abb soluciones para microrredes e integración de energias · pdf filefebruary 13, 2014...
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Energy Engineering Forum 2014 Soluciones para la integración de energías renovables en microrredes
ABB – Soluciones para Microrredes e integración de energias renovables
Líder global en tecnologías eléctricas y de automatización
Líder de mercado en sus negocios principales
© ABB Group
| Slide 2 Nov 04, 2014
~145.000 empleados
Presente en
países +100
Constituida en
1988
millones de dólares
en facturación
( 2013)
42.000
Fusión de las ingenierías suiza
(BBC, 1891) y sueca (ASEA, 1883)
February 13,
2014
Energía y productividad para un mundo mejor La visión de ABB
Como una de las primeras compañías mundiales de ingeniería, ayudamos a nuestros clientes a utilizar la energía eléctrica de forma eficiente, a aumentar la productividad industrial, y a reducir el impacto ambiental de forma sostenible.
February 13,
2014
Cómo está organizada ABB Cinco divisiones globales
Acceso sostenible a la electricidad en cualquier lugar Microrredes alimientadas por energías renovables
Nov 04, 2014 | Slide 5
© ABB Group
Generación fósil
Eólica
Solar
Consumo residencial
Consumo industrial
Las Microrredes generan energía eléctrica segura con la integración de
energías renovables.
Microrredes e integración de energías renovables Soluciones de ABB
Nov 04, 2014 | Slide 6
© ABB Group
Microgrid Plus system PowerStore
Sistema de control de red, especialmente
diseñado, para la coordinación de
operaciones en centrales híbridas
Sistema de estabilización que ofrece
potencial real y reactiva para permitir que la
energía renovable se integre en las redes
• Maximiza los ahorros de combustible
• Optimiza el uso de energías renovables
• Asegura el funcionamiento óptimo de los
grupos electrógenos y gestionar la reserva
operacional
• El control distribuido mejora la fiabilidad y
escalabilidad para una ampliación futura
• Se puede utilizar en sistemas aislados o
en modo de apoyo de red
• Maximiza los ahorros de combustible
gracias a la alta penetración de renovables
• Asegura una calidad alta de suministro de
generación renovable
Central eléctrica híbrida
Integración FV y eólica
Integración optimizada de EERR en microgrids
Conexión de EERR con la red
Estabilizador de red
ABB microgrids e integración de EERR Soluciones
| Slide 7 © ABB Group
Providing a complete solution for a greenfield
project LCOE más bajo
Alto grado de estabilidad de red
Máxima disponibilidad de suministro
Central eléctrica híbrida
Integración FV y eólica
Integración optimizada de EERR en microgrids
Conexión de EERR con la red
Estabilizador de red
ABB microgrids e integración de EERR Solución para proyectos “greenfield”
| Slide 8 © ABB Group
Cargas
Grupos electrógenos
Energías
renovables
Estabilizador
de red
Sistema
M+
Central eléctrica híbrida
Integración FV y eólica
Integración optimizada de EERR en microgrids
Conexión de EERR con la red
Estabilizador de red
Ampliación de una instalación existente basada
en energías fósiles con fuentes de EERR Maximizar ahorros de combustible
Mejoramiento de la seguridad de suministro
Estabilidad de red garantizada
ABB microgrids e integración de EERR Integración de renovables en microgrids basadas en energías fósiles
| Slide 9 © ABB Group
Cargas
Grupos electrógenos
Energías
renovables
Estabilizador
de red
Sistema
M+
Optimizar el rendimiento de EERR en una
microgrid inestable con generación fósil Maximizar ahorros de combustible
Generación optimizada de EERR
Estabilidad de red garantizada
Central eléctrica híbrida
Integrated Wind or PV Plant
Integración optimizada de EERR en microgrids
Conexión de EERR con la red
Estabilizador de red
ABB microgrids e integración de EERR Stabilization and flow optimization of RE integration
| Slide 10 © ABB Group
Cargas
Grupos electrógenos
Energías
renovables
Estabilizador
de red
M+
system
Asegurar una conexión de red de EERR
conforme con las normas locales Elevada realibilidad de suministro y mejor calidad de
red
Maximación del uso de las EERR y máximo retorno
de inversión
Central eléctrica híbrida
Integración FV y eólica
Integración optimizada de EERR en microgrids
Conexión de EERR con la red
Estabilizador de red
ABB microgrids e integración de EERR Stabilization of on-grid RE connected to a weak grid
| Slide 11 © ABB Group
Cargas
Red débil
Energías
renovables
Estabilizador
de red
Sistema
M+
Aparament
a eléctrica
Soporte de red con la inyección de potencia
activa como reactiva Rápida respuesta a perturbaciones de tensión y
frecuencia
Estabilidad de red garantizada
Central eléctrica híbrida
Integración FV y eólica
Integración optimizada de EERR en microgrids
Conexión de EERR con la red
Estabilizador de red
ABB microgrids e integración de EERR Virtual inertia as an ancillary power system service
| Slide 12 © ABB Group
Red
Subestación
Estabilizador
de red
Microrredes e integración de las energías renovables Solución completa
Nov 04, 2014 | Slide 13
© ABB Group
PowerStore Loads
Diesel generators
Renewable
energy generation
Microgrid
Plus
ABB
La tecnología de ABB permite una alta penetración de EERR hasta 100% en microgrids
Experiencia en ingenería y consultoría
