Despacho económico en sistemas insulares

Abstract

Uno de los problemas a los que se pueden enfrentar los sistemas insulares es el requerimiento por seguridad de instalaciones de grupos generadores de menor tamaño y en general, menos eficientes. Esto provoca unos costes operacionales mayores que otras fuentes convencionales, además de los costes de logística de las materias primas de este tipo de generadores. Una de las soluciones para conseguir abaratar estos costes de operación, además de mejorar de forma considerable la sostenibilidad del sistema, es aumentando la penetración de energías renovables. Este proyecto también trata algunas de las problemáticas relativas a los sistemas insulares, la planificación de la operación junto a facilitar una alta penetración de energía renovable al mínimo coste. El aumento del uso de las energías renovables ha hecho que los sistemas eléctricos se hayan visto afectados ante unos problemas que durante el uso exclusivo de generación tradicional no fueran afectados. La renovable al ser muy variable provoca que la organización del mix energético se complique. Este proyecto podría ayudar a aumentar la penetración de generación renovable en los sistemas aislados definiendo el horizonte temporal apropiada para la planificación de la operación. Un horizonte demasiado largo involucra mucha incertidumbre con respecto a la generación renovable y podría requerir cambios significativos en los despachos diarios. Un horizonte demasiado corto no consideraría variaciones a medio plazo y podría no contemplar restricciones de operación de grupos generadores convencionales. Para realizar las diferentes simulaciones, se recurrirá al uso de un despacho económico ya existente, en el cual se variará levemente para poder trasladar el problema de la variabilidad en el tiempo de las predicciones meteorológicas al código. Este trabajo tomará como estudio las islas de La Palma y de Tenerife, siendo una de menor tamaño y generación y despreciando la participación de la generación solar, y otra de mayor tamaño con mayor generación y la inclusion de la generación solar fotovoltaica dentro del sistema eléctrico. Se realizarán simulaciones de ambas islas con distintos escenarios de capacidad eólica: capacidad actual, dos veces la capacidad actual, cinco veces la capacidad actual y en el caso de la isla de La Palma, también diez veces la capacidad actual. Además de realizar las simulaciones con las distintas penetraciones de energía eólica, se realizarán también distintas simulaciones en función de los horizontes temporales se consideran más eficientes para los cambios que se van a realizar dentro del sistema eléctrico de ambas islas. Se simularán seis días de organización con tres horizontes temporales distintos: el actual semanal (seis días en este caso), horizonte temporal de tres días (dos simulaciones de tres días cada una) y horizonte temporal de dos días (tres simulaciones de dos días cada una). Una vez realizadas las simulaciones, se compararán y se verán que horizontes temporales son más adecuados para las penetraciones a estudiar.

One of the problems that island systems may face is the security requirement for smaller and, in general, less efficient generating sets. This causes higher operational costs than other conventional sources, in addition to the logistics costs of raw materials for this type of generators. One of the solutions to reduce these operating costs, in addition to considerably improving the sustainability of the system, is to increase the penetration of renewable energies. This project also addresses some of the issues related to island systems, operation planning and facilitating a high penetration of renewable energy at minimum cost. The increase in the use of renewable energies has meant that electricity systems have been affected by problems that during the exclusive use of traditional generation were not affected. Renewable energy, being highly variable, complicates the organization of the energy mix. This project could help to increase the penetration of renewable generation in isolated systems by defining the appropriate time horizon for planning the operation. A horizon that is too long involves too much uncertainty regarding renewable generation and could require significant changes in daily dispatches. A horizon that is too short would not consider medium-term variations and might not take into account restrictions on the operation of conventional generating sets. In order to carry out the different simulations, we will resort to the use of an existing economic dispatch, which will be slightly varied in order to transfer the problem of time variability of weather forecasts to the code. This work will take as a study the islands of La Palma and Tenerife, being one of smaller size and generation and disregarding the participation of solar generation, and the other of larger size with higher generation and the inclusion of solar photovoltaic generation within the electrical system. Simulations of both islands will be carried out with different wind capacity scenarios: current capacity, twice the current capacity, five times the current capacity and in the case of the island of La Palma, also ten times the current capacity. In addition to performing the simulations with different wind energy penetrations, different simulations will also be carried out according to the time horizons considered most efficient for the changes to be made within the electricity system of both islands. Six days of organization will be simulated with three different time horizons: the current weekly time horizon (six days in this case), a three-day time horizon (two simulations of three days each) and a two-day time horizon (three simulations of two days each). Once the simulations have been carried out, they will be compared and it will be seen which time horizons are more suitable for the penetrations to be studied.