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Instalación de modelos de predicción de la producción energética en el Parque Eólico Experimental Sotavento

ANTECEDENTES:


La predicción de producción energética de parques eólicos tiene un carácter estratégico en la situación actual del mercado eléctrico debido al elevado índice de penetración de la energía eólica. La predicción aplicada a parques eólicos constituye una herramienta que ha permitido gestionar el sistema eléctrico de forma más eficaz, proporcionando capacidad de previsión de la generación de origen eólico. El modelo de predicción posibilita efectuar ofertas de la energía que va a producir el parque eólico, con el consiguiente valor añadido para la generación.

El CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas) realizó en el año 1999 una revisión del estado del arte internacional de los modelos de predicción existentes para parques eólicos. Además, en el marco de este estudio, CIEMAT probó dos modelos de predicción, el Prediktor del Riso National Laboratory y el WPPT de la Universidad Técnica de Dinamarca, en un parque eólico con terreno complejo, en España. Las conclusiones de este estudio de la situación de los modelos de predicción indicaron que:

  • Los modelos desarrollados para terreno llano, no daban buenos resultados en terreno complejo
  • La predicción meteorológica en España necesitaba una adaptación específica para el parque eólico que contemple los efectos locales

CIEMAT y CENER (Centro Nacional de Energías Renovables) establecieron un convenio para el desarrollo técnico y comercial, de programas de predicción de viento y producción de energía eólica.

En base a este acuerdo, Sotavento ha realizado este proyecto con CENER.

El Parque Eólico Experimental Sotavento, ha mostrado desde sus inicios un gran interés por evaluar modelos de predicción en su parque, decantándose por el modelo LocalPred.

OBJETIVOS:


Los principales abarcaban:

  • Mostrar de una forma operativa, el funcionamiento de un modelo de predicción en un parque eólico en terreno complejo
  • Mejorar la integración de la energía producida en el sistema eléctrico, adaptándose a las exigencias de la normativa en el momento de su desarrollo
  • Contribuir a la planificación diaria de la demanda eléctrica

METODOLOGÍA (FASES):


Las distintas fases que tuvieron lugar a lo largo del proyecto fueron:

  1. Adquisición de las predicciones numéricas
    Adquisición de la predicción numérica de un modelo meteorológico, en este caso se optó por el del Instituto Nacional de Meteorología (INM) mediante el modelo HIRLAM.
    Se han utilizado predicciones históricas y predicciones en tiempo real. Las predicciones históricas han servido para verificar el modelo de predicción y ajustarlo a la zona de estudio. Una vez optimizado el modelo, se incorporaron las predicciones en tiempo real.

  2. Recopilación de datos de viento y producción del parque
    El desarrollo del modelo de predicción necesitaba disponer de datos de viento y producción energética del parque eólico. SOTAVENTO creó una base de datos con sus medidas, adaptándola a las necesidades del modelo de predicción.

  3. Ajuste y optimización del modelo de predicción de viento
    A partir de las predicciones históricas y de los datos medidos de velocidad y producción en el parque, se ajustó el modelo de predicción por CENER-CIEMAT.

  4. Modelización del funcionamiento del parque eólico frente al viento. Obtención de la curva de parque
    A partir de los datos sobre el funcionamiento y la operación del parque eólico suministrados por SOTAVENTO, se modelizó el funcionamiento del parque eólico obteniendo la curva de potencia de parque. En la modelización del parque se han tenido en cuenta la velocidad, dirección del viento y disponibilidad de los aerogeneradores, entre otros parámetros.

  5. Cálculo de errores del modelo de predicción

  6. Instalación del modelo de predicción en los equipos de Sotavento

  7. Evaluación de los resultados
    Seguimiento del funcionamiento del modelo y evaluación de los resultados del modelo de predicción.

  8. Fase final de mejora de los resultados obtenidos
    Los resultados del apartado 7 sirvieron para identificar las posibles mejoras del modelo de predicción para el Parque Eólico Experimental Sotavento. Estas mejoras incluían:
    • Modelos estadísticos más avanzados
    • Modelización física de alta resolución con MM5 o FLUENT

ORGANISMOS COLABORADORES:


El presente proyecto de colaboración se realizó en el marco de los contactos mantenidos entre, SOTAVENTO, IDAE y el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) con el fin de instalar un modelo de predicción de la producción energética en el Parque Eólico Experimental Sotavento.

SITUACIÓN ACTUAL:


El proyecto ha finalizado en 2003, proporcionando en su momento datos en tiempo real de estimación de producción para la web.