JORNADA DE HIDROLOGÍA – CNO Gerencia Generación Energía

Presentación del tema: "JORNADA DE HIDROLOGÍA – CNO Gerencia Generación Energía"— Transcripción de la presentación:

1 JORNADA DE HIDROLOGÍA – CNO Gerencia Generación Energía
ENERGÍA EÓLICA EN EL MERCADO ELÉCTRICO COLOMBIANO Modelación de vientos para evaluar la factibilidad de proyectos eólicos Dirección de Energía Gerencia Generación Energía Octubre 12 de 2011

2 AGENDA ANTECEDENTES Y SITUACIÓN ACTUAL
DIFICULTADES DE LA RESOLUCIÓN PROPUESTA ESTIMADOS ENERGÉTICOS PARA PARQUES EÓLICOS PROPUESTA EN DISCUSIÓN EN EL CNO ANÁLISIS DE LARGO PLAZO CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES - Preselección de sitios: + Criterios: Técnicos (área, vientos, tormenta de arena, puerto, vías, conexión) y Ambientales (retiros aguas, cementerios y rancherías, concepciones mágico-religiosas ; rutas de aves, nichos ecológicos, etc.) - Selección de sitio: Reconocimiento de campo, verificación y aplicación criterios - Definición proyecto: + Capacidad Instalada + Tamaño equipos Distribución espacial + Conexión al STN Vías + Fundaciones - Evaluación ambiental: + Identificación y evaluación de impactos PMA + P Monitoreo + P Conting + Costos - Presupuestos Detallados: + Cotización equipos + Estatuto tributario Cantidades de obra y precios unitarios Costos Ambientales (US$ Abril de 2000) - Evaluación económica: + 15 años + TD = 9% + Tarifa = 26 mills Con y sin beneficios tributarios Sensibilidades: Costos - TD - MDL -

3 ANTECEDENTES Y SITUACIÓN ACTUAL
Ausencia de regulación para remuneración Imposibilidad de participar en el MEM excepto plantas menores (Jepirachi de 19.5 MW) Desde 2008 se viene hablando de la importancia de definir ENFICC para parques eólicos En 2010 Banco Mundial presenta “Wind Energy in Colombia. A Framework for market entry” Demuestra complementariedad y aportes de firmesa en operación conjunta Propone EF = Emedia CREG: No está completamente demostrada la complementariedad ni los aportes de firmeza que por tal razón la eólica daría al Sistema de Generación de Colombia Algunos agentes: Que se estudie en detalle y se remunere lo que realmente pueda aportar un parque a la firmeza del país SITUACIÓN ACTUAL Resolución CREG 092 de julio 7 de 2011 publicando proyecto de resolución “por la cual se define la metodología para determinar la energía firme de plantas eólicas Plantas con menos de 10 años de registro: FC según historia de Jepirachi: Energía Firme Base (100%) = 6%CEN Energía Firme del 95% = 7%CEN Plantas con 10 o más años de registro: Obtener series de Energías mensuales con E = k * (Vmes)3 Obtener ENFICC’s como las Emes con 100% y 95%PSS. “El CNO define los coeficientes para estimados”. - Preselección de sitios: + Criterios: Técnicos (área, vientos, tormenta de arena, puerto, vías, conexión) y Ambientales (retiros aguas, cementerios y rancherías, concepciones mágico-religiosas ; rutas de aves, nichos ecológicos, etc.) - Selección de sitio: Reconocimiento de campo, verificación y aplicación criterios - Definición proyecto: + Capacidad Instalada + Tamaño equipos Distribución espacial + Conexión al STN Vías + Fundaciones - Evaluación ambiental: + Identificación y evaluación de impactos PMA + P Monitoreo + P Conting + Costos - Presupuestos Detallados: + Cotización equipos + Estatuto tributario Cantidades de obra y precios unitarios Costos Ambientales (US$ Abril de 2000) - Evaluación económica: + 15 años + TD = 9% + Tarifa = 26 mills Con y sin beneficios tributarios Sensibilidades: Costos - TD - MDL -

