SISTEMA EÓLICO/DIESEL Proyecto San Cristóbal (Islas Galápagos) Noviembre 2010

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Nicolás Godoy Ruiz
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1 SISTEMA EÓLICO/DIESEL Proyecto San Cristóbal (Islas Galápagos) Noviembre 2010

2 MADE - GAMESA 1988 Made comienza su actividad en el sector eólico 2003 Made pasa a formar parte del grupo GAMESA Medina del Campo Sede social: Madrid Fábrica: Medina Madrid Model Concept Rated Power IEC Class AE-52/56/59 Paso y velocidad variable. Full converter 800 kw Clase I, II, III AE-61 Velocidad fija, Stall 1320 kw Clase I

Madrid Model Concept Rated Power IEC Class AE-52/56/59 Paso y velocidad variable.

3 PRESENTACIÓN DEL PROYECTO El objetivo principal del proyecto, era reemplazar en la medida de lo posible la generación existente de energía en base a la combustión de diesel, por una fuente limpia de energía. De este objetivo principal se desprenden los siguientes: Disminución de la factura del combustible. Reducción del riesgo de catástrofe ecológica. Precedentes 20/01/2001 (Jessica) Reducción de las emisiones de CO2. Incremento de la imagen de los sponsors. Promover la introducción de la energía renovable en las Islas Galápagos. El alcance del proyecto por parte de MADE-GAMESA fue: Automatización de la planta diesel. Control del Sistema Híbrido. Suministro de 3 aerogeneradores modelo AE-59. Supervisión de las tareas durante la fase de montaje de los aerogeneradores. Responsable de la puesta en marcha y ajuste del sistema en su conjunto. La financiación del Proyecto Eólico ha sido posible en base a la donación por parte de los miembros del E8 y la Fundación de las Naciones Unidas, así como del Gobierno del Ecuador. Las compañías del E8 y Elecgalapagos establecieron el Fidecomiso Mercantil Proyecto Eólico San Cristóbal, para supervisar la construcción y operación del Proyecto Eólico San Cristóbal.

Precedentes 20/01/2001 (Jessica) Reducción de las emisiones de CO2. Incremento de la imagen de los sponsors. Promover la introducción de la energía renovable en las Islas Galápagos.

4 DATOS DE PARTIDA A la hora de abordar la solución tecnológica del proyecto, había que tener en cuenta los siguientes datos de entrada: La actual generación energética se realiza a partir de una planta diesel, cuyos 3 grupos principales son de 650 kw (812 kva), los cuales deberían integrarse en la operación del conjunto (instalados en 1992). De acuerdo con las previsiones de crecimiento de la demanda energética en la isla de San Cristóbal, se decide la instalación de 3 aerogeneradores del modelo AE59, paso y velocidad variable, cuya potencia nominal es de 800 kw. El control de los parámetros fundamentales de la red, tensión y frecuencia lo realizan los grupos diesel, por lo que es necesario en todo momento tener al menos un diesel arrancado. El funcionamiento de continuo de un grupo diesel, no debe ser por debajo del 25% de su potencia nominal (dato aportado por el fabricante). La carga de la isla sigue la curva de demanda de una carga residencial. La mayor carga puntual que se podría presentar sería del entorno de 10 Kw.

De acuerdo con las previsiones de crecimiento de la demanda energética en la isla de San Cristóbal, se decide la instalación de 3 aerogeneradores del modelo AE59, paso y velocidad variable, cuya

5 AXIOMAS GENERALES Una vez definido un escenario general de lo que debería ser el funcionamiento de la planta Wind-Diesel, se empiezan a fijar axiomas de trabajo: Los aerogeneradores disponibles se repartirán equitativamente la potencia activa a inyectar a la red. Los aerogeneradores inyectarán toda la potencia activa posible, hasta que en la planta diesel únicamente esté un grupo diesel acoplado a la red al 25% de su potencia nominal. Los aerogeneradores generarían o consumirían la energía reactiva necesaria, dentro de su límite de funcionamiento, que permitiera trabajar a los grupos diesel al factor de potencia más próximo a la unidad. La planta diesel, ha de tener en todo momento potencia activa de reserva disponible, para aguantar el mayor escalón de carga posible en la isla, que es la parada del aerogenerador que más esté produciendo.

