estudio preliminar de evacuación de régimen especial a

Abril 2007

RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA

Luis Imaz

25 de septiembre del 2008

Estudio preliminar de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H.2016

ÍNDICE

SITUACIÓN ACTUAL

PROBLEMAS DE INTEGRACIÓN

NECESIDAD DEL ESTUDIO

NUEVAS HIPÓTESIS DE ESTUDIO

CONCLUSIONES Y REQUISITOS

Estudio de evacuación de régimen especial a nivel peninsular en el H.2016 4 de 27


Hydro-power19%

Nuclear9%

Coal13%

Fuel-Gas5%

CCGT25%

Wind power17%

Other Special regime

12%

Generación en el sistema eléctricopeninsular español:

Potencia instalada a mayo de 2008

*2.366 MW en periodo de pruebas

Hydro9%

Nuclear20%

Coal26%

Fuel-Gas1%

CCGT24%

Wind10%

Other Special Regime

10%

Cobertura de la demanda en 2007

86 08525 21510 49914 87560 71121 048*3 93311 3577 71616 657

MW

29,5Total (régimen especial)

70,5Total (régimen ordinario)17,3Generación eólica12,2Resto régimen especial

Total

24,5Ciclo combinado4,6Fuel-Gas13,2Carbón9,0Nuclear19,3Hidráulica

%Tecnología

Redord punta de demanda: 45.450 MWGeneración 2007: 271 TWh


RED ELÉCTRICA DE ESPAÑAPotencia eólica instalada: evolución

Máxima producción eólica: 10.880 MW 18 de abril de 2008 a las 16:50 horas(30% consumo)

Installed Wind power generation evolution 1996-2008

14,875

9,653

8,304

6,138

4,927

3,442

2,2981,525

798428183

11,099

13,908

0

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

16,000

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

MW

Port

ugal

France

ÍNDICE

SITUACIÓN ACTUAL







Wind ~ +/- 1 000 MW/h

Comportamientodurante los huecos

de tensión

Control de tensión

Variabilidad de la producción

Desconexión porvariaciones de

frecuenciaPower increase: 800 MW

within 45 min.

Gradient: 1067 MW/h

Power decrease: 1000 MW within 1 h and 45 min.

Gradient: -570 MW/h

Power increase: 800 MW within 45 min.

Gradient: 1067 MW/h

Power decrease: 1000 MW within 1 h and 45 min.

Gradient: -570 MW/h

405406407408409410411412413414415416417418419420421422423424425426427428429430431432433434435

0:00

:00

1:00

:00

2:00

:00

3:00

:00

4:00

:00

5:00

:00

6:00

:00

7:00

:00

8:00

:00

9:00

:00

10:0

0:00

11:0

0:00

12:0

0:00

V (k

V)

CATADAU 400 JBP1 V MvMoment LA PLANA 400 B1 V MvMoment ESCOMBRE 400 NESCO V MvMoment

433 kV

Problemas en la integración de generación eólica (I)



Gran número de parques eólicos

y nudos(generacióndistribuida)

Dificultad en la previsión

Visibilidad

Requerimiento= Demanda –Generación

Eólica(Viabilidad del

balance de potencia)

#TN nodes Actual Futuro

400 kV 12 33220 kV 37 70

Wind forecast errors: Time Duration curve

4.347,4

1.130,30,017,5

3.939,7

325,9

75,5

3.948,3

400 kV 220 kV132/110 kV 66 kV45 kV 30 kV20 kV Desconocido

Potencia eólica puesta en servicio (MW) en el SEPE, según el nivel de tensión (kV) de conexión

SPPS Ene08: 13.784 MW

405497,4Red de

Distribución

608287,1Red de

Transporte

%MWConexión

Potencia instalada (MW) por nivel de tensión (kV)

1.201.301.401.501.601.701.801.902.002.102.202.302.402.502.60

0% 10% 20% 30% 40% 50% 59% 69% 79% 89% 99%

Rat

io

2004 2005 2006 2007 2011

Problemas en la integración de generación eólica (II)

ÍNDICE

SITUACIÓN ACTUAL







Objetivo del estudio

Maximizar la integración del régimen especial en el sistema eléctrico garantizando la seguridad de suministro