4 DIFICULTADES DE LA RESOLUCIÓN
PROPUESTA PLANTAS CON MENOS DE 10 AÑOS DE REGISTRO: Generaliza las condiciones de viento y tecnología de Jepirachi a todo el país. Jepirachi es piloto y no opera y mantiene con criterios comerciales: Su generación histórica presenta eventos atípicos de indisponibilidad asociados a programas de investigación PLANTAS CON 10 AÑOS DE REGISTRO O MÁS. Aunque P es proporcional a V3, la E mensual no lo es a la (Vmes)3 Ej: V1 = 0, V2 = 10  Vprom = 5  (Vprom)3 = 125  E = k * 125 Pero (V1) 3 = 0, (V2)3 =  (V3)prom = 500  E = k * 500 Cada parque eólico es un caso particular y su energía dependerá, además del la velocidad promedio del viento, de otros factores: Sitio: Variación temporal del viento (Distribución de frecuencia de velocidades diezminutales), Variación temporal de las direcciones del viento (Rosa), temperatura, densidad del aire, topografía y rugosidad del terreno(cobertura vegatal, usos del suelo, obstáculos). Parque: Tipo de aerogenerador, su número y su distribución espacial - Preselección de sitios: + Criterios: Técnicos (área, vientos, tormenta de arena, puerto, vías, conexión) y Ambientales (retiros aguas, cementerios y rancherías, concepciones mágico-religiosas ; rutas de aves, nichos ecológicos, etc.) - Selección de sitio: Reconocimiento de campo, verificación y aplicación criterios - Definición proyecto: + Capacidad Instalada + Tamaño equipos Distribución espacial + Conexión al STN Vías + Fundaciones - Evaluación ambiental: + Identificación y evaluación de impactos PMA + P Monitoreo + P Conting + Costos - Presupuestos Detallados: + Cotización equipos + Estatuto tributario Cantidades de obra y precios unitarios Costos Ambientales (US$ Abril de 2000) - Evaluación económica: + 15 años + TD = 9% + Tarifa = 26 mills Con y sin beneficios tributarios Sensibilidades: Costos - TD - MDL -

5 DIFICULTADES DE LA RESOLUCIÓN PROPUESTA
INFLUENCIA DEL NIVEL DE AGREGACIÓN Energía diezminutal Energía horaria Energía diaria Energía Mensual Energía Anual - Preselección de sitios: + Criterios: Técnicos (área, vientos, tormenta de arena, puerto, vías, conexión) y Ambientales (retiros aguas, cementerios y rancherías, concepciones mágico-religiosas ; rutas de aves, nichos ecológicos, etc.) - Selección de sitio: Reconocimiento de campo, verificación y aplicación criterios - Definición proyecto: + Capacidad Instalada + Tamaño equipos Distribución espacial + Conexión al STN Vías + Fundaciones - Evaluación ambiental: + Identificación y evaluación de impactos PMA + P Monitoreo + P Conting + Costos - Presupuestos Detallados: + Cotización equipos + Estatuto tributario Cantidades de obra y precios unitarios Costos Ambientales (US$ Abril de 2000) - Evaluación económica: + 15 años + TD = 9% + Tarifa = 26 mills Con y sin beneficios tributarios Sensibilidades: Costos - TD - MDL -

6 DIFICULTADES DE LA RESOLUCIÓN PROPUESTA
INFLUENCIA DEL NIVEL DE AGREGACIÓN VALIDACIÓN DE LOS ESTIMADOS Energías (GWh) Para el cálculo de energías es fundamental disponer de series detalladas de velocidades de viento diezminutales Los errores inducidos por el uso de series horarias son aceptables Estimados con datos diarios o mensuales conducen a errores significativos - Preselección de sitios: + Criterios: Técnicos (área, vientos, tormenta de arena, puerto, vías, conexión) y Ambientales (retiros aguas, cementerios y rancherías, concepciones mágico-religiosas ; rutas de aves, nichos ecológicos, etc.) - Selección de sitio: Reconocimiento de campo, verificación y aplicación criterios - Definición proyecto: + Capacidad Instalada + Tamaño equipos Distribución espacial + Conexión al STN Vías + Fundaciones - Evaluación ambiental: + Identificación y evaluación de impactos PMA + P Monitoreo + P Conting + Costos - Presupuestos Detallados: + Cotización equipos + Estatuto tributario Cantidades de obra y precios unitarios Costos Ambientales (US$ Abril de 2000) - Evaluación económica: + 15 años + TD = 9% + Tarifa = 26 mills Con y sin beneficios tributarios Sensibilidades: Costos - TD - MDL -

