INFORME PARQUES EOLICOS EN EL ECUADOR OCTUBRE 2013

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1 INFORME PARQUES EOLICOS EN EL ECUADOR OCTUBRE 2013 Contenido INFORME PARQUES EOLICOS EN EL ECUADOR...1 INFORME PARQUES EOLICOS EN EL ECUADOR ANTECEDENTES PARQUES EOLICOS EN OPERACIÓN SAN CRISTOBAL VILLONACO PARQUES EOLICOS EN CONSTRUCCION BALTRA FASE POTENCIAL EOLICO EN EL ECUADOR ATLAS EOLICO PROYECTOS A CORTO PLAZO PARTICIPACION DE LOS PARQUES EOLICOS EN LA MATRIZ ENERGETICA DEL ECUADOR POTENCIA INSTALADA AISLADO INTERCONECTADO PRODUCCION DE ENERGIA PLAN MAESTRO DE ELECTRIFICACION ANALISIS DE UN PARQUE EOLICO EN CONDICIONES EXTREMAS Página 1

2 INFORME PARQUES EOLICOS EN EL ECUADOR 1. ANTECEDENTES El Ministerio de Energía y Minas del Ecuador tras el Protocolo de Kyoto y la relevancia del tema de calentamiento global impulsa el desarrollo de las energías renovables en el país. Partiendo de la información del ex - INECEL y el ex - INE través de la Dirección de Energías Renovables y Eficiencia Energética se inició con trabajos preliminares en la estimación de potencial eólico y en la búsqueda de mecanismos de financiamiento para la construcción de parques eólicos en el Ecuador. Muchos organismos internacionales tuvieron participación como parte de la cooperación técnica para el desarrollo de los estudios de prefactibilidad, factibilidad, campañas de difusión. En el tema ambiental entidades vinculadas a la administración de áreas protegidas (Galápagos) fueron de la mano en el inicio del primer proyecto eólico desarrollado en la Isla San Cristóbal. El Gobierno de Loja inició con los acercamientos de entidades españolas en coordinación con el Ministerio de Energía y Minas a finales de la década de los años 90. Iniciaron con la instalación de las primeras torres de medición anemométricas y monitoreo de velocidades de viento en Loja ( ). La ex - ENERLOJA (Gobierno de Loja), hoy ENERSUR fue quien inició y documentó la información preliminar del proyecto eólico Villonaco. A partir del año 2008 mediante decreto ejecutivo el Ministerio de Energía y Minas deja de existir y se crean dos ministerios: Ministerio de Electricidad y Energías Renovables - MEER y el Ministerio de Recursos Naturales no Renovables. A partir de la fecha de su creación, el MEER retoma los trabajos del desaparecido ministerio e impulsa varios trabajos para estimar el potencial eólico del Ecuador. Para estimar la ubicación y capacidad a instalarse de centrales eólicas para la producción de energía eléctrica el MEER con el apoyo del Banco Interamericano de Desarrollo contrata los servicios de la empresa consultora española AWS TRUEPOWER para obtener el Atlas Eólico del Ecuador. Este documento constituye la base para el establecimiento de estudios futuros para la construcción de los parques eólicos en Ecuador. ANALISIS DE UN PARQUE EOLICO EN CONDICIONES EXTREMAS Página 2