¿Por qué un nuevo estudio de integración de régimen especial?Política energética europea de fomento de las energías renovablesConocimiento adquirido de funcionamiento del sistema con una importante integración de generación de régimen especial

Eólica instalada a finales de 2007: ∼ 14.000 MW

Disponibilidad de una nueva herramienta del operador del sistemapara el control de la producción de régimen especial: el CECRENueva planificación de la red de transporte eléctrico con horizonte 2016Permite ya la integración de una potencia instalada de

Eólica: 29.000 MWSolar: 4.500 MW



Programa de estudios de integración de régimen especial

Planificación 2016

Estudios preliminares zonales y de CC.AA.

Información a las CC.AA. de los resultados preliminares

⇒ Información CC.AA ⇒ Adaptación de los perfiles nodales

Estudios finales:Análisis estático y de potencia de cortocircuitoAnálisis dinámico ⇒ Nuevos requisitos técnicos

Resultados y conclusiones definitivos: Finales 2008

ÍNDICE

SITUACIÓN ACTUAL







División del territorio nacional según zonas

El análisis estadístico de los datos de producción eólica histórica ha permitido determinar zonas de simultaneidad de producción eólica, así como coeficientes de simultaneidad de producción de energía eólica/solar.



Hipótesis de producción de régimen ordinarioHipótesis actuales de producción de régimen ordinario:conexión de toda la generación térmica clásica existente de forma proporcional a la potencia nominal (75%-25%) en función de la mejor estimación del OS.

Para alcanzar la máxima integración de energías renovables en el sistema eléctrico español se propone utilizar una nueva hipótesis de producción de régimen ordinario:

Conexión de la bolsa de generación térmica clásica imprescindible para garantizar

⇒ reserva rodante para hacer frente a las variaciones de producción no gestionable⇒ la seguridad del sistema



Hipótesis de producción de régimen ordinario

Hipótesis actuales propuesta preliminar



Nota: * recogidas en el documento del MITYC “Planificación de los sectores de electricidad y gas 2008-2016” de mayo de 2008

Referencia: planes de las CCAA*

Eólica total instalada: ∼ 41.000 MWSolar total instalada: ∼ 4.500 MW

Eólica

Fecha: Valor máximo:

Solar

21/02/2008

Hipótesis de Potencia Instalada_Eólica y Solar

990

Distribución eólica/solar conforme a los planes de las CCAAPotencia instalada

ÍNDICE

SITUACIÓN ACTUAL







La integración del contingente de generación eólica y solar considerado por las CCAA* junto con el cumplimiento de:

El desarrollo de toda la red planificada en 2016

De los requisitos técnicos por parte del régimen especial:

comportamiento frente a huecos de tensión (PO.12.3)

comunicación con el OS vía centros de control

Una regulación de tensión con consigna por nudo de las centrales de régimen especial

Otros

Conducen a unos resultados globales preliminares de los estudios que incrementan la potencia instalable

Conclusiones preliminares del estudio estático (I)

Nota: * recogidas en el documento del MITYC “Planificación de los sectores de electricidad y gas 2008-2016” de mayo de 2008



Regulación de reactiva según el RD 661 (400 kV)

La búsqueda de la máxima bonificación por parte de los generadores de régimen especial (Cosφ>0,95 en punta) produce problemas de tensiones y reactiva.

• Elevada generación de potencia reactiva• Pérdidas• Tensiones elevadas fuera de límites (P.O.1.1)

Admisible

Admisible



Conclusiones preliminares del estudio estático (II)

Sin embargo, la integración de dicho contingente de generación eólica y solar

plantea importantes dificultades de operación diariaNecesidad de potencia disponible en el sistema para cubrir las puntas tras un valle con alta generación eólica

⇒ Control de la producción en valles y otros casos necesarios

Aportación de los servicios de ajustes que deja de proporcionar la generación ordinaria

