Estudio preliminar de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H.2016

Transcripción

1 Estudio preliminar de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H Abril de septiembre 2007 del 2008 Luis Imaz

2 ÍNDICE SITUACIÓN ACTUAL PROBLEMAS DE INTEGRACIÓN NECESIDAD DEL ESTUDIO NUEVAS HIPÓTESIS DE ESTUDIO CONCLUSIONES Y REQUISITOS

3 ÍNDICE SITUACIÓN ACTUAL PROBLEMAS DE INTEGRACIÓN NECESIDAD DEL ESTUDIO NUEVAS HIPÓTESIS DE ESTUDIO CONCLUSIONES Y REQUISITOS

4 Wind power 17% RED ELÉCTRICA DE Other Special regime 12% Wind 10% CCGT 25% Other Special Regime 10% Fuel-Gas 5% Hydro 9% Hydro-power 19% Coal 13% Generación en el sistema eléctrico peninsular español: Potencia instalada a mayo de 2008 Nuclear 9% Nuclear 20% Tecnología Hidráulica Nuclear Carbón Fuel-Gas Ciclo combinado Total (régimen ordinario) Generación eólica Resto régimen especial Total (régimen especial) Total *2.366 MW en periodo de pruebas MW * % 19,3 9,0 13,2 4,6 24,5 70,5 17,3 12,2 29,5 CCGT 24% Fuel-Gas 1% Coal 26% Cobertura de la demanda en 2007 Redord punta de demanda: MW Generación 2007: 271 TWh Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H de 27

5 Potencia eólica instalada: evolución France 16,000 14,000 12,000 Installed Wind power generation evolution ,875 13,908 11,099 9,653 Portugal MW 10,000 8,000 6,000 4,000 2, ,304 6,138 4,927 3,442 2,298 1, Máxima producción eólica: MW 18 de abril de 2008 a las 16:50 horas (30% consumo) Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H de 27

6 ÍNDICE SITUACIÓN ACTUAL PROBLEMAS DE INTEGRACIÓN NECESIDAD DEL ESTUDIO NUEVAS HIPÓTESIS DE ESTUDIO CONCLUSIONES Y REQUISITOS

7 Problemas en la integración de generación eólica (I) Comportamiento durante los huecos de tensión V (kv) :00:00 CATADAU 400 JBP1 V MvMoment LA PLANA 400 B1 V MvMoment ESCOMBRE 400 NESCO V MvMoment 1:00:00 Control de tensión 2:00:00 3:00:00 4:00:00 5:00: kv 6:00:00 7:00:00 8:00:00 9:00:00 10:00:00 11:00:00 12:00:00 Gradient: -570 MW/h Variabilidad de la producción Wind ~ +/ MW/h Power increase: 800 MW within 45 min. Gradient: 1067 MW/h Power decrease: 1000 MW within 1 h and 45 min. Desconexión por variaciones de frecuencia Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H de 27

8 Problemas en la integración de generación eólica (II) RED ELÉCTRICA DE Potencia eólica instalada puesta en servicio (MW) en el SEPE, por según nivel nivel de tensión (kv) de conexión (kv) 4.347,4 Ratio Gran #TN número de nodes Actual parques eólicos y nudos (generación distribuida) Requerimiento = Demanda Generación Eólica (Viabilidad del balance de potencia) Futuro 400 kv kv % 10% 20% 30% 40% 50% 59% 69% 79% 89% 99% 3.939,7 Visibilidad 0,0 17,5 400 kv 220 kv 132/110 kv 66 kv 45 kv 30 kv 20 kv Desconocido SPPS Ene08: MW 325,9 75, ,3 Conexión Red de Transporte Red de Distribución Wind forecast errors: Time Duration curve Dificultad en la previsión 3.948,3 MW 8287,1 5497,4 % Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H de 27

9 Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H de 27

10 ÍNDICE SITUACIÓN ACTUAL PROBLEMAS DE INTEGRACIÓN NECESIDAD DEL ESTUDIO NUEVAS HIPÓTESIS DE ESTUDIO CONCLUSIONES Y REQUISITOS

