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Análisis de la viabilidad de conexión de parques eólicos a la red eléctrica

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Síntesis

Para evaluar la viabilidad de conexión de un parque eólico en un punto de la red eléctrica,
por un lado se deben conocer los requerimientos de conexión y de funcionamiento que debe
cumplir el parque eólico y por otro lado es necesario distinguir la tecnología de conversión de
la energía eólica en energíaeléctrica que se implementará en la futura central eólica, ya que
de ella dependerán las características de la interacción del parque eólico con la red.
La revisión tecnológica de las diferentes configuraciones de aerogeneradores presentada en
este proyecto, se centra en caracterizar la interacción con la red de las diferentes
configuraciones, para conocer las perturbaciones que emiten a la redeléctrica y conocer así
los parámetros que pueden resultar modificados tras la conexión del parque. Con la finalidad
de comprender la capacidad de conversión de energía eólica de los aerogeneradores, se
desarrollan las expresiones de la potencia disponible en el viento y la capturable por un
aerogenerador.
Los requerimientos de conexión españoles, se listan y se comparan con las dos primeraspotencias mundiales en generación eólica implantada (Dinamarca y Alemania). Para el
análisis de los requerimientos técnicos de conexión que deben cumplir los parques eólicos
nacionales, hasta hoy solamente se contemplan resultados de análisis en estado
estacionario y por lo tanto se presentan dos alternativas: a través de simulación digital o
mediante el cálculo empírico de los parámetrosnecesarios para la evaluación (Norma
Europea EN 61400-21).
Como ejemplo de aplicación del análisis de la viabilidad de conexión de parques eólicos a la
red, se presenta un caso ficticio, con una simulación digital en régimen estacionario y una
estimación del impacto según la norma EN 61400-21.

Análisis de la viabilidad de conexión de parques eólicos a la red eléctrica

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Índice

SÍNTESIS____________________________________________________1
ÍNDICE ______________________________________________________3
1.

SIMBOLOGÍA Y ABREVIACIONES____________________________5

2.

LISTADO DE FIGURAS Y TABLAS ___________________________7

3.

PRÓLOGO _______________________________________________9
3.1. Antecedentes y motivación del estudio ...........................................................9
3.2. Situación de la generación eólica en Catalunya.............................................. 9
3.2.1.
3.2.2.
3.2.3.
3.2.4.

Mapa de la velocidad media del viento en Catalunya ..........................................9
Mapa de implantación ambiental de la energía eólica en Catalunya ................10
Previsión de instalaciones de energía eólica enCatalunya...............................12
Barreras en la implantación de energía eólica en Catalunya.............................13

4.

INTRODUCCIÓN _________________________________________15

5.

CUANTIFICACIÓN ENERGÉTICA DEL POTENCIAL EÓLICO _____17
5.1. Energía disponible en el viento...................................................................... 18
5.2. Energía producida por un aerogenerador..................................................... 20
5.2.1.
5.2.2.

6.

Potencia extraíble del viento con un aerogenerador..........................................20
Potencia máxima extraíble para una velocidad dada.........................................23

GENERACIÓN CON SISTEMAS EÓLICOS ____________________27
6.1. Componentes de un aerogenerador de eje horizontal .................................. 27
6.1.1.6.1.2.
6.1.3.
6.1.4.
6.1.5.

Turbina eólica ......................................................................................................29
Transmisión .........................................................................................................34
Generador............................................................................................................37
Convertidor...