Power system reliability impacts of wind generation and operational reserve requirements

Evaluación de impactos en la confiabilidad de sistemas eléctricos de potencia para distintos niveles de penetración de energía eólica y requerimientos de reservas operacionales

Debido a su variabilidad, la integración de generación eólica presenta desafíos significativos para los operadores de los sistemas eléctricos a la hora de mantener niveles de confiabilidad adecuados asegurando, de forma simultánea, una operación a mínimo costo. Este artículo explora los beneficios asociados a una mayor penetración de generación eólica y los requerimientos adicionales de reservas operacionales que esta impone. Dicha exploración se realiza en términos de los efectos de la energía eólica en la confiabilidad del sistema, medida como cantidad de energía no servida. El artículo, además, se enfoca en cómo es que al cambiar el costo de falla se puede motivar el alcance de diferentes metas de confiabilidad, y cómo la penetración y diversidad del recurso eólico impactan la calidad de servicio (en términos de instancias de energía no servida). La evaluación de diferentes niveles de penetración, diferentes perfiles de velocidad de viento, diversidad del recurso eólico y distintos requerimientos de reservas operacionales, se lleva a cabo en el Sistema Interconectado del Norte Grande (SING) chileno usando modelos estadísticos de velocidad de viento y simulación computacional mediante un algoritmo de pre-despacho y un esquema de Monte Carlo. Los resultados para el SING sugieren que mientras la generación eólica puede reducir significativamente los costos de generación del sistema, también implica mayores costos de seguridad para alcanzar niveles de confiabilidad adecuados.

Introducción

Durante la última década, la tecnología de generación eólica ha ido madurando y haciéndose más competitiva frente a las tecnologías de generación convencionales. A medida que aumenta el protagonismo de la generación eólica en el suministro de energía eléctrica, los operadores de sistemas eléctricos y los organismos reguladores deben estar preparados no sólo para sus prometidas ventajas, sino también para los nuevos retos operativos y normativos. Por ejemplo, la variabilidad del recurso eólico y la naturaleza no despachable de su generación pueden erosionar la fiabilidad del suministro de energía, deteriorando su calidad si los operadores del sistema no toman medidas tanto preventivas como correctivas.