Integración de la Energía Eólica en el Sistema Eléctrico Ángeles Santamaría Directora de Explotación Toledo, 5 de abril de 2006
Cuestiones claves para la integración en el sistema eléctrico de generación eólica
Integración de la energía eólica en la red. El caso español (I) El impacto de la generación eólica en el sistema es muy importante actualmente (10.000 MW), pero será mucho más relevante en el futuro, al llegar al objetivo de 20.000 MW en el 2010. Los principales problemas que se presentan son: Para la estabilidad de la red. La mayoría de los aerogeneradores disponen de una tecnología muy sensible a las variaciones de tensión de la red, desconectándose frente a caídas de tensión.
Integración de la energía eólica en la red. El caso español (II) La consecuencia es la pérdida de grandes bolsas de generación eólica cuando en la red se producen condiciones transitorias con caídas bruscas de tensión (huecos de tensión) El déficit de generación se tiene que ver compensado instantáneamente por un aporte de energía por las interconexiones con otros países La capacidad de interconexión con el resto de Europa es muy limitada en relación con otros países, y puede no soportar ocasionalmente la potencia necesaria En ese caso, la estabilidad de la red podría estar en riesgo al perderse el equilibrio entre demanda y generación
Integración de la energía eólica en la red. El caso español (III) Los gráficos siguientes demuestran los motivos: Potencia eólica instalada en Europa Relación entre potencia instalada y población y potencia instalada y capacidad de interconexión 20.000 MW 18.000 16.000 14.000 12.000 10.000 8.000 6.000 4.000 2.000 0 Germany Spain Denmark Italy United Kingdom Netherlands Portugal Austria France Greece Sweden Ireland 2002 2003 2004 2005 MW/million hab 700,0 600,0 500,0 400,0 300,0 200,0 100,0 0,0 Germany Spain Denmark Italy United Kingdom Wind Power/Population Netherlands Portugal Austria France Greece Sweden Ireland Wind Power/exchange-import capability 450% 400% 350% 300% 250% 200% 150% 100% 50% 0% Existen dos posibles soluciones : Incrementar la capacidad de importación / exportación. No es factible a corto plazo. Mejorar la tecnología de los parques eólicos y aerogeneradores para reducir el impacto en la integración en la red.
Integración de la energía eólica en la red. El caso español (IV) Para la operación de la red. La variabilidad de la generación eólica tiene varias consecuencias: Afecta a la programación de la generación en su conjunto Obliga a un mayor uso de los servicios complementarios Para amortiguar estos efectos se hace necesario disponer de predicciones de la producción eólica lo más precisas posible La posibilidad de la venta de la generación eólica en el mercado eléctrico tiene numerosas ventajas en relación con este punto: La necesidad de utilizar previsiones precisas, puesto que el desvío está penalizado La posibilidad de una gestión global de todas las ofertas de generación y por tanto, más eficiente del conjunto.
Soluciones regulatorias
Soluciones regulatorias (I) La Administración ha desarrollado regulación específica para armonizar el crecimiento planificado de la energía eólica con la estabilidad y seguridad del sistema eléctrico. La mayoría han sido publicadas recientemente o se esperan para los próximos meses (actualmente en borrador): El RD436 (Marzo 2004) proporciona un incentivo a aquellos productores de energía eólica que colaboren en la mejora de la calidad de la energía vertida a la red (control de factor de potencia y huecos de tensión).
