Partiendo de la información anterior, a manera de ejemplo se simula la operación de un parque eólico de 200 MW con metodología determinista. Se considera que está compuesto por 334 unidades de 600 kW y los resultados de la energía generada se resumen en la tabla 3.4, donde se observa que se tiene un aprovechamiento anual de la red de transmisión del orden de 41.2% de su capacidad instalada, lo cual es un aprovechamiento bajo si se compara con el aprovechamiento que se podría tener con una central térmica. Por otra parte, si se analiza el porciento de aprovechamiento mensual, estacionalmente se observa que las energías afluentes al parque eólico, tienen máximo entre los periodos de agosto a febrero, y una etapa de mínimas afluencias de marzo a julio. Lo anterior, tiene un impacto en la red de transmisión, ya que ésta debe tener capacidad suficiente para poder extraer la energía en los meses de mayor afluencia, lo que de acuerdo con el análisis reportado en la tabla 3.4, el mayor aprovechamiento mensual de la red es de 68.1%, lo cual puede observarse en la figura 3.3.
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Asimismo, en la figura 3.4 se presenta la energía generada cada hora por el parque eólico de 200MW para el primer año de estudio; en este punto es importante considerar que se presentan potencias máximas del orden de 158.33 MW, que representa un aprovechamiento del orden de 79.01%, lo cual hace ver que instantáneamente pueden presentarse valores máximos en potencia hasta de 200MW o 100% de la capacidad instalada, los cuales tendrían que ser extraídos a través de la red de transmisión hasta los puntos de consumo.
Por otro lado, en la figura 3.5 se presenta la generación de energía eléctrica por el parque eólico pero considerando que se limita la capacidad de la red de transmisión a un 65% de la capacidad instalada (considere, por ejemplo, un conductor ACSR 900 a 115 kV a una distancia de 100 km y con una capacidad máxima de transmisión de 130 MW por límite de estabilidad), lo cual implica que, cuando se presentaran potencias mayores a 130 MW se tendrían que desperdiciar energía para no exceder la capacidad de carga de la red de transmisión. Esta solución implica no tener una capacidad de transmisión ociosa que, como puede verse en la tabla 3.1, la producción de energía del parque eólico tendrá aprovechamientos máximos mensuales del orden del 70% y con esto, un diseño se estaría usando en valores cercanos a su capacidad máxima. Económicamente, en la tabla 3.5 se presenta las repercusiones en pérdida de energía que se tienen con esta solución y el costo que implica, considerando el costo nivelado de 121.2437USD/MWh (para más detalles de este costo nivelado puede verse el apartado 5.3.6.1).
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Tabla 3.4: Energía producida y porciento de generación para el análisis determinístico de la operación del parque eólico bajo prueba con una capacidad de 200 MW
Energía producida por mes (MWh) Porciento de uso de la Red mensual (%) Energía producida por año (MWh) Porciento de uso de la Red Anual (%) Año 1 enero 87441.36 58.65 752765.06 42.88 febrero 43989.54 32.66 marzo 26616.29 17.85 abril 50934.50 35.30 mayo 44329.50 29.73 junio 34076.67 23.62 julio 76972.49 51.63 agosto 64114.39 43.00 septiembre 85074.79 58.96 octubre 54545.93 36.58 noviembre 83136.75 57.62 diciembre 101532.85 68.10 Año 2 enero 87441.36 58.65 699995.20 39.87 febrero 76714.94 56.97 marzo 56963.49 38.21 abril 48779.05 33.81 mayo 9312.60 6.25 junio 38186.09 26.47 julio 69872.72 46.86 agosto 21088.00 14.14 septiembre 55111.47 38.20 octubre 61476.63 41.23 noviembre 84485.64 58.55 diciembre 90563.22 60.74 Año 3 enero 79624.95 53.40 719160.39 40.97 febrero 55989.19 41.58 marzo 64940.58 43.56 abril 44390.38 30.77 mayo 44605.13 29.92 junio 35183.10 24.38 julio 59978.05 40.23 agosto 63054.14 42.29 septiembre 29205.17 20.24 octubre 57150.11 38.33 noviembre 90044.22 62.41 diciembre 94995.38 63.71
Figura 3.3: Porcentaje de gene est
Figura 3.4: Energía generada c est
Figura 3.5: Energía generada c estudio a capacidad reducida de
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eneración mensual del parque eólico de 200 MW e estudio, para el análisis determinístico
a cada hora por el parque eólico de 200 MW en el estudio, para el análisis determinístico
a cada hora por el parque eólico de 200 MW en el del 65% (en color rojo la energía no aprovechada
determinístico
en el periodo de
el primero año de
el primero año de da), para el análisis
Tabla 3.5: Energía no utilizada y un 65 % (130 MW), para Año (MWh 1 83242. 2 77823. 3 82068. Total 243134 *Se considera el c (a) Figura 3.6: Energía generad simulación, en MWh calificada e
parque eól
Finalmente, en la figura 3.6 se pr de simulación y para todo el pe generada con una discretización h
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a y su costo, debida a la reducción en la capacidad ara el parque eólico de 200 MW con análisis deter
Energía no aprovechada Wh) % Co 42.08 11.06 1009 23.66 11.12 943 68.25 11.41 995 34.00 11.02 2947
l costo nivelado de 121.2437USD/MWh calculado en 5.3.7
(b)
rada (a) en el primer año de simulación y (b) en los a en bloques de energía horarios y expresados en eólico de 200MW con análisis determinístico.
presentan los resultados de la energía generada p periodo, clasificada en bloques de acuerdo a la n horaria. ad de transmisión a terminístico Costo* ($) 092578.10 435628.46 950258.77 478465.33 .7
los tres años de n porciento, para el
a para el primer año la cantidad energía
Un aspecto muy importante en e principalmente las mediciones de torres. Por tal motivo, los resulta simulación utilizados, y tendrán este hecho, se presenta a continua pero utilizando la planta eólica potencia se muestra en la figura 3
Figura 3.7: Curva velocid
Así, el parque eólico queda const de 65 metros. Nuevamente se rea resultados de la simulación.
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n este tipo de análisis es la consideración de los de velocidades de viento, el tipo de turbinas eóli ltados y conclusiones obtenidas son con base en n que ser evaluados para cada caso en particular.
uación un parque eólico de igual capacidad al ana ca Enercon Modelo E44 [12]. La curva de veloc
a 3.7.
cidad del viento-potencia, Enercon modelo E44-91
nstitutivo por 223 turbinas Enercon modelo E44-9 realiza el estadio determinístico y en la figura 3.
los datos de entrada, ólicas y altura de las en los parámetros de lar. Para ejemplificar analizado (200 MW), locidad del viento -
910kW [12].
910kW a una altura 3.8 se presentan los
Figura 3.8: Porcentaje mensual d
Comparando los resultados obten obtenidos con el diseño de Vesta que se alcanzan promedios mensu de transmisión será más exigida generación es de 162.35 MW, qu la turbina Vestas.
Finalmente, se comparan los res 65% de la capacidad de transmisi pierde más que en el caso anterio atractivo en este caso y queda determinar la reducción de capac análisis integral como el propuest
3.5 Simulador del parque eólico