Configuración de las grandes redes ante la entrada de nuevas...

Configuración de las grandes redes ante la entrada de nuevas fuentes

energéticasJavier de Quinto RomeroDirector Adjunto a la PresidenciaRed Eléctrica de España

EOI. Escuela de negocios22 de noviembre de 2007

Índice

1. Sistema eléctrico español

2. Energías renovables. Situación actual

3. Características de las renovables: Problemas y soluciones

Sistema eléctrico español

Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 4

RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA

Demanda en el Sistema Eléctrico EspañolPrincipales factores que definen la curva de la demanda:

Laboralidad

Temperatura

Estacionalidad

Ratios punta-valle entre 1,3-1,8 → Gradientes hasta 4.000 MW/h.Ratio: Demanda Hora Punta / Demanda Hora Valle 2006

1.20

1.30

1.40

1.50

1.60

1.70

1.80

1.90

01/0

1/20

06

01/0

2/20

06

01/0

3/20

06

01/0

4/20

06

01/0

5/20

06

01/0

6/20

06

01/0

7/20

06

01/0

8/20

06

01/0

9/20

06

01/1

0/20

06

01/1

1/20

06

01/1

2/20

06

Fecha

Rat

io


RED ELÉCTRICA DE ESPAÑADemanda en el Sistema Eléctrico Español

Curva demanda variable por regiones:RECORD DEMANDA PAÍS VASCO (26/01/07)

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

0:00

2:00

4:00

6:00

8:00

10:0

0

12:0

0

14:0

0

16:0

0

18:0

0

20:0

0

22:0

0

0:00

hora

MW

RECORD DEMANDA VALENCIA (30/01/06)

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

0:00

2:00

4:00

6:00

8:00

10:0

0

12:0

0

14:0

0

16:0

0

18:0

0

20:0

0

22:0

0

0:00

hora

MW

Curvas último record demanda en País Vasco, Galicia, Valencia y Andalucía

RECORD DEMANDA GALICIA (27/01/07)

0

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

0:00

2:00

4:00

6:00

8:00

10:0

0

12:0

0

14:0

0

16:0

0

18:0

0

20:0

0

22:0

0

0:00

hora

MW

RECORD DEMANDA ANDALUCÍA (25/01/07)

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000

0:00

2:00

4:00

6:00

8:00

10:0

0

12:0

0

14:0

0

16:0

0

18:0

0

20:0

0

22:0

0

0:00

hora

MW


RED ELÉCTRICA DE ESPAÑAEvolución de la demanda de energía eléctrica

156.245162.383

173.081

184.354195.010

205.634211.408

225.688233.551

246.187252.878

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

% (1996: 100)

125.000

140.600

156.200

171.800

187.400

203.000

218.600

234.200

249.800

265.400GWh

Crecimiento período 2000-2006 = 30%Crecimiento período 2000-2006 = 30%



43.708

25.357

27.369

29.484 31.247

33.236

34.930 34.336

37.212 37.724

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

11/12/199618-19h

16/12/199718-19h

9/12/199819-20h

16/12/199919-20h

25/01/200019-20h

17/12/200118-19h

09/01/200219-20h

18/02/200319-20h

02/03/200420-21h

27/01/200519-20h

% (1996: 100)

20.285

22.785

25.285

27.785

30.285

32.785

35.285

37.785

40.285

42.785

45.285MW

42.15343.708

25.357

27.369

29.484 31.247

33.236

34.930 34.336

37.212 37.724

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

11/12/199618-19h

9/12/199819-20h

25/01/200019-20h

09/01/200219-20h

02/03/200420-21h

30/01/200619-20h

% (1996: 100)

