JORNADA AEE WIND POWER EXPO 2011 28 de septiembre de 2011 EÓLICA DE MEDIA POTENCIA: GENERACIÓN BASADA EN AUTOCONSUMO Aprovechando el viento en lugares inimaginables
Energía Eólica de Media Potencia Energía Eólica en Autoconsumo Aerogenerador GARBÍ 150/28 y GARBÍ 200/28 Caso Práctico (Análisis Económico) Ejemplos de Instalaciones Conclusiones
Características de la Energía eólica de Media Potencia Se conectan en redes de distribución (BT o MT) y pueden estar asociadas a un punto de consumo eléctrico (autogeneración). Por su características son perfectas para realizar sistemas híbridos y micro redes. Se adaptan a diversas aplicaciones de autoconsumo y generación distribuida: - Sector industrial: Fábricas y polígonos industriales. - Sector agropecuario: Granjas, bombeos y regadíos, etc. - Grandes instalaciones del sector servicios: Centros comerciales, centros de ocio y turísticos, etc. - Infraestructuras públicas: Puertos, Depuradoras de Aguas Residuales, Canteras, Vertederos, Cárceles, bases militares, aeropuertos, etc.
Ventajas de los Aerogeneradores de Media Potencia 1. Pueden generar energía junto a los puntos de consumo, minimizando las pérdidas en las redes de transporte. 2. Son accesibles a industriales que quieran reducir su factura eléctrica bien por un aprovechamiento directo o ingreso neto. 3. Se pueden conectar a redes de distribución: reducen los costes de conexión y mejoran la estabilidad de redes débiles. 4. La obra civil se simplifica, no precisa grandes caminos de acceso, plataformas de montaje, cimentaciones complejas o la extensión de redes. 5. Funcionan con vientos moderados, no requiere de estudios de viabilidad complejos.
6. Pueden suministrar energía en cantidad y calidad en lugares aislados y alejados de la red eléctrica. 7. Permiten combinarse con otro tipo de energías renovables como fotovoltaica, micro turbinas o pilas de combustibles. 8. Causan menor impacto ambiental y visual que las grandes máquinas. 9. Sus dimensiones facilitan el transporte, su montaje y mantenimiento. 10. El ratio de coste por kw instalado es ligeramente superior a la gran eólica, no obstante se compensa por los menores costes en transporte, montaje y mantenimiento. Su gran versatilidad permite aprovechar recursos eólicos en lugares donde la eólica de gran potencia no puede instalarse.
Energía Eólica en Autoconsumo (I) Por qué se debe fomentar la Autogeneración Renovable? Se racionaliza la demanda de electricidad Se reduce la dependencia energética de la industria Mejora de competitividad. Uno de los costes variables de la producción deja de depender del precio del petróleo. Reducción de emisiones de CO2. Objetivos medioambientales Dificultades a superar Altos costes de inversión inicial Búsqueda de rentabilidad en las inversiones. Consumos eléctricos sostenidos. Emplazamientos con recurso eólico Autorizaciones administrativas. Compañía eléctrica. Consejería de Industria. Ayuntamiento.
Energía Eólica en Autoconsumo (II) Mecanismos de apoyo Incentivos a la inversión Líneas de financiación Autorizaciones administrativas ágiles Apoyo a los municipios. Unificación de criterios para las autorizaciones municipales Cómo casar demanda y oferta de energía eólica Adaptando consumos a disponibilidad de viento. Sólo es posible en determinadas aplicaciones (bombeos ) Dimensionar instalaciones en base a la demanda mínima de electricidad Permitir volcar a red el exceso de energía producida (Net Meetering)
Garbí 150/28 y 200/28 Tecnología innovadora con grandes ventajas Para extraer la máxima energía del viento, Electria Wind ha desarrollado una innovadora gama de aerogeneradores, basados en la conocida tecnología síncrona multipolar de velocidad variable Garbí 150/28 Garbí 200/28 Prestaciones Germanischer Lloyd: Guideline for the certification of the wind turbines. PO 12.3 Operación continuada ante huecos de tensión IEC 61400-21. Calidad de energía. EON 50308-2004 (Protección, requisitos para diseño, operación y mantenimiento).