Los aerogeneradores inyectarán toda la potencia activa posible, hasta que en la planta diesel únicamente esté un grupo diesel acoplado a la red al 25% de su potencia nominal.

6 FASES PUESTA EN MARCHA El proyecto se abordó en dos fases diferenciadas. FASE 1: Automatización de la planta diesel, permitiendo las secuencias de gobierno de los diesel (arranque, sincronización, acoplamiento, reparto de cargas y parada). Se definieron tres modos principales. Modo Manual: El operador tiene la responsabilidad de arrancar o parar los grupos, en función de la demanda de la isla. No interviene el PLC. Modo Semiautomático: El operador arranca o para los grupos de forma manual a través de alguno de los interfases HMI, o bien la pantalla táctil a nivel de planta diesel o bien el scada existente en el edificio de control. Modo Automático: El PLC de gobierno de la planta diesel arranca o para los grupos necesarios para alimentar a la carga dentro de unos límites de funcionamiento. Las condiciones de funcionamiento fueron definidas por el cliente de acuerdo a sus necesidades y sobre estas, posteriormente se sobreponen las que afectan al funcionamiento del Sistema Híbrido. FASE 2: Puesta en marcha del Sistema Híbrido. En este fase se sincroniza el funcionamiento de ambas plantas, la diesel y la eólica, de acuerdo a los axiomas anteriormente definidos. Para ello debe haber una comunicación continua entre ambas plantas para evitar que los grupos diesel trabajasen fuera de sus límites de funcionamiento.

Se definieron tres modos principales. Modo Manual: El operador tiene la responsabilidad de arrancar o parar los grupos, en función de la demanda de la isla. No interviene el PLC.

7 UNIFILAR

8 LÍMITES TÉCNICOS Durante el funcionamiento de la Sistema Híbrido se ha de mantener a los grupos diesel dentro su zona de operación. En algunas circunstancias, el número de aerogeneradores en producción depende de la carga REACTIVA, ya que debido al uso de un filtro de armónicos, el acoplar un aerogenerador adicional podría llevar a sobrepasar los límites relativos a energía reactiva, de los diesel. Evitar la motorización de los grupos diesel. Los aerogeneradores reciben la lectura de potencias de cada diesel por dos vías, y si tras varias consignas de limitación de potencia ACTIVA, dadas por el control de la planta diesel no se recibe la respuesta esperada, este puede disparar el conjunto del parque eólico.

adicional podría llevar a sobrepasar los límites relativos a energía reactiva, de los diesel. Evitar la motorización de los grupos diesel.

9 REGULACIÓN DEL SISTEMA HÍBRIDO Dos grupos acoplados y un arranque único aerogenerador de otro aerogenerador. produciendo. Las caída de producción del aerogenerador por falta de viento es asumida por los diesel. El arranque de un aerogenerador conlleva la disminución de potencia inyectada por los dos diesel y el reparto equitativo de ambos aerogeneradores.

Las caída de producción del aerogenerador por falta de viento es asumida por los diesel.

10 REGULACIÓN DEL SISTEMA HÍBRIDO Arranque Parada de de un un grupo grupo diesel diesel y de y de un un aerogenerador de de forma forma simultánea Los dos grupos diesel acoplados inyectan más la potencia exigida, del mínimo mientras exigido que porque los 3 no hay aerogeneradores viento suficiente alimentan para que la carga el aerogenerador de manera equitativa. aporte más.

más la potencia exigida, del mínimo mientras exigido que porque los 3 no hay aerogeneradores

11 RESULTADOS Datos Históricos Funcionamiento Sistema Híbrido Fuente:

12 SISTEMA DE TELECONTROL Acceso en tiempo real vía Web

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