7 ESTIMADOS ENERGÉTICOS PARA PARQUES EÓLICOS
ANÁLISIS TÍPICOS A NIVEL MUNDIAL AEROGENERADOR AISLADO CON DATOS DE VIENTO A LA ALTURA DEL ROTOR (VELOCIDADES CADA 10 MIN) Estimación de energías diezminutales con base en la curva de potencia y agregación de energías a nivel mensual o anual Histograma de frecuencias o curva de duración de velocidades, integración de curva de duración de energías para producción anual Ajuste de serie diezminutal a Función de Distribución de Probabilidades Distribución de frecuencias Curva de potencia Es el método estándar a nivel mundial Distribución típica: Weibull, parámetros A y k Implica una primera aproximación dependiendo de la bondad del ajuste de la serie a la distribución weibull Se enfoca a estimados de producción anual. ENERGÍA ANUAL = + - Preselección de sitios: + Criterios: Técnicos (área, vientos, tormenta de arena, puerto, vías, conexión) y Ambientales (retiros aguas, cementerios y rancherías, concepciones mágico-religiosas ; rutas de aves, nichos ecológicos, etc.) - Selección de sitio: Reconocimiento de campo, verificación y aplicación criterios - Definición proyecto: + Capacidad Instalada + Tamaño equipos Distribución espacial + Conexión al STN Vías + Fundaciones - Evaluación ambiental: + Identificación y evaluación de impactos PMA + P Monitoreo + P Conting + Costos - Presupuestos Detallados: + Cotización equipos + Estatuto tributario Cantidades de obra y precios unitarios Costos Ambientales (US$ Abril de 2000) - Evaluación económica: + 15 años + TD = 9% + Tarifa = 26 mills Con y sin beneficios tributarios Sensibilidades: Costos - TD - MDL -

8 ESTIMADOS ENERGÉTICOS PARA PARQUES EÓLICOS
ANÁLISIS TÍPICOS A NIVEL MUNDIAL AEROGENERADOR SIN DATOS DE VIENTO MEDIDOS A LA ALTURA DEL ROTOR Extrapolación espacial de los datos de viento para el sitio específico de la turbina y altura del rotor V medida V estimada V estimada depende de: Dirección Topografía Rugosidad del terreno en la dirección Altura del aerogenerador V30° V0° V60° V90° V120° V150° V180° V210° V240° V270° V330° V300° Modelación del campo de vientos Modelos del flujo a partir de datos de viento y características topográficas y físicas alrededor de cada posición. Se estiman velocidades a la altura del aerogenerador para 12 direcciones del viento (sectores de 30°) Para cada sector se determinan los parámetros de ajuste a la Distribución Weibull, A y k Con la curva de potencia y la distribución Weibull se determina la producción anual - Preselección de sitios: + Criterios: Técnicos (área, vientos, tormenta de arena, puerto, vías, conexión) y Ambientales (retiros aguas, cementerios y rancherías, concepciones mágico-religiosas ; rutas de aves, nichos ecológicos, etc.) - Selección de sitio: Reconocimiento de campo, verificación y aplicación criterios - Definición proyecto: + Capacidad Instalada + Tamaño equipos Distribución espacial + Conexión al STN Vías + Fundaciones - Evaluación ambiental: + Identificación y evaluación de impactos PMA + P Monitoreo + P Conting + Costos - Presupuestos Detallados: + Cotización equipos + Estatuto tributario Cantidades de obra y precios unitarios Costos Ambientales (US$ Abril de 2000) - Evaluación económica: + 15 años + TD = 9% + Tarifa = 26 mills Con y sin beneficios tributarios Sensibilidades: Costos - TD - MDL - En la práctica, para el diseño de parques eólicos, además de los parámetros de Weibull, se determinan otras variables de importancia como presión atmosférica, intensidad de turbulencia, valores extremos, inclinación de flujo, flujo vertical, coeficiente de ficción, etc.

