Análisis del potencial para la participación de la generación eólica en el servicio de regulación secundaria

Abstract

La energía eólica adquiere cada vez una mayor importancia en el sistema eléctrico. Sustituye progresivamente otras tecnologías de generación convencionales, pero en la actualidad no ofrece servicios complementarios. Esta progresiva integración en el mix energético supone problemas para el operador del sistema, debido a la difícil predicción de la generación. Mediante simulaciones, este trabajo analiza el comportamiento de una zona de regulación cuando la energía eólica participa en la regulación secundaria. Para la obtención de resultados fiables se emplea un simulador detallado, con un algoritmo de AGC detallado y realista, y modelos fieles de las unidades de generación. El análisis muestra una correlación clara entre el error de predicción del viento y el desempeño de la zona. Mientras que en algunos casos la introducción de energía eólica mejora los resultados (cuando el viento es mayor del esperado), también aparecen horas críticas con aumentos muy significativos de incumplimientos del criterio dinámico de respuesta establecido (cuando el viento es menor del esperado). Además, este trabajo analiza el comportamiento individual de las unidades de generación. Se muestra como la participación de la energía eólica en la regulación supone un vertido relevante de energía renovable, puesto que los parques dejan de operar siguiendo su punto óptimo de generación.

Wind power is becoming increasingly important in the electricity system. It is progressively replacing other conventional generation technologies, but does not currently offer ancillary services. This progressive integration in the energy mix poses problems for the system operator, due to the difficult prediction of power generation. By means of simulations, this work analyzes the behavior of a regulating zone when wind energy participates in secondary frequency regulation. A complex simulator, with a detailed and realistic AGC algorithm and accurate models of the generation units, is used to obtain reliable results. The analysis shows a clear correlation between wind prediction error and zone performance. While in some cases the introduction of wind power improves the results (when the wind is higher than expected), critical hours also appear with very significant increases of non-compliant responses with respect to the established dynamic criteria (when the wind is lower than expected). In addition, this work analyzes the individual behavior of the power units. It is shown how the participation of wind energy in the frequency regulation entails a relevant spillage of renewable energy, since the wind farms stop operating following at their optimal generation point.