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Situación de la generación eólica en Chile y comparación con Europa

Situación Actual: Caso chileno

 

La energía eólica es un recurso que en el pasado no ha sido aprovechado en el país y ha estado teniendo un auge recién hace algunos años. Actualmente existen varios parques eólicos funcionando, entre ellos, Canela, Totoral, Lebu y Monte Redondo.

 

Según la CONAMA [1] hay varios proyectos más que recientemente han ingresado al sistema sus declaraciones de impacto ambiental para posteriormente construir parques eólicos. El proyecto más grande (central Talinay, IV región), está aun en tramitación y consiste en la colocación de 500 MW de capacidad instalada a través de más de 200 aerogeneradores. Actualmente la generación eólica en Chile tiene una capacidad instalada de unos 200 MW.

 


Entre mayo del 2006 y agosto del 2009, se han aprobado 20 proyectos eólicos por la CONAMA. El parque eólico Totoral, con una capacidad instalada de 46 MW (23 molinos con capacidad de 2MW), ha sido el último proyecto inaugurado, con fecha del 20 de enero del 2010. El proyecto anterior a este, Monte Redondo, fue inaugurado en octubre del 2009 con una capacidad instalada de 38 MW (19 molinos de también 2MW). Ambos proyectos pertenecen a la IV región y a escasos kilómetros de distancia. Esto se debe a que en esta región existe un gran potencial eólico, tal como se muestra en la siguiente figura:

 

Figura 1: Mapa de potencial eólico en la IV región. FUENTE: CONAMA
Figura 1: Mapa de potencial eólico en la IV región. FUENTE: CONAMA
 

Más específicamente sobre Monte Redondo, se ha podido investigar, a través de su declaración de impacto ambiental, las características de cómo está distribuido el parque, dado que no necesariamente la distribución de los molinos requiere alguna forma geométrica específica, tal como se muestra en la figura:

 

Figura 2: Disposición de los molinos correspondientes al proyecto Monte Redondo.[2]
Figura 2: Disposición de los molinos correspondientes al proyecto Monte Redondo.[2]
 

Las características de los molinos que usan ambos proyectos, son similares, dado que producen la misma potencia. Los aerogeneradores típicos presentan una característica estándar de altura y diámetro del rotor:

 

Figura 3: Dimensiones de un molino típico operando actualmente en Chile. FUENTE: Vestas
Figura 3: Dimensiones de un molino típico operando actualmente en Chile. FUENTE: Vestas
 

Escenario Futuro

 

Según datos recopilados por la CONAMA [1], a la fecha, entre proyectos operativos y que por fecha estimativa de la declaración de impacto ambiental de los proyectos debieran estar funcionando, más los que ya están aprobados y en calificación para funcionar en el futuro, se puede extraer la siguiente tabla:

 

Tabla 1: Tabla de capacidad eólica instalada y con permisos aprobados en Chile. [1]
Tabla 1: Tabla de capacidad eólica instalada y con permisos aprobados en Chile. [1]
 

Situación de la generación eólica: Caso europeo

 

Bajo el protocolo de Kyoto, la Unión Europea (EU) se ha comprometido a si misma a reducir sus emisiones de CO2 en un 8% respecto de las emisiones del año 1990 para el 2012. Es por esto que los estados miembros han alentado el desarrollo de energías renovables, específicamente el viento[3].

 

Figura 4: Capacidad eólica instalada en Europa (2004).[3]
Figura 4: Capacidad eólica instalada en Europa (2004).[3]
 

El principal impulsor de la energía eólica es el sistema tarifario “fixed feed-in” usado en Alemania, Dinamarca y España. Este sistema corresponde a la fijación del gobierno de la tarifa a la cual las empresas distribuidoras o transmisoras deben pagar por la generación renovable local. Estas tarifas fijas reducen el riesgo financiero de los inversores pues el precio es fijado para al menos 10 años.

 

Actualmente alrededor del 75% de la capacidad de generación eólica se encuentra en la EU siendo los principales actores Dinamarca, Alemania, España e Irlanda.

 

Tabla 2: Descripción cuantitativa de los sistemas electricos en los principales paises europeos. [3]
Tabla 2: Descripción cuantitativa de los sistemas electricos en los principales paises europeos. [3]
 

1.- Dinamarca
 
Dinamarca ha sido históricamente el principal actor en el desarrollo de la tecnología eólica. Actualmente tiene los más altos niveles de penetración de la tecnología eólica en generación, incluso en horarios fuera de punta la capacidad eólica puede suplir la demanda danesa total. Como sistema eléctrico Dinamarca se encuentra dividido en Este y Oeste siendo el sector Este interconectado con la UCTE (unión de operadores de sistemas de transmisión europeos) y el Oeste con el sistema escandinavo NORDEL.

 

2.- Alemania
 
Alemania que es parte de la UCTE es el líder mundial en capacidad eólica instalada con más de 17 GW. La demanda alemana es alta, sobre 80 GW, y la mayoría de la capacidad eólica se encuentra fuera de los centros de consumo.

 

3.- España
 
España tiene más de 8 GW de capacidad eólica instalada. La interconexión de la península ibérica con la UCTE es de solo 0.8 – 1.4 GW lo que implica que la mayor parte del equilibrio consumo – generación debe ser hecho dentro de España.

 

4.- Irlanda
 
El sistema eléctrico irlandés cubre a la república de Irlanda e Irlanda del Norte. La demanda máxima combinada es de 6 GW con un mínimo de 2.2 GW. Considerando su limitada capacidad con los sistemas vecinos el caso irlandés es particularmente interesante

 

Situación de la generación eólica: Tecnologías de turbinas eólicas utilizadas

 

  • Tipo A: Turbina de velocidad fija. Generador de Inducción jaula de ardilla.
  • Tipo B: Turbina de velocidad variable. Generador de inducción de rotor bobinado con resistencia rotórica variable.
  • Tipo C: Turbina de velocidad variable con generador de inducción de doble alimentación
  • Tipo D: Turbina de velocidad variable con generador síncrono conectado a la red mediante conversor completo de frecuencia AC-DC-AC (Más información en Anexo A)
    La siguiente imagen muestra la utilización de los distintos tipos de tecnologías a través del tiempo

 

Figura 5: Tecnologías de Turbinas utilizadas. [3]
Figura 5: Tecnologías de Turbinas utilizadas. [3]
 

De la imagen es claro que la tecnología predominante es la de tipo inducción con doble alimentación. Al comienzo del desarrollo se utilizaron solamente generadores del tipo A y B. es importante destacar que el tipo B no está disponible para compra en Europa y el tipo A esta saliendo rápidamente del mercado.
 
El uso actual de solo turbinas C y D se debe al resultado de distintos estudios dinámicos. Dentro de los resultados más importantes encontramos:

 

  • Menor potencia de corto circuito que los generadores síncronos convencionales.
  • Sin contribución de inercia de las turbinas de viento, pero esto se puede sobrellevar con los más modernos sistemas de control haciendo la contribución de inercia posible. (No es una característica estándar).
  • Control de voltaje más rápido que los generadores convencionales.
  • Las turbinas de viento no provocan oscilaciones transientes en la estabilidad.

 
Fuente: web.ing.puc.cl

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