9 ESTIMADOS ENERGÉTICOS PARA PARQUES EÓLICOS
ANÁLISIS TÍPICOS A NIVEL MUNDIAL PARQUES EÓLICOS Además de la modelación del campo de vientos debe tenerse en cuenta las pérdidas por efecto sombra (estela) que producen los aerogeneradores localizados “vientos arriba”. En la práctica, se realiza un proceso de “optimización” de la distribución espacial de aerogeneradores, para maximizar la producción y minimizar perdidas por estelas Adicionalmente, deben estimarse otras pérdidas (T°, eléctricas, disponib, curva de Pot, etc). CONCLUSIONES: Cada parque eólico es único tanto por las características ambientales del sitio: V, D, It, T°, Pat, topografía, usos del suelo, como por las características del proyecto. Por ello no parece adecuado asumir un factor K para estimar producción energética mensual mediante la función E = K * V3 Los procedimientos estándares mundiales arrojan producción promedia anual, lo cual no es adecuado para Colombia: Variación de tarifas (precios de bolsa más altos durante veranos y viceversa) Variación mensual intra-anual de la producción energética Aportes a la confiabilidad y firmeza del sistema (producción en hidrologías críticas) Implicaciones sobre generación Hidroeléctrica y Térmica - Preselección de sitios: + Criterios: Técnicos (área, vientos, tormenta de arena, puerto, vías, conexión) y Ambientales (retiros aguas, cementerios y rancherías, concepciones mágico-religiosas ; rutas de aves, nichos ecológicos, etc.) - Selección de sitio: Reconocimiento de campo, verificación y aplicación criterios - Definición proyecto: + Capacidad Instalada + Tamaño equipos Distribución espacial + Conexión al STN Vías + Fundaciones - Evaluación ambiental: + Identificación y evaluación de impactos PMA + P Monitoreo + P Conting + Costos - Presupuestos Detallados: + Cotización equipos + Estatuto tributario Cantidades de obra y precios unitarios Costos Ambientales (US$ Abril de 2000) - Evaluación económica: + 15 años + TD = 9% + Tarifa = 26 mills Con y sin beneficios tributarios Sensibilidades: Costos - TD - MDL -

10 PROPUESTA EN DISCUSIÓN EN CNO
No se ve viable definir un valor de K para estimados energéticos mensuales en función del cubo de la velocidad mensual para todos los parques en el paìs Cada proyecto debe presentar para aprobación del Subcomité Hidrológico, los estimados energéticos de dicho proyecto, con unas especificaciones dadas. PROPUESTA INICIAL DE ESPECIFICACIONES (EN REVISIÓN) Localización del proyecto y de las estaciones de medición Mediciones meteorológicas en el sitio del proyecto Longitud de la serie de registros (años). Se propone al menos 7 años de medición Mediciones meteorológicas principales: V, Dir, Desv Est, T° y p atm Revisión, depuración y completación de las series Parámetros de ajuste a la distribución Weibull, Rosa de vientos, Intensidad de turb. Serie agregada a nivel mensual. Información adicional del parque para los estimados energéticos El modelo para estimados energéticos y pérdidas por estelas Energías mensuales brutas Otras pérdidas (%): Eléctricas, Disponibilidad, temperaturas, incumplimiento curva Serie definitiva de las energías mensuales Modelo de ajuste de Energía mensual = f(Vmensual) - Preselección de sitios: + Criterios: Técnicos (área, vientos, tormenta de arena, puerto, vías, conexión) y Ambientales (retiros aguas, cementerios y rancherías, concepciones mágico-religiosas ; rutas de aves, nichos ecológicos, etc.) - Selección de sitio: Reconocimiento de campo, verificación y aplicación criterios - Definición proyecto: + Capacidad Instalada + Tamaño equipos Distribución espacial + Conexión al STN Vías + Fundaciones - Evaluación ambiental: + Identificación y evaluación de impactos PMA + P Monitoreo + P Conting + Costos - Presupuestos Detallados: + Cotización equipos + Estatuto tributario Cantidades de obra y precios unitarios Costos Ambientales (US$ Abril de 2000) - Evaluación económica: + 15 años + TD = 9% + Tarifa = 26 mills Con y sin beneficios tributarios Sensibilidades: Costos - TD - MDL -

