13 de mayo 2015

Combinar energía eólica con hidroeléctrica como alternativa para combatir la intermitencia

Enrique Covas es ingeniero civil, Magister en Estudios Ambientales, especializado en energías renovables. En diálogo con energiaestrategica.com explica que hace “mucho tiempo” está bregando para que la aplicación de la tecnología eólico-hidroeléctrica sea implementada en el país. Es una de las alternativas para evitar la acumulación en baterías – que es muy costosa y hace […]


Enrique Covas es ingeniero civil, Magister en Estudios Ambientales, especializado en energías renovables. En diálogo con energiaestrategica.com explica que hace “mucho tiempo” está bregando para que la aplicación de la tecnología eólico-hidroeléctrica sea implementada en el país.

Es una de las alternativas para evitar la acumulación en baterías – que es muy costosa y hace inviable algunos proyectos – y a la vez combatir la intermitencia de los vientos.

El especialista asegura que 200 GW podrían instalarse con este tipo de aprovechamiento combinado. “En los próximos 20 años Argentina podría desarrollar 50 GW eólico-hidroeléctrico si se lo propusiese”, para satisfacer la demanda y hasta exportar energía eléctrica.

Tarde o temprano el próximo gobierno lo va a tener que hacer”, dispara Covas.

El experto enumera que nuestro país tiene un recurso eólico superior a los 1000 GW, que existe una energía disponible de 3 millones GWh año y que para generar esa energía en termoeléctricas harían falta 3.750 millones de barriles de petróleo.

El proceso eólico-hidroeléctrico.

Sobre el proceso, el Covas detalla que para este tipo de aprovechamiento debe contarse con 2 embalses, uno superior y otro inferior.

Los aprovechamientos eólico – hidroeléctricos combinados consisten en implantar parques eólicos que, en vez de entregar la energía producida al sistema eléctrico, la utilizan para bombear el agua desde un reservorio inferior a otro superior, para simultáneamente o luego, producir energía de origen hidroeléctrico, con calidad de potencia controlada.

Aquí, el concepto no es generar en horas pico y bombear en horas valle, como en las centrales de bombeo convencionales, sino aprovechar al máximo el recurso del viento, tal como se presenta en todo momento, bombeando y turbinando simultáneamente en proporciones diferentes según se presenten el recurso eólico y la demanda de energía.

Esto se logra haciendo funcionar un sector de la central en bombeo, mientras que otro está generando. Con este tipo de aprovechamientos combinados, se da la posibilidad de tender al aprovechamiento masivo del recurso eólico; para cada aprovechamiento, serán los saltos, las capacidades de los embalses, los recursos hídricos y eólicos y los espacios disponibles, los principales limitantes de las potencias combinadas a instalar.

Para lograr el funcionamiento de acuerdo a lo arriba indicado, deben sectorizarse las obras de toma, conducciones y central, de manera que se pueda estar bombeando en un sector y turbinando en otro. Además, al igual que las convencionales de bombeo, podrá generar a máxima potencia durante algún tiempo o bombear a máxima potencia por algún tiempo. Entre ambos extremos hay una gran gama de posibilidades de funcionamiento.

Las variaciones del viento, en parte serán ser absorbidas por la capacidad de los embalses y en parte por los aportes hídricos.

En suma, este tipo de aprovechamientos tiene una gran versatilidad, permitiendo la entrega al sistema de grandes cantidades de energía hidroeléctrica, en forma regulada y con calidad de potencia controlada.
Las figura N° 1 muestra la disposición en corte de las obras, para el caso de los aprovechamientos combinados en la cuenca del río Santa Cruz (Argentina). Nótese que se muestra un aerogenerador de eje vertical, que alimenta al bombeo.

La figura N° 2 muestra el esquema en planta de la disposición de la central de bombeo en los Aprovechamientos Eólico – Hidroeléctricos Combinados.

figura1 2

 

 

5 Comentarios

  1. Hector L. Gasquet

    Me alegra muchísimo lo que dice el Ing. Covas, y no puedo ocultar mi alegría de haber mandado mi artículo sobre acumulación de energía unos días atrás.
    El lector puede ahora relacionar mi información con los resulstados de este estudio tan detllado. Nuestra Patagonia es la Arabia Saudita de los vientos y no hay que hacer agujeros en la tierra o envenenar las aguas o los terrenos con polución indiscriminada.

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  2. J.I.P.González

    Lamento no haber visto antes esta nota. Es una propuesta muy valiosa.

    He escrito varias veces sobre la necesidad de acumular energía para poder desarrollar realmente las energías alternativas. La razón es muy clara. En todo momento es necesario generar, lo que la demanda pide. Y siempre que escribí, tenía en mente este proyecto del ingeniero Covas que conocía.