20.285

22.785

25.285

27.785

30.285

32.785

35.285

37.785

40.285

42.785

45.285MW

Punta de demanda punta horaria

Crecimiento acumulado 1996-2005 = 72%Crecimiento período 2000-2005 = 32%

Crecimiento acumulado 1996-2005 = 72%Crecimiento período 2000-2005 = 32%

Punta verano: 40.600 el 11/07/2006


RED ELÉCTRICA DE ESPAÑAEl Sistema Eléctrico Español

Hidráulica20%

Nuclear10%

Fuel / Gas8%

Ciclo combinado21%

Eólica15%

Resto régimen especial

12%

Carbón14%

11.642 MW corresponden a grupos de ciclo combinado en pruebas

Hidráulica9,1%

Nuclear22,1%

Carbón24,3%

Eólica8,8%

Resto régimen especial

10,3%

Fuel / Gas2,1%

Ciclo combinado23,3%

Cobertura de la demanda de 2006

Potencia neta instalada mayo 2007

8,36.647Fuel / Gas

26,221.134Total régimen especial

11,59.280Resto régimen especial

14,711.854Eólica

73,859.395Total régimen ordinario

21,016.9511Ciclo combinado

80.529Total

14,211.424Carbón

9,67.716Nuclear

20,716.657Hidráulica

%Pot. (MW)Tecnología

8,36.647Fuel / Gas

26,221.134Total régimen especial

11,59.280Resto régimen especial

14,711.854Eólica

73,859.395Total régimen ordinario

21,016.9511Ciclo combinado

80.529Total

14,211.424Carbón

9,67.716Nuclear



Las energías renovables: situación actual


RED ELÉCTRICA DE ESPAÑAVentajas de la energías renovables

Contribuyen al desarrollo sostenible

Permiten la reducción de emisiones

Cumplimiento del Protocolo de Kioto

Favorecen la seguridad de abastecimiento y el menor dependencia del exterior

Diversificación fuentes de energía

Potencian el crecimiento económico y la generación de empleo

Tecnología eólica desarrollada en España


RED ELÉCTRICA DE ESPAÑAEvolución generación eólica: Potencia instalada.Evolución de la potencia eólica instalada 1996-2007

183 428798

1.5252.298

3.442

4.927

6.138

8.304

9.653

11.099

12.323

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

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

MW

Galicia Norte 2023 Castilla- León 2332Galicia Sur 702 Castilla-La Mancha Occidental 177Asturias 270 Castilla-La Mancha Oriental 2440Pais Vasco 145 Valencia 421Navarra 891 Murcia 90La Rioja 486 Andalucia Occidental 472Aragón 1500 Andalucia Oriental 150Cataluña 225 TOTAL 12323

Potencia eólica instalada por CCAA (MW)


RED ELÉCTRICA DE ESPAÑAPotencia instalada Régimen Especial (año 2006)

Fuente CNE. Datos enero 2007.

Potencia instalada RE (MW)Renovables

13.37665,8%

Residuos5162,5% Tratamiento

residuos5912,9%

Cogeneración5.83528,7%Potencia instalada RE renovable (MW)Eólica

10.99082,2%

Biogás1461,1%

Residuos agrícolas/forestales

3812,8%

Hidráulica1.77013,2%

Fotovoltaica89

0,7%

20.319Total régimen especial

2,5516Residuos industriales/urbanos

2,9591Tratamiento residuos

(gas natural)

28,75.835Cogeneración

65,813.376Renovables



2,5516Residuos industriales/urbanos

2,9591Tratamiento residuos

(gas natural)




2,8381Residuos

agrícolas/forestales


0,789Fotovoltaica

1,1146Biogás


82,210.990Eólica

%Pot. (MW)RE renovable

2,8381Residuos

agrícolas/forestales


0,789Fotovoltaica

1,1146Biogás


82,210.990Eólica

%Pot. (MW)RE renovable


RED ELÉCTRICA DE ESPAÑAEnergía producida Régimen Especial (año 2006)

Fuente CNE. Datos enero 2007.1Porcentaje respecto de la generación total (régimen ordinario+régimen especial) en el año 2006.