11 PROPUESTA EN DISCUSIÓN EN CNO
CONCEPTO NORMAS DE APLICACIÓN QUIÉN LO REALIZA COMENTARIOS MEDIDAS Measnet. Power performance measurement procedure. ( Measnet. Cup anemometer calibration procedure. Version 1. September ( International Standard. IEC First edition Wind turbines-Part 12.1: Power performance measurements of electricity producing wind turbines. European Wind Turbine Standards II Laboratorio acreditado ISO para campaña de medidas meteorológicas o ensayo de curva de potencia de aerogeneradores. Si la campaña no se ha realizado siguiendo la norma, el Laboratorio debería hacer una valoración de incertidumbres. INTEGRIDAD DE LAS MEDIDAS Evaluation of Site Specific Wind Conditions. Version 1, November Measnet ( La integridad de las medidas se refiere a que se pueda garantizar que no han sido manipulados. Se puede garantizar bien por ejecución de un laboratorio independiente o bien por supervisión. REPRESENTATIVIDAD DE MEDIDAS en terreno complejo, en terreno llano. DURACIÓN DE MEDIDAS MÍNIMO 2 AÑOS + OBSERVATORIO DE REFERENCIA 10 AÑOS En Brasil han pedido 2 años, en España están pidiendo 1 en los Concursos Eólicos. Para la finalidad de calcular “potencia firme” cuantos más años mejor. VALIDACIÓN DE AEROGENERADOR IEC Ed. 2. Safety Requeriments. o IEC Ed. 3. Design Requeriments. Y FABRICANTE El fabricante debe emitir una carta de garantía de que el aerogenerador es adecuado a la clase y subclase del emplazamiento. - Preselección de sitios: + Criterios: Técnicos (área, vientos, tormenta de arena, puerto, vías, conexión) y Ambientales (retiros aguas, cementerios y rancherías, concepciones mágico-religiosas ; rutas de aves, nichos ecológicos, etc.) - Selección de sitio: Reconocimiento de campo, verificación y aplicación criterios - Definición proyecto: + Capacidad Instalada + Tamaño equipos Distribución espacial + Conexión al STN Vías + Fundaciones - Evaluación ambiental: + Identificación y evaluación de impactos PMA + P Monitoreo + P Conting + Costos - Presupuestos Detallados: + Cotización equipos + Estatuto tributario Cantidades de obra y precios unitarios Costos Ambientales (US$ Abril de 2000) - Evaluación económica: + 15 años + TD = 9% + Tarifa = 26 mills Con y sin beneficios tributarios Sensibilidades: Costos - TD - MDL -

12 PROPUESTA EN DISCUSIÓN EN CNO
CONCEPTO NORMAS DE APLICACIÓN QUIÉN LO REALIZA COMENTARIOS VALIDACIÓN DE POSICIONES DE AEROGENERADOR (LAYOUT) IEC Ed. 2. Safety Requeriments. o IEC Ed. 3. Design Requeriments. Y Evaluation of Site Specific Wind Conditions. Version 1, November Measnet ( FABRICANTE o CONSULTOR/LABORATORIO con experiencia acreditada. El fabricante puede emitir una carta de garantía e informe justificativo, de que el layout es adecuado para el aerogenerador propuesto. Como consultores deberían valer: miembros de Measnet en grupo de “power performance”; consultores con experiencia acreditada, mediante certificados de clientes de ejecución de trabajos similares, que hayan sido empleados en financiación de proyectos que se encuentren en operación. CÁLCULO ENERGÉTICO CÁLCULO DE SERIES DE PRODUCCIÓN No hay documentos de referencia. Podría ponerse algo similar de hidráulica, como documento de referencia. - Preselección de sitios: + Criterios: Técnicos (área, vientos, tormenta de arena, puerto, vías, conexión) y Ambientales (retiros aguas, cementerios y rancherías, concepciones mágico-religiosas ; rutas de aves, nichos ecológicos, etc.) - Selección de sitio: Reconocimiento de campo, verificación y aplicación criterios - Definición proyecto: + Capacidad Instalada + Tamaño equipos Distribución espacial + Conexión al STN Vías + Fundaciones - Evaluación ambiental: + Identificación y evaluación de impactos PMA + P Monitoreo + P Conting + Costos - Presupuestos Detallados: + Cotización equipos + Estatuto tributario Cantidades de obra y precios unitarios Costos Ambientales (US$ Abril de 2000) - Evaluación económica: + 15 años + TD = 9% + Tarifa = 26 mills Con y sin beneficios tributarios Sensibilidades: Costos - TD - MDL -