    No es una cuestión caprichosa. Los sistemas de regulación de las redes controlan estos parámetros de calidad, porque salirse de frecuencia o de tensión, tiene graves consecuencias para los equipos conectados al sistema eléctrico.

    En todo momento hay que controlar que el flujo de energía generado, sea igual al demandado. No hacerlo provoca salirse de frecuencia y salirse de tensión. La energía eólica tiene variaciones importantes, que limitan su introducción directa en cantidades importantes.

    Las variaciones de potencia entregada a la red, deben ser compensadas en todo momento, para que la entrega final iguale a la demanda. Además de tener la capacidad de variar la generación es necesario disponer de capacidad de transporte de energía, desde el generador al punto de consumo, y desde el generador de respaldo al punto de consumo, cuando sea requerido.

    Esto obliga a sobredimensionar las redes de transporte para compensar las variaciones. No hay nada mejor que la compensación en el punto de ingreso a la red.
    Si realmente queremos que las energías alternativas, «sean una alternativa real a las fósiles», tenemos que avanzar en el desarrollo de almacenamiento.

    Esta propuesta, con destino concreto hacia las obras hidroeléctricas en el sur, implica un mejor aprovechamiento de la inversión en diques que se están construyendo o están construidos.

    Significa permitir el desarrollo en forma masiva de la energía eólica. Optimizar el uso de las redes eléctricas.

    Permitiría incorporar tecnologías nuevas, como redes de continua, que en estas distancias, significarían ahorro de inversión, eliminación de problemas de desfaje, disminución de pérdidas de transmisión, y control de las corrientes de cortocircuito.

    Optimizar sea en generación o transporte, significa ahorrar inversión y emisiones a igualdad de energía generada y transmitida.

    Cambia el enfoque que se les da a las inversiones. Si queremos aprovechar los diques sobre el río Santa Cruz, necesitamos redes capaces de transmitir su potencia pico. Como los diques en los ríos de montaña no suelen tener factores de planta mayores que 0,3, significa, que las redes construidas para transmitir toda la potencia, las usaremos para transmitir en promedio un tercio de la potencia.

    Agregar generación eólica y bombeo inverso, nos permitirá con las mismas redes, con la misma inversión, transmitir el triple de potencia.

    Celebro que el trabajo del Ingeniero Covas finalmente vea la luz. Sería deseable que alguien lo aproveche.

    Saludos

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  3. oscar

    Buenos días.
    Un abrazo a todo el pueblo de la Patagonia. El problema de este proyecto es la perdida de agua por el clima seco de la Patagonia, Mi recomendación es utilizar agua de mar. Y adicionalmente, si pudiesen utilizar las fuertes mareas que hay en la zona sería un adicional.
    Saludos
    Oscar Guevara.

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  4. carlos felix badano

    Coincido totalmente con la idea de incorporar centrales híbridas hidro-eólicas como un factor significativo en la matriz energética con alto contenido de energías renovables.Es inexplicable que este tipo de aprovechamiento no haya sido considerado en la ley 26.190 y su modificación la ley 27191 en fase de reglamentación. En esta última se ha elevado de 30 MW a 50 MW el límite para considerar las hidroeléctricas como consideradas en esta ley como renovables. De esta forma estamos lejos de incorporar una central híbrida de este tipo.Me interesa especialmente coparticipar desde mi Consultora Saint Vincent Energías Renovables y desde la Asociación Argentina de Energía Eólica en coordinar acciones para poder evaluar este tipo de emprendimientos. Destaco la idea de aplicar estos principios a los aprovechamientos hidroeléctricos existentes, Mi tales como el sistema del Chocon-Cerro Colorado, Alicura, Piedra del Aguila en la provincia de Neuquén y otras provincias argentinas.En especial aquellas que disponen de un excelente recurso eólico con factores de utilización superiores al 40 % y velocidades medias anuales de viento superiores a los 7 m/seg. No debemos olvidar que Argentina Tiene uno de los potenciales eólicos más grandes del mundo, del orden de los 2000 GW continentales (onshore).en un 70 % del territorio argentino, con factores de utilización superiores al 35 % promedio. Mi web http://www.saintvincentrenovables.com.-

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  5. Jorge Ignacio Andreotti

    Leer esta nota y estos comentarios me alegraron el día, porque todavía hay gente que piensa. Como modesto aporte de mi parte les dejo un link sobre la Central hidro-eólica de El hierro, que además de generar electricidad, desaliniza el agua de mar: http://ow.ly/26cx307iJi5

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