11 Objetivo del estudio Maximizar la integración del régimen especial en el sistema eléctrico garantizando la seguridad de suministro Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H de 27

12 Por qué un nuevo estudio de integración de régimen especial? Política energética europea de fomento de las energías renovables Conocimiento adquirido de funcionamiento del sistema con una importante integración de generación de régimen especial Eólica instalada a finales de 2007: MW Disponibilidad de una nueva herramienta del operador del sistema para el control de la producción de régimen especial: el CECRE Nueva planificación de la red de transporte eléctrico con horizonte 2016 Permite ya la integración de una potencia instalada de Eólica: MW Solar: MW Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H de 27

13 Programa de estudios de integración de régimen especial Planificación 2016 Estudios preliminares zonales y de CC.AA. Información a las CC.AA. de los resultados preliminares Información CC.AA Adaptación de los perfiles nodales Estudios finales: Análisis estático y de potencia de cortocircuito Análisis dinámico Nuevos requisitos técnicos Resultados y conclusiones definitivos: Finales 2008 Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H de 27

14 ÍNDICE SITUACIÓN ACTUAL PROBLEMAS DE INTEGRACIÓN NECESIDAD DEL ESTUDIO NUEVAS HIPÓTESIS DE ESTUDIO CONCLUSIONES Y REQUISITOS

15 División del territorio nacional según zonas El análisis estadístico de los datos de producción eólica histórica ha permitido determinar zonas de simultaneidad de producción eólica, así como coeficientes de simultaneidad de producción de energía eólica/solar. Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H de 27

16 Hipótesis de producción de régimen ordinario Hipótesis actuales de producción de régimen ordinario: conexión de toda la generación térmica clásica existente de forma proporcional a la potencia nominal (75%-25%) en función de la mejor estimación del OS. Para alcanzar la máxima integración de energías renovables en el sistema eléctrico español se propone utilizar una nueva hipótesis de producción de régimen ordinario: Conexión de la bolsa de generación térmica clásica imprescindible para garantizar reserva rodante para hacer frente a las variaciones de producción no gestionable la seguridad del sistema Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H de 27

17 Hipótesis de producción de régimen ordinario Hipótesis actuales propuesta preliminar Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H de 27

18 Distribución eólica/solar conforme a los planes de las CCAA Potencia instalada Hipótesis de Potencia Instalada_Eólica y Solar Fecha: 21/02/2008 Valor máximo: 990 Eólica Solar Referencia: planes de las CCAA* Eólica total instalada: MW Solar total instalada: MW Nota: * recogidas Estudio de en evacuación el documento de del régimen MITYC Planificación especial a nivel de los peninsular sectores de en electricidad H.2016y gas de mayo de de 27

19 ÍNDICE SITUACIÓN ACTUAL PROBLEMAS DE INTEGRACIÓN NECESIDAD DEL ESTUDIO NUEVAS HIPÓTESIS DE ESTUDIO CONCLUSIONES Y REQUISITOS

20 Conclusiones preliminares del estudio estático (I) La integración del contingente de generación eólica y solar considerado por las CCAA* junto con el cumplimiento de: El desarrollo de toda la red planificada en 2016 De los requisitos técnicos por parte del régimen especial: comportamiento frente a huecos de tensión (PO.12.3) comunicación con el OS vía centros de control Una regulación de tensión con consigna por nudo de las centrales de régimen especial Otros Conducen a unos resultados globales preliminares de los estudios que incrementan la potencia instalable Nota: * recogidas en el documento del MITYC Planificación de los sectores de electricidad y gas de mayo de 2008 Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H de 27

21 Regulación de reactiva según el RD 661 (400 kv) Admisible Admisible Elevada generación de potencia reactiva Pérdidas Tensiones elevadas fuera de límites (P.O.1.1) La búsqueda de la máxima bonificación por parte de los generadores de régimen especial (Cosφ>0,95 en punta) produce problemas de tensiones y reactiva. Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H de 27