Energía producida RE año 2006 (GWh)

Cogeneración15.13331,1%

Tratamiento residuos

3.3676,9%

Residuos2.0224,2%Renovables

28.18857,9%

Energía producida RE renovable año 2006 (GWh)

Fotovoltaica96

0,3%

Hidráulica4.04914,4%

Residuos agrícolas/forestales

1.4855,3%

Biogás5812,1%

Eólica21.97778,0%

18,648.711Total Régimen Especial

0,82.022Residuos industriales/urbanos

1,33.367Tratamiento residuos

(gas natural)



%1Energía (GWh)

Tecnología

18,648.711Total Régimen Especial

0,82.022Residuos industriales/urbanos

1,33.367Tratamiento residuos

(gas natural)



%1Energía (GWh)

Tecnología

0,61.485Residuos agrícolas/forestales

10,828.188Total RE renovable

0,0496Fotovoltaica

0,2581Biogás

1,54.049Hidráulica

8,421.977Eólica

%1Energía (GWh)

RE renovable

0,61.485Residuos agrícolas/forestales

10,828.188Total RE renovable

0,0496Fotovoltaica

0,2581Biogás

1,54.049Hidráulica

8,421.977Eólica

%1Energía (GWh)

RE renovable


RED ELÉCTRICA DE ESPAÑAGeneración eólica: Producción eólica

Monótona eólica horaria2004-2006

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

MW

h

2004 2005 2006

Monótonas de las producciones eólicas horarias. Años 2004-2006.

Producción eólica mensual

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic

GW

h

2004 2005 2006

Evolución de la energía eólica producida. Años 2004-2006.

17-18 h8.298Energía horaria (MWh)

Máximo histórico

169.194Energía diaria (MWh)

17:40 h8.375Potencia (MW)

horaLunes 19/03/07

17-18 h8.298Energía horaria (MWh)

Máximo histórico


17:40 h8.375Potencia (MW)

horaLunes 19/03/07

11-12 h33Energía horaria (MWh)

Mínimo (año 2007)


11:21 h25Potencia (MW)

horaDomingo 04/02/07

11-12 h33Energía horaria (MWh)

Mínimo (año 2007)


11:21 h25Potencia (MW)

horaDomingo 04/02/07

Características de las renovables, problemas y soluciones


RED ELÉCTRICA DE ESPAÑASingularidades de la generación eólica: Retos

Adicionalmente a las ventajas de la generación eólica, sus particularidades más relevantes para la integración en el sistema eléctrico se derivan de:

Sector muy atomizado con numerosas instalaciones “pequeñas”

“Escasa” capacidad de gestión de producción de potencia :

Programación “no firme”, muy decreciente con el horizonte temporal

Reducida contribución al necesario y constante equilibrio generación-demanda

Insuficiente control en tiempo real

Vulnerabilidad ante condicionantes severos

Incidentes de red

Condiciones eólicas extremas

El elevado desarrollo, reciente y previsto, convierte los problemas locales en importantes retos para el desarrollo y la operación del

sistema eléctrico


RED ELÉCTRICA DE ESPAÑAProblemática de la generación eólica

Producción desacoplada de los requerimientos del sistema.

Comportamiento variable, con gradientes importantes.

Baja fiabilidad para cubrir las puntas extremas de demanda.

Dificultad de predicción: tasas de error elevadas y crecientes con el horizonte de previsión.

En caso de hueco de tensión, problemas de desacoplamiento por el ajuste de sus protecciones.

Desmallado para evitar propagación de huecos de tensión → Disminución de seguridad del Sistema.

Margen de funcionamiento limitado → desconexión ante rachas fuertes de viento. Hasta ahora no es un problema relevante en elSistema Peninsular Español.



Contestación las solicitudes de acceso

a la red

Calculo la máxima penetración eólica

Modelos y Criterios

Desarrollo de la RdTConexión a la RdT

Herramientas parala previsión

SIPREOLICO

Diálogo con los Agentes

Diálogo con las CC.AA.

