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 1 / 12

(cortocircuitos, caídas de ¿Por qué surge el concepto de gestionabilidad? Energía solar Energía eólica Intermitencia del recurso Variabilidad de la demanda Variabilidad de la producción GESTIONABILIDAD Incidencias en el sistema (cortocircuitos, caídas de otras centrales, etc.) G=D en todo instante 2 / 12

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 Normativa 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 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 3 / 12

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 4 / 12

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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 6 / 12

Participación en los servicios complementarios Servicio complementario P.O. Central termosolar con almacenamiento Central termosolar sin almacenamiento Regulación primaria 7.1 SI (en modo generación) Regulación secundaria 7.2 Depende del recurso solar y almacenamiento Depende del recurso solar, mayor dificultad Regulación terciaria 7.3 Dificil Control de tensión 7.4 7 / 12

Pruebas de gestionabilidad del CECRE 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 Horaria: ε<10% en 95% medidas E>0 en al menos 40% horas Reducción 50% de potencia programada con límite mínimo técnico Respuesta t≤15 min Funcionamiento t≥4 h Fiabilidad y calidad telemedidas Reducción ±10% Aumento en 24 h desde reducción de P del 60% energía reducida con límite P neta máx Funcionamiento t≥4h Energía almacenada en reducción El aumento de potencia se mantiene t≥4 h Sin almacenamiento: aumento 30% P sobre la prevista con límite P neta máx Respuesta t<1 h Fiabilidad y calidad de telemedidas Mantiene consigna aumento Sin almacenamiento: aumento 30% Pn en modo parada Respuesta t<2 h 8 / 12

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

Almacenamiento en centrales bombeo 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 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 10 / 12

Almacenamiento en tanques ALMACENAMIENTO EN SALES FUNDIDAS POR EFECTO JOULE 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 24.797,57 3.177,23 Pérdidas eléctricas 0,9604 25.820,04 3.308,23 TOTALES 0,34 11 / 12

GRACIAS POR SU ATENCIÓN 12 / 12