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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
Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 5
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
Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 6
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%
Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 7
RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
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
Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 8
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
20,716.657Hidráulica
%Pot. (MW)Tecnología
Las energías renovables: situación actual
Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 10
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
Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 11
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)
Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 12
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
%Pot. (MW)Tecnología
20.319Total régimen especial
2,5516Residuos industriales/urbanos
2,9591Tratamiento residuos
(gas natural)
28,75.835Cogeneración
65,813.376Renovables
%Pot. (MW)Tecnología
2,8381Residuos
agrícolas/forestales
13.376Total régimen especial
0,789Fotovoltaica
1,1146Biogás
13,21.770Hidráulica
82,210.990Eólica
%Pot. (MW)RE renovable
2,8381Residuos
agrícolas/forestales
13.376Total régimen especial
0,789Fotovoltaica
1,1146Biogás
13,21.770Hidráulica
82,210.990Eólica
%Pot. (MW)RE renovable
Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 13
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)
5,815.133Cogeneración
10,828.188Renovables
%1Energía (GWh)
Tecnología
18,648.711Total Régimen Especial
0,82.022Residuos industriales/urbanos
1,33.367Tratamiento residuos
(gas natural)
5,815.133Cogeneración
10,828.188Renovables
%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
Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 14
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
169.194Energía diaria (MWh)
17:40 h8.375Potencia (MW)
horaLunes 19/03/07
11-12 h33Energía horaria (MWh)
Mínimo (año 2007)
2.944Energía diaria (MWh)
11:21 h25Potencia (MW)
horaDomingo 04/02/07
11-12 h33Energía horaria (MWh)
Mínimo (año 2007)
2.944Energía diaria (MWh)
11:21 h25Potencia (MW)
horaDomingo 04/02/07
Características de las renovables, problemas y soluciones
Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 16
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
Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 17
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.
Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 18
RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
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
Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 19
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
Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 20
RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
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
Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 21
RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
Generación media (horizonte 2008)
Puntos críticos para la planificación y el desarrollo de la redPlanificación de la red de transporte
Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 22
RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
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
Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 23
RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
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
Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 24
RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA
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”
Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 25
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
Grandes redes y nuevas fuentes energéticas 27
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