Más de 25 años de experiencia en microrredes, la integración de EERR y optimización de sistmas
Control inteligente y gestión de todas interconexiones
Sistema de control Microgrid Plus
Estabilización de red
PowerStore™
Experiencia y capacitad adicional
Generación con enerías renovables
Soluciones completas para plantas de energía FV
Soluciones de automatización para parques eólicos
Sistema de estabilización de red PowerStore con volante de inercia
Nov 04, 2014 | Slide 14
© ABB Group
MG
440Vac
60-120Hz
Potencia activa
Frecuencia
variable
2.9T
1,800 - 3,600 RPM
Generador
virtual
Convertidor del
volante de inercia
Potencia reactiva
Potencia activa
Frecuencia
estable
440Vac
50/60Hz
Contenido energético 18 MWs
Pot. máx. 1650 kW
Rango de vel. 1800 to 3600 rpm
Peso total 6000 kg
Peso del rotor 2900 kg
Péridas 10 kW
Cambio de grasa 5 años
Vida útil cojinete 8 años
PCS100 inversor
demuestra un rendimiento
altamente fiable y
económico
Solución altamente
eficiente por su gestión
dinámica de potencia activa
y reactiva
Basado en módulos de
125kVA para garantizar una
vida útil prolongada y un
mantenimiento sencillo
PowerStore PCS100 – Sistema de conversión de potencia
| Slide 15 © ABB Group
Sistema de estabilización de red PowerStore
Nov 04, 2014 | Slide 16
© ABB Group
Solución compacta y versatíl
diseñada para estabilizar
redes contra fluctuaciones de
tensión y frecuencia
El PowerStore consiste:
Volante de inercia
Electrónica de potencia
Interfaz de operación
Los modos de operación:
Grid Support Mode (GSM)
para redes extensas
Virtual Generator Mode
(VGM) para redes aisladas
Sistema de estabilización de red Asegurando un suministro más estable
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© ABB Group
PowerStore desactivado
Mayor fluctuación de frecuencia
PowerStore activado
Frecuencia estable
Variaciones de carga y fluctuaciones
de FV compensadas por la inyección
de potencia del PowerStore
PowerStore Ensuring a stable microgrid electricity network
| Slide 18 © ABB Group
Salida estable asegurado por la rápida
inyección y absorpción de potencia del
PowerStore
PowerStore reduce inestabilidades en microgrids o en redes débiles causadas por variaciones de carga y fluctuaciones de la generación de EERR.
Diesel-off / Virtual generator mode:
The PowerStore operates as the only
generator on the grid.
Max RE penetration = 100%
Benefits:
Increased annual RE contribution
Reduced diesel generator running time
Consideraciones adicionales:
La funcionalidad Diesel-off hay que estudiar
en cada caso
Mejor retorno de inversor cuando:
Carga diurnal con picos durante horas
de sol
Alto precio de combustible
Expected increase in fuel price
PowerStore Modo generador virtual – 100% renovable
| Slide 19 © ABB Group
Microgrids integradas:
Microgrid puede funcionar
en modo aislado o
conectado a la red
Cumplimiento con las
normas del operador de red
Ventajas:
Operación optimizada en
cumplimiento con las
ordenes del operador de la
red
Protección del
equipamiento contra las
inestabilidades de la red
Aumento de la
independencia energética
PowerStore Microgrids desconectables / generación integrada
| Slide 20 © ABB Group
Propiedades:
20 años vida diseñada
Absorpción e inyección
dinámica de potencia activa y
reactiva
Control de tension y
frecuencia
Alta penetración de EERR en
microgrids hasta 100%
Carga desequilibrada
Generators overload support
Reducción de reserve rotante
Huecos de tensión
Ventajas:
Reduced downtime through grid stabilisation of fluctuations caused by both RE and loads
Ahorros de combustible maximizados por su capacitad de trabajar en modo sin grupos electrógenos
Reduced operating reserve requirement and associated fuel consumption in peak lopping for cyclical loads
Separación de inestabilidades de la macrogrid por su capacitad de trabajar en modo isla
PowerStore Resumen estabilización de red
| Slide 21 © ABB Group
Proyecto PowerStore en La Gomera Resumen
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© ABB Group
Nombre de proyecto
La Gomera PowerStore
País
Islas Canarias, España
Cliente
Endesa
Puesta en servicio
2014
Solución ABB
Suministro, instalación y puesta en servicio de un PowerStore con volante de inercia con potencia nominal de 500 kW para estabilizar la red eléctrica insular
Solución ampliable a 1 MW
El PowerStore añade inercia al sistema insular de 22 MW de la isla de La Gomera
Beneficio para el cliente
Fluctuaciones reducidas de tensión y frecuencia
Menor número de deslastres de carga
Proyecto PowerStore en La Gomera Fotos
Nov 04, 2014 | Slide 23
© ABB Group
Proyecto PowerStore en La Gomera Respuesta a una caída de frecuencia
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© ABB Group
Proyecto PowerStore en La Gomera Lapso de varias horas
Nov 04, 2014 | Slide 25
© ABB Group
© ABB Group
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Referencia Marble Bar, sistema FV/diésel, Australia
La primera instalación de alta penetración
FV/diésel en la central electríca de las ciudades
Nullagine y Marble Bar, en Western Australia
Solución ABB
Implementar un Microgrid basado en FV y la
solución de estabilización de red PowerStore más
el sistema de automatización.