3 2. PARQUES EOLICOS EN OPERACIÓN 2.1 SAN CRISTOBAL El estudio del proyecto fue calificado como prioritario para el gobierno ecuatoriano y fue desarrollado bajo el convenio de colaboración suscrito entre el Gobierno de la República del Ecuador y el Fondo E7. La construcción del parque cuya inversión fue aproximadamente diez millones de dólares (USD ,00), fue financiada en un 80% por organismos internacionales como el grupo G8 y PNUD, el otro 20% fue financiado por Elecgalápagos y el Municipio de San Cristóbal, el proyecto forma parte del programa de energías renovables para Galápagos. Durante la evaluación del recurso eólico en la isla, inicialmente se identificó como sitio potencial el Cerro San Joaquín, sin embargo por la protección del ecosistema se descartó esta posibilidad, ya que esta zona se encontraba el anidamiento del Petrel de Galápagos y la presencia de la miconia. En la Isla San Cristóbal del Archipiélago de Galápagos, se instaló el primer parque eólico del Ecuador, con las siguientes características: UBICACIÓN: POTENCIA TOTAL INSTALADA: ISLA SAN CRISTOBAL CERRO EL TROPEZON 2.4 MW CANTIDAD DE AEROGENERADORES: 3 POTENCIA DE AEROGENERADOR: TIPO DE INSTALACION: 800 KW - GAMESA ON SHORE La central eólica entró en funcionamiento el 1 de octubre de2007, y la operación y mantenimiento está a cargo de la empresa EOLICSA. La central cubre entre el 32% al 90% de la demanda eléctrica de la isla de acuerdo a la época y velocidades de viento (velocidad promedio mensual 6,8 m/s). En cuanto a producción de energía promedio anual es de 3,6 GWh, lo que implica una reducción anual aproximadamente de 2800 toneladas de CO2. ANALISIS DE UN PARQUE EOLICO EN CONDICIONES EXTREMAS Página 3

4 Para cubrir la demanda de la isla el sistema eléctrico está respaldado un bloque de 3 generadores.diesel de 650 KW, por tanto todo el sistema que alimenta a la isla es híbrido. Todo el monitoreo y control del sistema se realiza a través de un sistema SCADA. La función de los generadores de diesel es la de proporcionar la regulación de voltaje y frecuencia de la red y cubrir la demanda cuando la velocidad del viento es baja. 2.2 VILLONACO Para la implementación del parque eólico Villonaco la empresa CELEC EP, adquirió todos los derechos de autor de los estudios previos a su construcción a ENERSUR. El gobierno nacional como parte de la política de gobierno orientada a la diversificación de la matriz energética y priorizando la inclusión de las energías renovables; considera al proyecto eólico Villonaco como proyecto emblemático y prioritario. CELEC EP lleva a cabo el proceso de contratación del diseño a detalle del parque eólico y su construcción, para lo cual llevó a concurso público la prestación de los servicios requeridos. Luego del proceso se consideró que la oferta más viable era la de la empresa china Goldwind. Por lo que se inició con el proceso contractual y se iniciaron las obras para la construcción del parque eólico. Las características técnicas de los aerogeneradores son las que a continuación se presentan: UBICACIÓN: POTENCIA TOTAL INSTALADA: LOJA CERRO VILLONACO 16.5 MW CANTIDAD DE AEROGENERADORES: 11 POTENCIA DE AEROGENERADOR: TIPO DE INSTALACION: 1.5 MW - GOLDWIND ON SHORE La construcción del parque eólico arrancó en el año 2012, e inicia su operación a inicios de 2013 en etapa de prueba. A partir de agosto, la central entra en etapa comercial incorporando la energía producida al sistema nacional interconectado a través de la subestación Loja. Los datos de operación de la central se encuentran monitoreados desde CENACE. Esta información es ANALISIS DE UN PARQUE EOLICO EN CONDICIONES EXTREMAS Página 4

5 reciente y restringida cuyo acceso es de exclusividad de los agentes del mercado eléctrico nacional; sin embargo, en las próximas semanas se contará con el contingente de CENACE para obtener el acceso a la base de datos SIMEM que proporcionará la información detallada para el análisis respectivo vinculado al proyecto Análisis del comportamiento de un parque eólico en condiciones extremas que se encuentra ejecutando el INER. 3. PARQUES EOLICOS EN CONSTRUCCION 3.1 BALTRA FASE 1 UBICACIÓN: POTENCIA TOTAL INSTALADA: BALTRA 700 m. NE del aeropuerto MW CANTIDAD DE AEROGENERADORES: 3 POTENCIA DE AEROGENERADOR: TIPO DE INSTALACION: 750 KW - UNISON ON SHORE Se prevé que la central eólica alcance una producción hasta 6000 MWh/año, con lo cual podría cubrir el 25% de la demanda de la Isla Santa Cruz. 4. POTENCIAL EOLICO EN EL ECUADOR 4.1 ATLAS EOLICO Un producto muy importante y punto de partida para el desarrollo de los parques eólicos en el Ecuador es el monitoreo y la estimación del recurso eólico disponible. Para ello gobierno nacional en coordinación con el Ministerio Coordinador de Sectores Estratégicos - MICSE, el Ministerio de Electricidad y Energías Renovable - MEER con el apoyo del Banco Interamericano de Desarrollo - BID contratan los servicios de la consultora TRUEPOWER para la elaboración del Atlas Eólico del Ecuador. El trabajo fue presentado en marzo de 2013, con el objeto de identificar el recurso eólico en el Ecuador con fines de generación de energía eléctrica, que aporte a la diversificación de la matriz energética del país. Así, como resultados ANALISIS DE UN PARQUE EOLICO EN CONDICIONES EXTREMAS Página 5