Soluciones regulatorias (II) El RD 436 exige la predicción de la producción diaria a todos los productores de energía eólica incluso si venden la energía a la compañía distribuidora. El desvío está penalizado. Procedimientos del Operador del Sistema: PO 3.7 Programación en tiempo real de la generación no gestionable : Los parques eólicos tienen que poder ser gestionados desde un Centro de Control conectado con el Despacho del OS (en borrador) PO 12.3 Requisitos de respuesta frente a huecos de tensión de instalaciones eólicas : Los parques eólicos no deben desconectarse por huecos de tensión provocados por faltas correctamente despejadas en la red eléctrica (en borrador)
Mercados diarios e intradiarios
Energía Eólica en el mercado eléctrico (I) Predicción para los mercados diarios e intradiarios Las plantas de energías renovables pueden vender su producción en el mercado de electricidad, como las plantas convencionales Las plantas de energías renovables se están aproximando a las plantas convencionales en algunos aspectos como la programación de la producción. Los productores de energía eólica españoles han invertido en herramientas de predicción siendo pioneros en estos momentos Los últimos resultados de diferentes herramientas de predicción para un conjunto de parques demuestran que es posible alcanzar un desvío aproximado del 30%
Energía Eólica en el mercado eléctrico (II) Predicción para los mercados diarios e intradiarios Ejemplo: predicción para la unidad de oferta de Iberdrola en el mercado (22/03/2006)
Estabilidad del sistema eléctrico
Colaboración de la energía eólica en la estabilidad del sistema eléctrico (I) Capacidad de soportar huecos de tensión (Fijado por el PO 12.3) Requerimientos de respuesta frente a huecos de tensión de las instalaciones eólicas. Ha sido definido en colaboración entre REE (OS) y el sector eólico. La aprobación es inminente. La situación actual del total de aerogeneradores instalados en el país en relación con la capacidad de soportar huecos de tensión es (datos de fin 2005): 40% de los aerogeneradores existentes: Adaptables con la actual retribución del RD436. 28% de los aerogeneradores existentes: Adaptables con una retribución mayor 32% de los aerogeneradores existentes: No se pueden adaptar. Se requieren equipos especiales en la Subestación para conseguir el comportamiento requerido.
Colaboración de la energía eólica en la estabilidad del sistema eléctrico (II) Desde Junio 2005, los aerogeneradores que Iberdrola instala están preparados para soportar huecos de tensión Todas los aerogeneradores existentes de Iberdrola (anteriores a Junio 05) son adaptables.
Centros de Control
Gestión de la energía eólica mediante Centros de Control (I) PO 3.7 exige la existencia de Centros de Control para controlar los parques eólicos de la misma forma que se gestionan las plantas de generación convencional. Estos Centros de Control deben estar conectados al Despacho del Operador del Sistema Iberdrola dispone de un Centro de Control de Energías Renovables (CORE) desde Julio 2003. Se trata de un Centro operado 24 horas al día que recibe toda la información en tiempo real de los aerogeneradores, subestaciones y líneas de evacuación El CORE de Iberdrola Energías Renovables gestiona toda las plantas en operación, aproximadamente 3.800 MW (parques eólicos y minicentrales hidráulicas)
Gestión de la energía eólica mediante Centros de Control (II) El CORE ha sido creado por solo para cumplir los requerimiento del Operador del Sistema, también para: Reducir los costes de operación y mantenimiento Maximizar la disponibilidad Desde Enero del 2004, REE (OS) no ha requerido reducciones de la potencia, a pesar de los periodos de más de 7.000 MW de potencia eólica en la red En el futuro no se esperan reducciones significativas de potencia ya que REE (OS) tendrá la posibilidad de la gestión en tiempo real de los parques eólicos a través de los Centros de Control
Conclusiones
Conclusiones En España la gestión de la energía eólica de cara a la integración en el sistema se aproxima cada vez más a la de las plantas de energía convencional Iberdrola está liderando este cambio, usando su posición en el sector para proponer las mejoras técnicas necesarias a los fabricantes, empujando al mercado para que proporcione soluciones a estos nuevos requerimientos definir e instalar nuevas soluciones para la gestión de la energía eólica, demostrando su utilidad y viabilidad colaborar con el Operador del Sistema (REE), y con el sector de forma que se alcancen soluciones realistas y, como conclusión, demostrando que el crecimiento esperado de la energía eólica es compatible con la integración a gran escala en el sistema eléctrico
Integración de la Energía Eólica en el Sistema Eléctrico Ángeles Santamaría Directora de Explotación Toledo, 5 de abril de 2006