13 APORTES DE LA EÓLICA AL SISTEMA
ELEMENTOS TENDIENTES A PROFUNDIZAR SOBRE LOS APORTES REALES DE LA ENERGÍA EÓLICA A LA FIRMEZA DEL SISTEMA ELÉCTRICO COLOMBIANO PROPUESTA DE ALGUNOS AGENTES: No se pretende crear estímulos a la eólica porque sí, ni que distorsionen el mercado Si la eólica aporta realmente a la firmeza del país, debería remunerarse CREG: No hay información suficiente para demostrar aportes por complementariedad Series de viento existentes en el país son cortas o poco representativas ELEMENTOS DE ANÁLISIS PARA INICIAR LA APROXIMACIÓN AL PROBLEMA: Existe complementariedad entre los regímenes de viento y la hidrología de la infraestructura de generación hidroleléctrica del país? ¿Es posible obtener series de energías mensuales representativas del largo plazo? ¿Cómo es el comportamiento energético de los parques eólicos durante los períodos de hidrología crítica? Es posible proponer una metodología para el cálculo de la Energía Firme que tenga en cuenta lo anterior? - Preselección de sitios: + Criterios: Técnicos (área, vientos, tormenta de arena, puerto, vías, conexión) y Ambientales (retiros aguas, cementerios y rancherías, concepciones mágico-religiosas ; rutas de aves, nichos ecológicos, etc.) - Selección de sitio: Reconocimiento de campo, verificación y aplicación criterios - Definición proyecto: + Capacidad Instalada + Tamaño equipos Distribución espacial + Conexión al STN Vías + Fundaciones - Evaluación ambiental: + Identificación y evaluación de impactos PMA + P Monitoreo + P Conting + Costos - Presupuestos Detallados: + Cotización equipos + Estatuto tributario Cantidades de obra y precios unitarios Costos Ambientales (US$ Abril de 2000) - Evaluación económica: + 15 años + TD = 9% + Tarifa = 26 mills Con y sin beneficios tributarios Sensibilidades: Costos - TD - MDL -

14 APORTES DE LA EÓLICA AL SISTEMA CARACTERIZACIÓN FUENTES ENERGÉTICAS
PATRÓN DE VARIACIÓN MENSUAL

15 APORTES DE LA EÓLICA AL SISTEMA CARACTERIZACIÓN FUENTES ENERGÉTICAS
PATRÓN DE VARIACIÓN MENSUAL ASPECTOS DESTACABLES Existe una marcada complementariedad entre la velocidad del viento y la disponibilidad hídrica de las plantas de generación del país. Las zonas con complementariedad más marcada son: Antioquia, Oriente, Valle y Caribe, que representan el 84% de la potencia hidroeléctrica total del país. Se aprecia una mayor variabilidad en caudales que en vientos. Sin embargo, los caudales altos no pueden aprovecharse y los vientos no son lineales con la energía eólica  El análisis debe hacerse con energías

