Generación eólica y sistemas de acumulación de energía acoplados a sistemas de potencia
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Fecha
2023
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Editor
Facultad de Ciencias Exactas - Universidad Nacional de Salta
Resumen
El presente trabajo tiene por fin exponer la ventaja de los sistemas de generación de energía renovable y de almacenamiento acoplados a la red eléctrica patagónica, como mejora sustancial en el aprovechamiento del recurso eólico presente en la zona y aporte a la calidad del servicio eléctrico en el área de influencia según las normas locales e internacionales. Así pues, el objetivo a ser alcanzado consiste en replicar la experiencia de hidrógeno verde y generación de energía eléctrica desarrollada en Diadema (Chubut) pero en la localidad de Pico Truncado (Santa Cruz) considerando esta zona como otro punto estratégico para el desarrollo
de este tipo de proyectos.
La metodología empleada se basa en los estudios de acceso a la capacidad de transporte presentes en Los Procedimientos - un conjunto de normas que regulan el Sistema Argentino de Interconexión - y la teoría de los sistemas de potencia. Completa el método utilizado una serie de herramientas de análisis, que permiten traducir el recurso eólico en energía eléctrica y volumen de hidrógeno disponible para generación térmica.
Se compararon dos escenarios para la red de Pico Truncado (con y sin generación adicional) bajo ciertas condiciones de demanda y generación evaluando así las condiciones operativas de la red a partir de sus variables fundamentales: tensión, ángulo, nivel de carga, etc. Se realizaron también estudios de cortocircuito para validar la capacidad de corte de los interruptores ante condiciones de falla trifásica.
Como resultados se observó un perfil de tensiones de barra dentro de los límites admisibles para ambos escenarios, una reducción del 9% en el nivel de carga de los transformadores de la E.T. Pico Truncado 1 lo que extiende su vida útil por tres años, potencias
de cortocircuito por debajo de la capacidad instalada en las estaciones transformadoras y, por último, una participación de entre el 8% y 24% del parque eólico y central térmica en lo que al abastecimiento de la demanda se refiere, dependiendo si se trata del período invernal o estival.
Abstract
The purpose of this thesis is to expose the advantage of renewable energy generation and storage systems coupled to the patagonian electrical network, as a substantial improvement in the use of wind resources present in the area and a contribution to electrical service quality according to local and international regulations. Thus, the objective to be achieved is to replicate the experience in green hydrogen and electricity generation developed in Diadema (Chubut) in the town of Pico Truncado (Santa Cruz) identified as another strategic point for these types of projects.
The used methodology is based on the studies of access to transport capacity present in Los Procedimientos (The Procedures) - a set of standards that regulate the Argentine Electrical Network - and the theory of power systems. The used method is complemented by a set of
analysis tools, which allow translating the wind resource into electrical energy and hydrogen volume available for energy generation.
Two scenarios (with and without additional generation) were compared under different combinations of demand and generation, thus evaluating the network operating conditions, in steady state, based on its fundamental variables: voltage, angle, load level, and power flows between zones. Secondly, short-circuit studies were carried out in both scenarios to validate the breaking capacity of the switches under three-phase fault conditions in the system nodes.
In the results, a busbar voltage profile was observed within the admissible limits for both scenarios, a reduction about 9% of loading for the transformers located in E.T. Pico Truncado 1, which extends its lifetime for three years more, short-circuit powers that don´t exceed installed capacity in the transformer stations and, finally, a share between 8% and 24% for the wind farm and thermal power plant was identified in the supply of the demand of the Pico Truncado area depending on whether it is the winter or summer period.
Descripción
Tesis Maestría en Energía Renovables
Palabras clave
Citación
Pinto Ruiz Exequiel Antonio - Generación eólica y sistemas de acumulación de energía acoplados a sistemas de potencia - Tesis Maestría en Energía Renovables. 2023