6 del estudio se han identificado la ubicación de localidades y una estimación de la potencia que podría ser instalada para los nuevos parques eólicos del Ecuador. Para la generación del atlas se trabajaron con datos de velocidad de viento a tres alturas: 30, 50 y 80 m, con el objeto de conocer la variación vertical de la velocidad de viento en una misma zona. Por tanto se presenta un resumen de la variación del recurso eólico a diferentes alturas en todas las zonas de estudio. La herramienta informática utilizada para la elaboración de los mapas es el sistema MesoMap con una resolución de 200 x 200 m., que toma como datos la información de mapas digitales y utilizando el geo-procesamiento. La estimación de la producción de energía eléctrica está basada en las curvas de potencia de turbinas eólicas existentes en el mercado, asumiendo que el buje de la turbina estará ubicado a 80 m. de altura y que la velocidad será como mínimo 7 m/s. Los sitios considerados en el análisis son los que se ubican por debajo de 3500 m.s.n.m. descartando, localidades como áreas protegidas (parques nacionales, reservas naturales) y áreas cubiertas por agua (lagos, lagunas, ríos, mar). En cuanto a los datos técnicos a considerarse en los emplazamientos eólicos identificados, se asume un factor de planta entre 0.2 y 0.35 (velocidad media anual de viento), y con un factor de disponibilidad de 0.98 (parques eólicos comerciales). 4.2 PROYECTOS A CORTO PLAZO De la identificación de los sitios con buen recurso eólico y la estimación de la potencia que se podría instalar se tiene como resultado que el Ecuador dispone de un potencial bruto de 1670 MW. Los sitios identificados se encuentran localizados a lo largo de la región interandina, siendo la provincia que posee el mejor potencial la provincia de Loja (880,19 MW). Las condiciones geográficas variadas inciden sobre la velocidad del viento, dando como resultado la identificación de sitios que no necesariamente se constituyen los más altos en la cordillera de los Andes (Chimborazo). Para identificar el potencial factible a corto plazo se añaden dos condicionantes adicionales relacionadas con el costo aplicable al proyecto, estos dos aspectos son las cercanías con la red eléctrica de transmisión y el acceso a carreteras (menor a 10 Km.). ANALISIS DE UN PARQUE EOLICO EN CONDICIONES EXTREMAS Página 6

7 Con las consideraciones expuestas se estima que el potencial factible a corto plazo es de 884 MW, descartándose algunas localidades del centro del país. 5. PARTICIPACION DE LOS PARQUES EOLICOS EN LA MATRIZ ENERGETICA DEL ECUADOR 5.1 POTENCIA INSTALADA Como potencia instalada de centrales eólicas que se encuentran operando en el Ecuador se tiene 18.9 MW (San Cristobal y Villonaco). Se encuentra en ejecución la central eólica Baltra (2.25 MW) AISLADO El parque eólico San Cristóbal Región Insular (2.4 MW) funciona como una central aislada, la producción de energía es producida y consumida por la isla, de modo que no dispone de esquemas de interconexión al sistema de transmisión INTERCONECTADO El parque eólico Villonaco (16.5 MW) es el único parque eólico del Ecuador que se encuentra interconectado a la red de transmisión del sistema nacional interconectado a través de la subestación Loja. En función de ello se puede apreciar que el aporte de las centrales eólicas dentro de la matriz energética corresponde al 0.37% de la potencia total instalada en el Ecuador, de acuerdo a la potencia instalada sin considerar el aporte de las interconexiones con Colombia y Perú (Conelec 2012). ANALISIS DE UN PARQUE EOLICO EN CONDICIONES EXTREMAS Página 7