Resumen del sistema:
Grupos electrógenos (4 x 320kW)
FV (1 x 300kW)
PowerStore sistema de estab.
(1 x 500kW)
Ventajas
Ahorro de 1100 toneladas de CO2 anualmente
60% de la energía proviene de la FV Ahorro de
182,000 litros de combustible anualmente
Government of Western Australia Office of Energy
Referencia Ross Island, sistema eólico/diésel, Antarctica
| Slide 27 © ABB Group
Cliente
New Zealand’s Scott Air Base (sistema de 50 Hz)
America’s McMurdo Station (sistema de 60 Hz)
Objectivos
Sustituir el uso de diesel con la implementación de
una instalación eólica para reducer el coste de
generación de energía, las emisiones de CO2, el
riesgo relacionado al transporte del combustile .
Asegurar una planta de generación altamente fiable
para suministrar una electricad de alta calidad a los
centros cientificos.
Solución ABB
Implementar un sistema eólico/diesel con sistema de
estabilización de red PowerStore y conectar ambas
bases.
Ventajas
Ahorro de 463,000 litros de diésel anualmente
Ahorro de 1,242 toneladas de CO2 anualmente
Hasta 70% de penetración eólica
© ABB Group
| Slide 28
Referencia Leinster Mine, aplicación Peak Shaving, Australia
Requerimiento del cliente
Reducir el pico de carga de un
winder con potencia nominal de
1MW para que la carga total de la
mina quede dentro de los límites
contractuales.
Solución de ABB
Instalar un PowerStore con
potencia nominal de 1MW que
suministra dicha potencia al winder
y se recarga cuando la carga ha
vuelto a los límites contractuales.
Ventajas para el cliente
Reducción de la potencia pico de
1MW
Reducción de la reserva rotante de
1MW
Proyecto en consorcio con
Samsung
Samsung suministra la batería de
1MW-1MWh
ABB suministra EBoP y el
sistema de control Microgrid Plus
Requerimiento del cliente
Peak demand management
Active and reactive support
Isolated microgrid operation
Strict grid code compliance
Solución de ABB
Diseño, ingenería, construcción y prueba del PowerStore, transformador y de los grupos electrógenos
Sistema Microgrid Plus gestiona la instalación completa
Ventajas para el cliente
Capacitad addicional de suministro para tiempo con alta demanda
Delay of power line investments
Operación aislada de la microgrid
Referencia SP AusNet, microgrid integrada, Australia
| Slide 29 © ABB Group
ABB is a trusted microgrid technology supplier with 25+ years of experience
ABB is able to deploy a complete microgrid solution that can be tailored to each power system’s needs
ABB ensures microgrid stability through proven and reliable products as well as comprehensive plant engineering
ABB is able to provide an engineered microgrid package including renewable energy products and systems through its global reach
ABB’s microgrid offering Summary
| Slide 30 © ABB Group
Proyecto PowerStore en La Gomera Enlaces de interés
Nov 04, 2014 | Slide 31
© ABB Group
Página principal sobre el tema de microrredes
Articulo sobre el proyecto PowerStore en La Gomera
Animación sobre la solución de ABB para microredes
Folleto comercial
Lista de referencias
Microrredes e integración de energías renovables ABB, un partner fiable para todos aspectos de microrredes
Nov 04, 2014 | Slide 32
© ABB Group
La tecnología de ABB permite una alta penetración renovable a su vez que ofrece beneficios máximos y un alto retorno de la inversion.
Para asegurar el funcionamiento, existe un servico técnico 24/7 para Microrredes, especialmente en zonas remotas.
El Microgrid Plus permite el acceso remoto, la monitorización y el control de los dispositivos de microred.
ABB ofrece tanto un servicio en caso de avería como el mantenimiento rutinario con el menor impacto posible en la operación del sistema
Consultoria
Diseño & Ingenería
Simulación & Prueba
Suministro
Instalación & Puesta
en marcha
Servicio
Microrredes e integración de energías renovables Responsabilidad regional
Nov 04, 2014 | Slide 33
© ABB Group
Centro de competencia, Darwin, Australia
Centro de ejecución Raleigh, EEUU
Centro de ejecución Madrid, España
Centro regional de Madrid
Gerente Sergio Asenjo ([email protected])
Propuestas y diseño Elias Afeiche ([email protected])
Desarrollo de negocio Sascha Hillenbrand ([email protected])