⇒ Establecimiento de nuevos requisitos técnicos para el régimen especial



Cobertura del valle y de la punta en sistemas con alta penetración eólica

Cobertura valle y punta

-20 000

0

20 000

40 000

60 000

80 000

Valle coneolica alta

eólica baja eólica media eólica alta

MWEólicaBombeoHidráulicaOtrosTurbinasCcombNuclearCarbónDemanda punta



Conclusiones preliminares del estudio dinámico (I)

Bajo diferentes hipótesis de requerimientos a la generación eólica, se analiza la evolución de la tensión en Montearenas 400 kV

Cortocircuito trifásico despejado en

250ms en La Mudarra 400 kV

Escenario 2008. 15.000 MW eólicos instalados. Alta producción eólica

--- Situación actual: Sólo un 10% de los parques eólicos cumplen

con el P.O.12.3 (pérdida de interconexiones)

--- Situación hipotética (2011): El 100% de los parques

eólicos cumplen con el P.O.12.3

--- Situación hipotética (entre 2011-2016): El 100% de los

parques eólicos cumplen con el P.O.12.3. Un 10% de ellos

incorporan el AVR

--- Situación hipotética (2016): El 100% de los parques

eólicos cumplen con el P.O.12.3. e incorporan el AVR

0.0

1.2

Evolución de la tensión en Montearenas 400 kV



Evolución de los requerimientos técnicos en función de la generación eólica instalada y del estado del arte:

Escenarios con baja penetración eólica (pasado) y tecnología incipienteOM 1985 Permite el disparo del aerogenerador ante huecos de tensión inferior a 0,85 p.u. Objetivo: no perturbar el funcionamiento del Sistema

Situación actual: Alta penetración eólica (15.000 MW) y tecnología másavanzada

Necesidad de cumplimiento del P.O.12.3 por parte de los aerogeneradoresObjetivo: Evitar pérdidas masivas de generación por hueco de tensión, que puedanconducir al Sistema a la pérdida de estabilidadActualmente menos del 15% de las máquinas instaladas acreditan el cumplimientodel P.O.12.3 Surge la necesidad de crear el CECRE para minimizar los riesgosdel Sistema

Conclusiones preliminares del estudio dinámico (II)


RED ELÉCTRICA DE ESPAÑAEscenario 2016. 29.000 MW eólicos instalados.

Alta producción eólica y tecnología consolidada

0.0

1.2

Evolución de la tensión en Montearenas 400 kV

Cortocircuito trifásico despejado

en 250ms en La Mudarra 400 kV

Escenarios futuros con muy elevadapenetración eólica y solar

La generación eólica y solar reemplazaráde forma masiva a la generaciónconvencional, y por tanto, a los servicioscomplementarios y prestaciones queésta aporta al Sistema

Objetivo: La generación eólica y solar debe colaborar, aportando estosservicios complementarios y prestaciones, en el funcionamientonormal y ante incidentes del Sistema

Estudios zonales para 2016. Conclusiones preliminares (P.O.12.2):

- Necesidad de inyección de la máxima

corriente reactiva posible durante el

hueco de tensión y de un control

dinámico de tensión

Conclusiones preliminares del estudio dinámico (III)



Resultados preliminares del estudioPerfil de Referencia Generación Eólica (Planes CCAA) (1)

Diciembre 2016

Galicia 6.500Asturias 1.100Cantabria 300País Vasco 624Castilla y León 7.527Navarra 1.536La Rioja 665Aragón 4.000Cataluña 3.500Madrid 200Castilla-La Mancha 4.100 2.050Comunidad Valenciana 3.500Murcia 850Extremadura 2.500 (2) 2.600Andalucía 6.284 2.500

43.186 7.150

(2) Nuevo perfil aportado por la Junta de Extremadura

Zona 1

Zona 2

Zona 3

Zona 4

(1) El perfil de referencia de régimen especial utilizado corresponde a los planes de la CC.AA.recogidos en el documento “Planificación de los sectores de electricidad y gas 2008-2016.Desarrollo de las redes de transporte” de mayo de 2008

CC.AA.Previsión

Generación Termosolar

• Posibilidad evacuación adicional

• Baja posibilidad evacuación adicional

• Ninguna posibilidad evacuación adicional



GRACIAS POR SU ATENCIÓN!

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