8 APORTE DE CENTRALES EOLICAS EN LA POTENCIA INSTALADA EN EL ECUADOR EOLICA; 0% TOTAL ECUADOR EOLICA TOTAL ECUADOR; 100% Considerando el componente correspondiente a energías renovables (eólico, fotovoltaico e hidráulico) en comparación con el potencial eólico instalado se concluye que el aporte es del 0.84%. EOLICA; 1% EOLICA OTRAS RENOVABLES OTRAS RENOVABLES; 99% Con lo expuesto, se puede concluir que la penetración de la energía eólica dentro de la matriz energética del Ecuador aún es incipiente, pese a que la estimación del recurso eólico a corto plazo rebasa los 800 MW, de acuerdo al atlas eólico presentado en el acápite anterior. ANALISIS DE UN PARQUE EOLICO EN CONDICIONES EXTREMAS Página 8

9 5.2 PRODUCCION DE ENERGIA El último dato anual de producción de energía eléctrica en el Ecuador ( ,16 GWh/año) muestra que la energía renovable constituye la mayor fuente energética. Hay que notar además que para cubrir la demanda de energía se requiere el aporte de las interconexiones con Colombia y Perú; de tal manera que, se puede observar la siguiente composición del parque generador en el Ecuador al 2012: Producción anual de energía eléctrica a nivel nacional por tipo de fuente energética - CONELEC 2012 Dentro de las fuentes renovables se identifican las fuentes convencionales (hidroeléctrica) y no convencionales (solar, eólica, biomasa, geotermia), los datos del 2012 de generación de energía muestra la siguiente composición: FUENTES RENOVABLES No Convencional; 2% Convencional; 98% ANALISIS DE UN PARQUE EOLICO EN CONDICIONES EXTREMAS Página 9

10 En el Ecuador dentro de las energías renovables no convencionales se identifica las siguientes fuentes para generación con los siguientes aportes (Producción de energía 2012): FUENTES RENOVABLES NO CONVENCIONALES Eólica; 1% Solar; 0% Biomasa; 99% 5.3 PLAN MAESTRO DE ELECTRIFICACION Un documento que muestra la proyección del crecimiento del parque generador en el Ecuador es el Plan Maestro de Electrificación PME. En su última revisión publicada PME , se puede observar que la tendencia es a construir centrales hidroeléctricas para diversificar la matriz energética enfatizando el uso de energías renovables. Dentro del plan establecido existe una proyección del crecimiento de centrales con energías renovables no convencionales pero con un aporte muy reducido. En cuanto a centrales eólicas el crecimiento esperado es mínimo, apenas se prevé la construcción de dos centrales eólicas de 15 MW cada una durante el año Con ello, el horizonte al 2021 indicaría que la potencia instalada de centrales eólicas en el Ecuador será de MW. Debido a que el sistema eléctrico tiene un comportamiento dinámico se analiza la posibilidad de incluir algunos proyectos adicionales que podrían ejecutarse en función de los avances de sus diseños y del crecimiento de la demanda eléctrica. Para cubrir este requerimiento dinámico año a año se realiza una ANALISIS DE UN PARQUE EOLICO EN CONDICIONES EXTREMAS Página 10

11 revisión y se labora una actualización del Plan Maestro de Electrificación. Dentro del ámbito eólico se encuentran con mayor oportunidad de desarrollarse tres proyectos: Salinas I de 15 MW, Salinas II de 25 MW y Huascachaca de 50 MW, y que podrían incluirse dentro del nuevo PME, con lo que la capacidad instalada con fuente eólica podría llegar a 141,15 MW. Actualmente se encuentra en proceso el PME que podría mostrar cambios en la proyección del crecimiento del parque generador, dicha versión aún no está publicado. ELABORADO POR SILVANA VARELA ANALISTA TECNICO - INER ANALISIS DE UN PARQUE EOLICO EN CONDICIONES EXTREMAS Página 11