Parques eólicos para la organización de la red eléctrica

2003/02/06 Andonegi Beristain, Garazi - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa

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La televisión, y en general todas las electrodomésticos, soportan una tensión eléctrica máxima y mínima. Es decir, si se le mete demasiada tensión, como en el caso del rayo, se quema y si es insuficiente, se apaga (por ejemplo, a la linterna al terminar las pilas). Teniendo en cuenta este sencillo fenómeno, es fácil entender que en los enchufes de los hogares siempre tenemos que tener la misma tensión, pero mantener esa tensión alrededor de 220 V no es tan fácil.

Por ello, en los últimos años las compañías eléctricas están dando cada vez más importancia a la regulación de la red eléctrica. De hecho, cada día se conectan más fuentes de energía a la red, como parques eólicos, paneles solares, etc. Todos ellos emiten electricidad a la red, al igual que cuando el rayo entra en la red eléctrica, aumentando el nivel de energía. Por otro lado, cada vez se conectan más electrotresnas en la red que, mediante la absorción de la electricidad, reducen el nivel energético de la red. Ambos fenómenos incrementan y reducen continuamente el nivel energético de la red, convirtiéndose en inestable.

Si se solucionara esta inestabilidad, tendríamos una señal eléctrica de mayor calidad, lo que implicaría una mayor seguridad y menores pérdidas en la red.

Es hora de empezar a preocuparse

Hasta ahora, la energía eléctrica generada por los productores independientes no suscitaba demasiadas preocupaciones a las compañías encargadas de la distribución y el transporte de la electricidad. De hecho, la potencia eléctrica generada era baja respecto a la potencia total del sistema. En la actualidad, sin embargo, la energía que se inyecta a la red va creciendo de forma continua y su control es responsabilidad de las compañías eléctricas.

El proyecto de investigación en el que ha participado la UPV-EHU, IBERDROLA, INGETEAM, INDAR y EHN, se ha centrado en los problemas de la red eléctrica y en el parque eólico de Salajones en la zona de Sangüesa. Este proyecto de investigación propone una idea novedosa: el uso de la energía eólica para controlar las incidencias que se producen en la red eléctrica.

Los aerogeneradores vigilan la red eléctrica

Los aerogeneradores constan de tres partes principales: la turbina, el generador eléctrico y el sistema de control. Cada sección trabaja a continuación de la otra, ya que la producción de electricidad es un trabajo en cadena.

Primero, la turbina transforma la energía eólica en mecánica y después, el generador eléctrico la convierte en eléctrica. Finalmente, el sistema de control trata de aproximar la tensión y la frecuencia que se obtienen a las que teóricamente se deben obtener.

Hasta ahora, los sistemas de control de los parques eólicos sólo regulaban parte de la potencia, es decir, la potencia activa. Pero hay otro tipo de potencia: la reactiva. La potencia reactiva es la potencia utilizada para generar campos magnéticos. Estos campos magnéticos son muy importantes, ya que los dispositivos que funcionan por inducción requieren de campos magnéticos y en la actualidad este tipo de aparatos se conectan cada vez más a la red.

Si se desea que la calidad de la energía sea la adecuada, la potencia reactiva disponible en la red debe depender del activo. Por ello, sabiendo cuál es el activo, el reactivo no puede pasar por ciertos límites.

Según el estudio, el sistema de control desarrollado para todo el parque, además de regular la potencia activa, permite variar el nivel de potencia reactiva. De esta forma se puede asignar al parque una consigna de potencia reactiva a crear o absorber, lo que permite mejorar la señal en cualquier otro punto de la red. Además, se ha demostrado que el sistema de control del parque eólico es capaz de responder rápidamente a los cambios de consigna, lo que es muy importante, ya que el estado de la red está cambiando en todo momento.

Los investigadores han desarrollado controladores reguladores de ambas potencias, que ahora pretenden mejorarlos y extenderlos a los parques eólicos. Tal vez los parques eólicos, además de suministrar energía, sean capaces de equilibrar la red eléctrica a corto plazo.

Cambio de velocidad en parques eólicos

Desde el inicio de la construcción de los parques eólicos se han utilizado aerogeneradores de velocidad fija. Para mantener esta velocidad fija los aerogeneradores varían la inclinación de las palas en función de la fuerza del viento. Así, si el viento sopla con mucha fuerza, con las palas se opone al viento y se limita la velocidad. Por otra parte, si el viento sopla lentamente y el molino no es capaz de mantener la velocidad, se desconecta de la red. En ambos casos no se aprovecha toda la energía del viento.

Ahora, sin embargo, estos generadores de velocidad fija han sido sustituidos por el despliegue de generadores de velocidad variable. Estos aerogeneradores son capaces de adaptarse a diferentes velocidades, optimizando así la energía que producen. De hecho, en el País Vasco la mayoría de los parques son de este tipo, entre ellos el conocido parque eólico de Elgea.