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1 / 12 MASTER EN ENERGIAS RENOVABLES EN SISTEMA ELÉCTRICO Gestionabilidad de centrales termosolares Integración de energías renovables en sistema eléctrico José Antonio Lorca Martínez Leganés Mayo 2014

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MASTER EN ENERGIAS RENOVABLES EN SISTEMA ELÉCTRICO

Gestionabilidad de centrales termosolares

Integración de energías renovables en sistema eléctrico

José Antonio Lorca MartínezLeganésMayo 2014

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¿Por qué surge el concepto de gestionabilidad?

GESTIONABILIDAD

Energía solar Energía eólica Intermitencia del recurso

Variabilidad de la

producción

Variabilidadde la

demanda

Incidencias enel sistema

(cortocircuitos, caídas deotras centrales, etc.)

G=D en todo instante

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Normativa RD 661/2007 + RD 1565/2010

- Seguir instrucciones del Operador del sistema

- Firmeza de predicción futura para considerarse como programa

- Valoración específica de gestionabilidad del operador del sistema - Las instalaciones eléctricas de régimen especial que venden a mercado pueden participar en los servicios de ajuste del sistema

Acreditación de la gestionabilidad de las Instalaciones de régimen especial 03/03/2012

- El CECRE realiza las pruebas de gestionabilidad, caso particular de las centrales termosolares

Resolución Secretaría de Estado de la Energía y Recursos Minerales

- Resolución de 30/07/1998 - Resolución de 17/3/2004- Resolución de 18/5/2009- Resolución de 24/07/2012 P.O. 9, información estructural

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Factores que determinan la gestionabilidad técnica

Variabilidad del recurso primario: componente directa de la irradiancia solar directa.

Fiabilidad de la predicción

Gestionabilidad

Hibridación con combustibles fósiles-Caldera auxiliar gas natural 15% - 25% serie o paralelo-ISCC

% hibridación Gestionabilidad

Almacenamiento térmico sales fundidas

Horas almacenamiento

Gestionabilidad

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Modos de operación: límites técnicos a la gestionabilidad

Turbina

- Puesta en marcha- “Stand-by”- Generación: plena carga, carga parcial- Virador- Parada

Campo solar

- Menor irradiancia, menor flujo másico- Mayor irradiancia, mayor flujo másico- Siempre flujo turbulento- Modo anticongelamiento

Central eléctrica

- Modo arranque- Modo “stand-by”- Modo producción - Modo de parada

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Participación en los servicios complementarios

Servicio complementario P.O. Central termosolar

con almacenamientoCentral termosolar

sin almacenamiento

Regulación primaria 7.1 SI (en modo generación)

SI (en modo generación)

Regulación secundaria 7.2

Depende del recurso solar y

almacenamiento

Depende del recurso solar, mayor

dificultad

Regulación terciaria 7.3Depende del

recurso solar y almacenamiento

Dificil

Control de tensión 7.4 SI (en modo generación)

SI (en modo generación)

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Pruebas de gestionabilidad del CECRE

PRUEBA CONDICIONES PRUEBA SUPERADA SI

Programación en D-1 para 24 horas siguientes E10días≥0,25Pnx8x10días

Horaria, diaria, 10 días: ε<10% en 90% medidas

Programación intradiaria, 2 máximo 6 horas sin solape, H+3 a H+8

E10días≥0,25Pnx8x10díasHoraria: ε<10% en 95% medidas

E>0 en al menos 40% horas

Reducción 50% de potencia programada con límite mínimo técnico

Respuesta t≤15 minFuncionamiento t≥4 h

Fiabilidad y calidad telemedidasReducción ±10%

Aumento en 24 h desde reducción de P del 60% energía reducida con límite P neta máx

Respuesta t≤15 minFuncionamiento t≥4hEnergía almacenada

en reducción

Fiabilidad y calidad telemedidasEl aumento de potencia se

mantiene t≥4 h

Sin almacenamiento: aumento 30% P sobre la prevista con límite P neta máx

Respuesta t<1 hFuncionamiento t≥4 h

Fiabilidad y calidad de telemedidasMantiene consigna aumento

Sin almacenamiento: aumento 30% Pn en modo parada

Respuesta t<2 hFuncionamiento t≥4 h

Fiabilidad y calidad de telemedidasMantiene consigna aumento

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CONCLUSIONES

-Buena capacidad de adaptación a la demanda en los meses de verano y producción alta en los meses con mayor disponibilidad de recurso primario, si bien hay días incluso en meses de verano en que la ausencia de recurso primario impide una mejor gestionabilidad de la planta.

-Bajo factor de capacidad anual debido a la disponibilidad del recurso en los meses de octubre a abril.

-Producción limitada por aspectos normativos al impedir un mayor uso de la hibridación con gas natural

- Posibilidades de mejora en la implementación de sistemas de regulación y operación de las plantas sino estuviesen sometidos a restricciones económicas, que favorecerían su integración y gestionabilidad 9 / 12

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ALMACENAMIENTO CENTRALES DE BOMBEO

Almacenamiento en centrales bombeo

η Energía (MWh)

P (MW)

Generador síncrono 0,98 8.989,84 1.151,84

Turbina 0,91 9.878,94 1.265,75

Multiplicadora 0,98 10.080,55 1.291,59

Bomba 0,85 11.859,47 1.519,51

Pérdidas tuberías 0,9801 12.100,27 1.550,37

Pérdidas eléctricas 0,9604 12.599,20 1.614,29

TOTALES 0,70 12.599,20 1.614,29

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Almacenamiento en tanques η Energía

(MWh) P (MW)

Generador síncrono 0,98 8.989,84 1.151,84

Ciclo termodinámico 0,3774 23.820,45 3.052,03

Intercambiador de calor 0,9801 24.304,10 3.114,00

Pérdidas en el tanque 0,99 24.549,59 3.145,45

Eficiencia conversión 0,99 24.797,57 3.177,23

Pérdidas eléctricas 0,9604 25.820,04 3.308,23

TOTALES 0,34 25.820,04 3.308,23

ALMACENAMIENTO EN SALES FUNDIDAS POR EFECTO JOULE

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GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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