elel MEJORES PRÁCTICAS OPERATIVAS EN LA RED CON INTEGRACIÓN DE CENTRALES EÓLICAS Ramón Fiestas; Noviembre 2011, MÉXICO DF

elel MEJORES PRÁCTICAS OPERATIVAS EN LA RED CON INTEGRACIÓN DE CENTRALES EÓLICAS Ramón Fiestas; Noviembre 2011, MÉXICO DF

Indice: - El desarrollo de la energía eólica a gran escala: El caso de España - La integración de la generación eólica en el sistema eléctrico - Practicas operativas y desafíos de la gestión de alta penetración de energía eólica en el sistema eléctrico

Potencia instalada en el sector eléctrico en España Fuente: REE RESTO RÉGIMEN ESPECIAL (Según REE) 18,40% Cobertura de la demanda eléctrica por tecnologías en 2010 CONSUMOS EN BOMBEO -1,70% SALDO INTERCAMBIOS INTERNACIONALES -3,21% HIDRÁULICA 14,85% NUCLEAR 23,74% 2ª TECNOLOGÍA EN POTENCIA INSTALADA 3ª TECNOLOGIA EN kwh PRODUCIDOS LIDER DE PRODUCCIÓN EÓLICA EN EUROPA EN 2010 CON 42.702 GWh EÓLICA 16,40% Source: REE CICLO COMBINADO 24,85% FUEL+GAS 0,70% CARBÓN 8,49%

Distribución de la potencia eólica en el sistema peninsular 6.000 MW 5.000 4.000 3.000 2.000 En 2010 En 2009 En 2008 En 2007 En 2006 En 2005 En 2004 Total a 01/01/2004 1.000 0 Fuente: AEE Fuente:REE 1 CC.AA con cerca de 5 GW eólicos instalados 3 CC.AA. con mas 3 GW 7 CC.AA concentran el 90% de la potencia eólica instalada

Factor de capacidad del parque eólico en España: Promedio 25,5% Factor de Capacidad 40,00% 35,00% 30,00% 25,00% 20,00% 15,00% 10,00% 5,00% 0,00% Factor de capacidad mensual promedio, mínimo y máximo 1998-2010 MÁXIMO PROMEDIO MÍNIMO 2009 2010 Fuente: Elaboración AEE

Evolución de la potencia y de la producción de origen eólico en España MW 20.676 20.000 19.160 15.000 ANUAL ACUMULADA 15.115 16.699 11.595 10.000 8.462 10.013 5.000 0 Fuente: AEE GWh 723 1.408 2.358 3.522 5.033 6.185 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 45.000 40.000 35.000 30.000 25.000 20.000 15.000 10.000 5.000 0 AÑOS 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Generación eólica 15.744 20.520 22.684 27.169 31.136 36.188 42.702 Tasa de variación eólica (%) 34,3% 30,3% 10,5% 19,8% 14,6% 16,2% 18,0% Cobertura de la demanda (%) 6,7% 8,3% 8,9% 10,3% 11,8% 14,4% 16,4% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Fuente: REE

BASES REGULATORIAS DEL DESARROLLO DE LA GENERACIÓN EÓLICA OBJETIVOS DE CONSUMO EE.RR Planificación Objetivos Indicativos/ vinculantes Planes Año 2010: 12% Año 2020: 20% 12% 20% Plan de Energías Renovables 2000-2010 : 8.900 MW eólicos PER 2005-2010: 20.155 MW eólicos Plan Nacional de Acción 2020 (PER 2020) 35.000 MW eólicos Planificación infraestructuras 2016 29.000 MW eólicos Planes Energéticos e Industriales CC.AA. Regulación Derechos y obligaciones Procedimientos de autorización y competencias administrativas Mecanismo de apoyo- Régimen económico Normativa Técnica: Derechos de conexión y acceso a las redes eléctricas.características de despacho y entregas de energía LEY DEL SECTOR ELÉCTRICO

CICLOS COMBINADOS Y PARQUES EÓLICOS CUBREN EL INCREMENTO DE LA DEMANDA ENTRE 2000 Y 2010 30000 25000 Hydro MW Other Special Regime 20000 15000 Nuclear 10000 5000 0 Wind CCGT Fuente: JM Rodríguez, REE. 1997 2007 2011 Other thermal

MERCADOS ELECTRICOS LIBERALIZADOS CONTRATACION Y DESPACHO DE LA ELECTRICIDAD Fuente: OMEL

TRANSACCIONES DE LOS AGENTES DEL MERCADO DIARIO E INTRADIARIO ESPAÑOL Fuente: OMEL

Fuente: OMEL Beijing Brussels London

. Beijing Brussels London

Fuente: REE Beijing Brussels London

Las centrales convencionales apoyan a la generación eólica en el seguimiento de la demanda y permiten que la frecuencia se mantenga constante, por: El sistema eléctrico opera con un elevado grado de flexibilidad. Todos los parques eólicos programan su producción. Coste energía secundaria ( ) Coste energía terciaria ( ) 35.000.000 30.000.000 25.000.000 20.000.000 15.000.000 10.000.000 5.000.000 0 Coste restricciones en tiempo real ( ) Producción eólica 4.500.000 4.000.000 3.500.000 3.000.000 2.500.000 2.000.000 1.500.000 1.000.000 500.000 0 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio MWh Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre 2007 2008 COSTE DE RESPALDO A LA EÓLICA CON CONVENCIONALES INFERIOR AL 0,1% DE LOS COSTES TOTALES DEL SISTEMA ELÉCTRICO

PROGRAMACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE LOS PARQUES EÓLICOS OMEL REE Programa Parque Eólico 1 Parque Eólico 2 Parque Eólico N Programación (10:00h/D-1) Resultado de la Casación MERCADO DIARIO C. Bilaterales Internacionales C. Bilaterales Nacionales SOLUCIÓN DE RESTRICCIONES TÉCNICAS Servicios complementarios RESULTADO DE LA CASACIÓN PROGRAMA BASE DE FUNCIONAMIENTO (PDBF) PROGRAMA DIARIO VIABLE (PDVP) 6 MERCADOS OTROS PROCESOS DE GESTIÓN TÉCNICA Ajustes intradiarios INTRADIARIOS Programación ajustada 6 veces/día PROGRAMA HORARIO FINAL (PHF) Procesos en tiempo real PROGRAMA HORARIO OPERATIVO (P48)

GLOBAL METEOROLOGICAL DATA FORECASTERS WIND FARM PRODUCTION FORECASTS Wind Farm Deviation 30 % LA EOLICA PARTICIPA EN EL MERCADO A TRAVES DE UNIDADES DE OFERTA: LA AGREGACION DE PARQUES REDUCE LOS DESVIOS Wind Farm Deviation 30 % Offer Unit 1 Offer Unit 2 Offer 1 Deviation 20% DAY AHEAD MARKET<10.00 AM REDISPATCHING INTRADAY MARKETS DEVIATION: 15% Wind Farm Deviation 30 % Offer 2 Deviation 17% DAY AHEAD MARKET<10.00 AM REDISPATCHING INTRADAY MARKETS DEVIATION: 13% WINDPOWER 2009

DESVÍO POSITIVO (se produce más de lo programado) Desvío a favor del sistema: Pdesvío=Precio Mercado Diario (PMD) Desvío en contra del sistema: Pdesvío<PMD (PENALIZA) La instalación COBRA un precio por la energía que ha producido y no había programado, inferior al PMD. DESVÍO NEGATIVO (produces menos de lo programado) Desvío a favor del sistema: Pdesvío=PMD Desvío en contra del sistema: Pdesvío>PMD (PENALIZA) La instalación PAGA por la energía que no ha producido (pero ha percibido de OMEL el PMD) un precio mayor que el PMD.

LA MAYOR GENERACION EOLICA DISMINUYE LOS ERRORES EN LOS PROGRAMAS. 17.0% %DESVIO EOLICO vs PRODUCCION EOLICA 16.0% 15.0% 14.0% 13.0% 12.0% y = -9E-06x + 0.1488 R² = 0.1742 PRODUCCION Lineal (PRODUCCION) 11.0% 10.0% 9.0% 8.0% 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500 5,000

TODOS LOS PARQUES EÓLICOS >10MW ESTÁN CONECTADOS A DESPACHOS DELEGADOS A SU VEZ CONECTADOS AL CECRE PARA GARANTIZAR LA SEGURIDAD DEL SISTEMA ELÉCTRICO HUB VSAT Telema ndo WIND FARM... Punto a Punto Control Center ADSL WIND FARM... Dedicated line LOS PARQUES EÓLICOS RECIBEN CONSIGNAS DEL CECRE A TRAVES DE LOS CENTROS DE CONTROL DE REDUCCIÓN DE POTENCIA ACTIVA ANTE : Sobrecargas en nudos específicos. Perdidas de carga por problemas de inestabilidad dinámica. Limites en las protecciones de la red que podrían verse afectadas por cortocircuitos en los parques eólicos. Exceso de generación eólica que no puede incorporase por muy baja demanda. WIND FARM...

CÓDIGOS DE RED: P.O. 12.3 LA EOLICA CONTRIBUYE A LA ESTABILIDAD DE LA RED Capability to face sucessfuly deep voltage No switch off is allowed during the failure in grafic: "Capacitive reactive & active energy consumption: 150 m after breackdown Voltage (pu) Instant when disturbance begins 1 0,8 0,95 pu 1 0,9 Ireactiva / Itotal (pu) falta y recuperación operación normal Generación de reactiva 0,2 Failure duration Failure clearance Voltage at 0 the grid 0,5 connection Cotización entre corriente activa y reactiva 0,85 (generada o consumida) en el point (pu) Consumo punto de conexión de red, dependiendo del voltaje en de reactiva el punto dicho. 0 0,5 1 15 time (sec.)

EJEMPLO DE CONSIGNA DE REDUCCIÓN DE POTENCIA ACTIVA Reducción de generación eólica por hueco de tensión (4/3/2008) Reducción de generación eólica por sobrecarga en la red (7/3/2008) Source: CAM

MWh EÓLICOS NO INTEGRADOS POR CONSIGNAS En 2010 RdT RdD LVR T Limitaciones DE GENERACIÓN EÓLICA: Insuficiencia red de transporte: RDT. Insuficiencia red de distribución: RdD Riesgos de inestabilidad: LVRT No asimilable por el sistema: Generacion excess. Generation excess Vertidos de producción eólica: Elevada generación fluyente Principales causas: Agotamiento de reservas de potencia a bajar Necesidades de mantener grupos térmicos convencionales acoplados. % DE GENERACION EÓLICA NO INTEGRADA POR CONSIGNAS RdD LVRT Generation excess Si las limitaciones se producen en tiempo real se cobra (15% PMD)

El desarrollo de las infraestructuras eléctricas es crítico para el crecimiento de la generación eólica y para evitar vertidos de producción Principales áreas con restricciones de evacuación de producción eólica debido a falta de de capacidad de la red existente Fuente REE Planning of the sectors electricity and gas 2007-2016

C0 Members Uniting the Global Wind Industry C2 Members Associations

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