22 Conclusiones preliminares del estudio estático (II) Sin embargo, la integración de dicho contingente de generación eólica y solar plantea importantes dificultades de operación diaria Necesidad de potencia disponible en el sistema para cubrir las puntas tras un valle con alta generación eólica Control de la producción en valles y otros casos necesarios Aportación de los servicios de ajustes que deja de proporcionar la generación ordinaria Establecimiento de nuevos requisitos técnicos para el régimen especial Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H de 27

23 Cobertura del valle y de la punta en sistemas con alta penetración eólica MW Cobertura valle y punta Eólica Bombeo Hidráulica Otros Turbinas Ccomb Nuclear Carbón Demanda punta Valle con eolica alta eólica baja eólica media eólica alta Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H de 27

24 Conclusiones preliminares del estudio dinámico (I) Escenario MW eólicos instalados. Alta producción eólica Evolución de la tensión en Montearenas 400 kv 1.2 Cortocircuito trifásico despejado en 250ms en La Mudarra 400 kv --- Situación hipotética (2016): El 100% de los parques eólicos cumplen con el P.O e incorporan el AVR --- Situación hipotética (entre ): El 100% de los parques eólicos cumplen con el P.O Un 10% de ellos incorporan el AVR --- Situación hipotética (2011): El 100% de los parques eólicos cumplen con el P.O Situación actual: Sólo un 10% de los parques eólicos cumplen con el P.O.12.3 (pérdida de interconexiones) Bajo diferentes hipótesis de requerimientos a la generación eólica, se analiza la evolución de la tensión en Montearenas 400 kv Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H de

25 Conclusiones preliminares del estudio dinámico (II) Evolución de los requerimientos técnicos en función de la generación eólica instalada y del estado del arte: Escenarios con baja penetración eólica (pasado) y tecnología incipiente OM 1985 Permite el disparo del aerogenerador ante huecos de tensión inferior a 0,85 p.u. Objetivo: no perturbar el funcionamiento del Sistema Situación actual: Alta penetración eólica ( MW) y tecnología más avanzada Necesidad de cumplimiento del P.O.12.3 por parte de los aerogeneradores Objetivo: Evitar pérdidas masivas de generación por hueco de tensión, que puedan conducir al Sistema a la pérdida de estabilidad Actualmente menos del 15% de las máquinas instaladas acreditan el cumplimiento del P.O.12.3 Surge la necesidad de crear el CECRE para minimizar los riesgos del Sistema Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H de 27

26 Escenario MW eólicos instalados. Alta producción eólica y tecnología consolidada Evolución de la tensión en Montearenas 400 kv Conclusiones preliminares del estudio dinámico (III) 1.2 Escenarios futuros con muy elevada penetración eólica y solar Cortocircuito trifásico despejado en 250ms en La Mudarra 400 kv La generación eólica y solar reemplazará de forma masiva a la generación convencional, y por tanto, a los servicios complementarios y prestaciones que ésta aporta al Sistema Objetivo: La generación eólica y solar debe colaborar, aportando estos servicios complementarios y prestaciones, en el funcionamiento normal y ante incidentes del Sistema Estudios zonales para Conclusiones preliminares (P.O.12.2): - Necesidad de inyección de la máxima corriente reactiva posible durante el hueco de tensión y de un control dinámico de tensión 0.0 Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H de 27

27 Resultados preliminares del estudio CC.AA. Perfil de Referencia Generación Eólica (Planes CCAA) (1) Diciembre 2016 Previsión Generación Termosolar Posibilidad evacuación adicional Baja posibilidad evacuación adicional Ninguna posibilidad evacuación adicional Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Galicia Asturias Cantabria 300 País Vasco 624 Castilla y León Navarra La Rioja 665 Aragón Cataluña Madrid 200 Castilla-La Mancha Comunidad Valenciana Murcia 850 Extremadura (2) Andalucía (1) El perfil de referencia de régimen especial utilizado corresponde a los planes de la CC.AA. recogidos en el documento Planificación de los sectores de electricidad y gas Desarrollo de las redes de transporte de mayo de 2008 (2) Nuevo perfil aportado por la Junta de Extremadura Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H de 27

28 GRACIAS POR SU ATENCIÓN! Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H de 27

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