16 ANÁLISIS DE LARGO PLAZO
CORRELACIÓN ENTRE ENERGÍAS Y VELOCIDADES PROMEDIAS MENSUALES PARA UN PARQUE EÓLICO EN LA ALTA GUAJIRA Energías estimadas con base en velocidades diezminutales Se dispone de 7 siete años de registro de velocidades diezminutales a 50 m de altura Se estimaron energías mensuales según metodología propuesta al CNO (estándares internacionales pero a nivel mensual) Y = A + BX R = - Preselección de sitios: + Criterios: Técnicos (área, vientos, tormenta de arena, puerto, vías, conexión) y Ambientales (retiros aguas, cementerios y rancherías, concepciones mágico-religiosas ; rutas de aves, nichos ecológicos, etc.) - Selección de sitio: Reconocimiento de campo, verificación y aplicación criterios - Definición proyecto: + Capacidad Instalada + Tamaño equipos Distribución espacial + Conexión al STN Vías + Fundaciones - Evaluación ambiental: + Identificación y evaluación de impactos PMA + P Monitoreo + P Conting + Costos - Presupuestos Detallados: + Cotización equipos + Estatuto tributario Cantidades de obra y precios unitarios Costos Ambientales (US$ Abril de 2000) - Evaluación económica: + 15 años + TD = 9% + Tarifa = 26 mills Con y sin beneficios tributarios Sensibilidades: Costos - TD - MDL - Se verifica hipótesis de una alta correlación lineal entre las Energías mensuales netas del parque y las velocidades promedias mensuales. ¿Sustento Físico-Matemático?  Si fuese posible extender series de viento promedias mensuales, ello permitiría la estimación de series de energías mensuales aceptables para análisis de largo plazo

17 ANÁLISIS DE LARGO PLAZO Extensión de series mensuales de Velocidad
A partir de series de velocidades de vientos superficiales (10m) de modelos globales (Reanálisis) elaboradas por diferentes centros de investigación. Series disponibles desde 1950, pero con mayor confiabilidad desde 1979. PROCEDIMIENTO Buscar correlaciones con 3 productos globales o regionales NCEP/NCAR Reanalysis grados ERA-Interim grado NCEP North A.Regional Reanalysis (NARR) 0.3 grados Se usaron ERA-Interim y el NARR por mejor resolución y calidad con respecto al NCEP/NCAR. Se calculan mapas de correlaciones y se usa el punto con mayor valor entre los dos productos. La combinación de estos dos productos permiten obtener una serie desde 1979

18 ANÁLISIS DE LARGO PLAZO Extensión de series mensuales de Velocidad
Serie reconstruida para la estación NARR (0.83) ERA-interim (0.84) Est Vecina10m (0.87) Est. Vecina 50m (0.88) Est. 20m (0.96) Cada color indica que la serie fue reconstruida usando un producto diferente y por lo tanto diferentes valores de correlación o confiabilidad. Es importante anotar que la correlación mas baja utilizada fue de 0.83

19 ANÁLISIS DE LARGO PLAZO SERIE DE ENERGÍAS MENSUALES OBTENIDA
Con las series de velocidades mensuales y la función E = A + B * V Se obtienen las energías mensuales. La tabla indica las Energías mensuales adimensionalizadas por su E Media para 20 años

20 ANÁLISIS DE LARGO PLAZO ENERGÍAS MENSUALES Y EL FENÓMENO DEL NIÑO
Basado en anomalías de TSM - región Niño 3.4 Las anomalías cálidas (rojo) y frías (azul) están basadas en un umbral de +/- 0.5°C para el promedio de tres meses consecutivos. Las Niñas (azul) y Niños (rojo) se definen si el umbral es superado al menos en 5 periodos consecutivos. En general, hay mayor producción energética en los años Niño, con energías anuales cercanas al Factor de Planta multianual Sin embargo, aun en Niños hay baja producción en los meses Sept a Nov.

21 ANÁLISIS DE LARGO PLAZO EL NIÑO/NIÑA Y LA ENFICC
Para Antioquia y CHEC la ENFICC 100PSS se da en años Niño. Para Valle, Centro y oriente en general la ENFICC 100PSS se da en el año siguiente al Niño. Para Caribe la ENFICC 100PSS se da en año Niña. En general, la “ENFICC Eólica” (Ee) supera el 60% de FC. Salvajina Guavio Urrá Esmeralda, San Francisco Jaguas Calima, Chivor, Prado, Paraiso, La Guaca (Ee=0,85FP) - Preselección de sitios: + Criterios: Técnicos (área, vientos, tormenta de arena, puerto, vías, conexión) y Ambientales (retiros aguas, cementerios y rancherías, concepciones mágico-religiosas ; rutas de aves, nichos ecológicos, etc.) - Selección de sitio: Reconocimiento de campo, verificación y aplicación criterios - Definición proyecto: + Capacidad Instalada + Tamaño equipos Distribución espacial + Conexión al STN Vías + Fundaciones - Evaluación ambiental: + Identificación y evaluación de impactos PMA + P Monitoreo + P Conting + Costos - Presupuestos Detallados: + Cotización equipos + Estatuto tributario Cantidades de obra y precios unitarios Costos Ambientales (US$ Abril de 2000) - Evaluación económica: + 15 años + TD = 9% + Tarifa = 26 mills Con y sin beneficios tributarios Sensibilidades: Costos - TD - MDL - Guatapé, Playas, San Carlos, La Tasajera, Riogrande 1, Porce II, Alto Anchicayá, Bajo Anchicayá, Betania, Miel, Troneras, Guadalupe 3, Guadalupe 4 (Ee=0,69FP)