Integración de la energía eólicaMedidas adoptadas por REE

Creación del CECRE


RED ELÉCTRICA DE ESPAÑAPredicción de la generación eólica

Programa para la predicción de la producción eólica

Definición de los parámetros del modelo: predicción a corto plazo (hasta 48 horas)

Datos de salida:

Predicciones horarias

Datos de entrada:

Predicciones de velocidades y dirección del viento

Producción eólica horaria (deseable)

Métodos:

Físicos

Estadísticos



Potencia eólica puesta en servicio (MW)

9182Penínsular

128Extrapenínsular

9310Total

P. C.: Potencia eólica conectada a nudos de la red (transp. o distr.) de la Comunidad AutónomaP.I.: Potencia eólica instalada físicamente en la Comunidad Autónoma

DESARROLLO DE LA REDInstalaciones de transporte programadas Horizonte 2011. Por motivación Régimen Especial, según la siguiente graduación:

Moderado ≤ 50%

Alto = 50%

Exclusivo = 100%

Integración de la energía eólica: Desarrollo de la red de 400 y 220 kV



Generación media (horizonte 2008)

Puntos críticos para la planificación y el desarrollo de la redPlanificación de la red de transporte



18.000 MVA de solicitudes de transformación transporte/ distribución2.000 MVA de peticiones de demandas singulares (trenes AV y otros)

Demanda media (horizonte 2008)

Puntos críticos para la planificación y el desarrollo de la redPlanificación de la red de transporte



Es necesario mejorar los sistemas que proporcionan señales a los agentes para adecuar la localización de las instalaciones de generación

Generación media – demanda media (2008)Puntos críticos para la planificación y el desarrollo de la red

Planificación de la red de transporte



Otras infraestructuras lineales con la misma problemáticaAutopistas Ferrocarriles (AVE)

Impacto de la actividad sobre el territorio:Uso del terreno Impacto visual Posible impacto sobre la floraPosible efecto en la fauna y aves

Los afectados por las redes de transporte muchas veces no perciben de forma directa los beneficios de estas infraestructuras lo que genera mayor rechazo social

Gran impacto sobre utilización del territorio

Gran impacto sobre utilización del territorio

Beneficio para los directamente afectados

Beneficio para los directamente afectados

pero

Problemática social Desarrollo de la red de transporte

En zonas densamente pobladas y con gran concienciación ecológica (caso de Europa) genera gran rechazo social

En zonas densamente pobladas y con gran concienciación ecológica (caso de Europa) genera gran rechazo social

Las instalaciones de transporte se perciben como necesarias para el desarrollo económico y el bienestar, pero …

“No cerca de mi casa”


RED ELÉCTRICA DE ESPAÑADesarrollo de la red de transporte

Se intenta minimizar el paso por territorios protegidosSe intenta minimizar el paso por territorios protegidos

Integración de la Red de RED ELÉCTRICA en el territorio

• ZEPA: Zonas de Especial Protección para las Aves

• LIC: Lugares de Importancia Comunitaria• ENP: Espacios Naturales Protegidos

Una superficie 25% del territorio es zona protegida

Territorio protegido (ZEPA + LIC + ENP)

Conclusiones


RED ELÉCTRICA DE ESPAÑAConclusiones Crecimiento de las energías renovables deseable y positivo por su contribución al desarrollo sostenible, reducción de emisiones y reducción de dependencia exterior.Por sus especiales características la integración segura de la energía eólica requiere de actuaciones especificasSoluciones en marcha para una integración segura:

Coordinación entre diferentes Administraciones. Desarrollo de las interconexiones internacionales con Francia.Desarrollos de red de transporteMejora en las herramientas de previsión.Cumplimiento de unos requisitos técnicos para asegurar el buen funcionamiento del sistema (seguridad y calidad de abastecimiento) Control de generación para su operación coordinada con Red Eléctrica: CECRE / Centros de Control.Cooperación entre fabricantes, promotores, administraciones, regulador y operador del sistema

www.ree.es

Ventajas de la energías renovablesSingularidades de la generación eólica: RetosProblemática de la generación eólicaPuntos críticos para la planificación y el desarrollo de la redPuntos críticos para la planificación y el desarrollo de la redPuntos críticos para la planificación y el desarrollo de la redIntegración de la Red de RED ELÉCTRICA en el territorioConclusiones

Configuración de las grandes redes ante la entrada de nuevas...

Documents

Transcript of Configuración de las grandes redes ante la entrada de nuevas...