Caracteristicas de los aerogeneradores Garbí Palas Diseño exclusivo de Electria Wind Sistema de Pitch Colectivo e Hidráulico para maximizar la eficiencia Buje Acero Soldado [ligero y robusto] Eje con rodamientos delanteros y traseros [bajas cargas en el tren de potencia] Multiplicadora Ratio de multiplicación muy bajo ~1: 10 Freno de Emergencia Hidráulico Torre cilíndrica Sistema de Yaw Corona con Moto reductores Generador Síncrono de Imanes permanentes
Ventajas de los aerogeneradores de Electria Wind Conexión Directa a la red de distribución (400 V) Control de la potencia Activa-Reactiva Estabilidad frente a huecos de tensión (EON, REE, Canarias) Sincronización Automática en micro cortes eléctricos en la red Filtro de Harmónicos de acuerdo con la IEC Máxima Eficiencia para todas las velocidades de viento Protección contra rayos Flexibilidad en la configuración del Software y control remoto Disponible Bajo Mantenimiento Baja emisión de ruido Fácil de montar y de transportar Bajo impacto visual
Caso Práctico en Canarias Estudio de Recurso Eólico
Producción Anual para GARBI 200/28 Garbí 200/28 Energia Anual Neta Producida (valores estandard; 15 ºC, 0 m) Velocidad Media (m/s) Escala de Weibull (m/s) Factor de Weibull Energia MWh/año Horas Equivalentes Factor de Carga 5,6 6,31 2 408,78 2044 23,3% 5,7 6,42 2 425,30 2127 24,3% 5,8 6,53 2 441,86 2209 25,2% 5,9 6,64 2 458,43 2292 26,1% 6,0 6,76 2 476,50 2383 27,2% 6,1 6,87 2 493,03 2465 28,1% 6,2 6,98 2 509,51 2548 29,1% 6,3 7,09 2 525,91 2630 30,0% 6,4 7,21 2 543,69 2718 31,0% 6,5 7,32 2 559,86 2799 31,9% 6,6 7,43 2 575,90 2880 32,8% 6,7 7,54 2 591,79 2959 33,8% 6,8 7,66 2 608,93 3045 34,7%
Estudio de consumos Potencia contratada Consumo mínimo Horarios de consumo Estudio de la tarifa equivalente Probabilidad de una producción determinada (Weibull) Probabilidad de que sea superior al consumo FACTOR DE UTILIZACIÓN
Instalación de 1 aerogenerador Garbí 200 (ejemplo) VIDA DEL PROYECTO Coste de Redaccion Proy. + Autorizaciones + medidas ambientales 9,000.00 Coste Obra Civil 40,000.00 Coste instalación Eléctrica - Conexión a red 20,000.00 Coste Aerogeneradores, sup. Montaje, inst, PEM 305,000.00 20Años Costes de Transporte Coste de Montaje (gruas + personal) x 1 dia 12,000.00 Inversión de Total 386,000.00 Aportación (% de la Inversion) 30% 115,800.00 Subvención 0% 0.00 Financiación - Préstamo 270,200.00 Periodo de Amortización préstamo 15Años Amortización por Año 18,013.33 Alquiler de Terreno 0.00 Periodo de Amortización hacienda 15.00 Depreciación por Año 25,733.33 Ratio de Inflación 1.5% Ratio de Interés 4.5% Costes Operación, Mantenimiento y Explotación 6,000.00Euros/año
Instalación de 1 aerogenerador Garbí 200 (ejemplo) Poducción Bruta utilizable por la instalación 480,225.00kWh/año Indisponibilidad de aerogenerador 8.00% Pérdidas Eléctricas Totales 3.00% Producción Eléctrica Anual Neta Utilizable 427,400.25kWh/año Precio de tarifa equivalente (Euro/kWh) 0.09500Euros/kWh Producción /año 40,603.02 TIPO IMPOSITIVO - IMPUESTOS S.L. 0.0% TIR 12.0%
Conclusiones La Generación Distribuida mejora la eficiencia global del sistema y permite incrementar la participación de las energías renovables en el mix energético. La Autogeneración aumenta la competitividad de las empresas y la liberación del sector eléctrico. Los Aerogeneradores de Mediana Potencia de ultima generación mejoran la calidad del suministro eléctrico en la red de distribución y proveen de estabilidad a la red. A lo largo de toda la costa española el recurso eólico muy bueno Para que la generación eólica en autoconsumo sea viable es necesario el apoyo de la Administración.
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