22 ANÁLISIS DE LARGO PLAZO ANÁLISIS DE APORTES ENERGÉTICOS
GENERACIONES ENERGÉTICAS HIDENFICC Mayores producciones de energía eólica durante los meses de mínima producción hidroeléctrica Los principales períodos críticos (92-93 y 97-98) presentan altos rendimientos eólicos con “bajones” durante los meses octubre-noviembre En los períodos previos a los mínimos hidroeléctricos del sistema, las altas producciones eólicas permitirían, mediante operación conjunta, subir las energías firmes

23 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Existen claras señales de complementariedad entre los regímenes de vientos y caudales aprovechables para generación de energía, al menos para unas regiones del país En consecuencia, es muy posible que la energía eólica pueda aportar a la confiabilidad y firmeza del parque hidroeléctrico colombiano En tal caso se ha planteado la conveniencia de formular esquemas remuneratorios que retribuyan dichos aportes a la firmeza del país La CREG ha propuesto la remuneración de eólicas a través de su inclusión dentro del mercado con base en la ENFICC La propuesta metodológica de la CREG presenta dificultades asociadas a la representatividad de los estimadores propuestos El CNO considera que cada parque es una situación particular y única y por tanto debe calcular sus producciones energéticas de acuerdo con los estándares mundiales y las características del proyecto. Para varios parques eólicos estudiados se ha encontrado una alta correlación lineal entre las velocidades mensuales y las energías mensuales de manera rigurosa con series diezminutales.

24 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Si fuese posible reconstruir series de velocidades mensuales, lo anterior permitiría obtener series de Largo Plazo de Energías mensuales. La reconstrucción o extensión de series mensuales de velocidad del viento es mas fácil y viable que la extensión de series diezminutales u horarias En los casos analizados hasta el momento, ha sido posible la extensión de series de viento con base en series de modelos globales, con buen ajuste estadístico. Los estimados energéticos de largo plazo, muestran complementariedad con las energías hidroeléctricas agregadas del país, tanto a nivel intraanual como en el largo plazo. Durante los períodos con presencia del fenómeno del Niño, las energías hidroeléctricas son bajas y las eólicas son altas. Los resultados son consistentes con la hipótesis de que la energía eólica podría aportar a la firmeza del parque generador colombiano. Se recomienda avanzar en análisis de esta situación con el fin de verificar los aportes reales de la eólica a la firmeza del país y en tal caso formujlar alternativas para su remuneración

25 ¡ MUCHAS GRACIAS ! Dirección de Energía Gerencia Generación Energía
AREA PLANEACIÓN GENERACIÓN ENERGÍA ÁREA HIDROMETRÍA E INSTRUMENTACIÓN - Preselección de sitios: + Criterios: Técnicos (área, vientos, tormenta de arena, puerto, vías, conexión) y Ambientales (retiros aguas, cementerios y rancherías, concepciones mágico-religiosas ; rutas de aves, nichos ecológicos, etc.) - Selección de sitio: Reconocimiento de campo, verificación y aplicación criterios - Definición proyecto: + Capacidad Instalada + Tamaño equipos Distribución espacial + Conexión al STN Vías + Fundaciones - Evaluación ambiental: + Identificación y evaluación de impactos PMA + P Monitoreo + P Conting + Costos - Presupuestos Detallados: + Cotización equipos + Estatuto tributario Cantidades de obra y precios unitarios Costos Ambientales (US$ Abril de 2000) - Evaluación económica: + 15 años + TD = 9% + Tarifa = 26 mills Con y sin beneficios tributarios Sensibilidades: Costos - TD - MDL -