Estudio sobre el incremento de la generación fotovoltaica admisible en el sistema eléctrico de Tenerife mediante la participación en el control potencia-frecuencia de buques conectados a la red

Abstract

La energía eólica y la energía fotovoltaica están alcanzando porciones significativas en la generación de energía. La isla de Tenerife es un sistema aislado y donde existe una gran repercusión de las energías eólica y fotoeléctrica, por lo cual constituye un escenario ideal para poder estudiar la incidencia que va a tener esta transición energética, ya que uno de los problemas que presentan es la dificultad para almacenar masivamente y la dependencia de aspectos climatológicos, como son el viento y la radiación solar. Por otra parte, existe otro problema medioambiental que afecta a las zonas portuarias y, por lo tanto, a la isla de Tenerife, que es el aumento del tráfico marítimo. Este aumento se refleja tanto en el número de barcos como en el tamaño de dichos buques. Cuando estos buques se encuentran amarrados en el puerto, siguen necesitando de gran cantidad de energía, la cual normalmente es suministrada mediante generadores de motores diésel que disponen a bordo. El combustible que se utiliza en el trasporte marítimo es gasóleo de mala calidad, con gran efecto contaminante. Distintos organismos internaciones, entre ellos la Unión Europea, están promoviendo el uso de unos combustibles menos contaminantes en el periodo en el que el buque se encuentra amarrado a puerto y la conexión a la red eléctrica de tierra disponible en el puerto, ya que la generación en tierra es más eficiente y mucho menos contaminante. Desde el área de Ingeniería Eléctrica de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad Politécnica de Madrid se está llevando a cabo una investigación de que beneficios supone la conexión a la red eléctrica de Tenerife de los buques durante el amarre. Por una parte, es beneficioso medioambientalmente, porque se reduce los niveles de contaminación en los puertos al disminuir los gases emitidos por los motores diésel del buque, y la energía adicional que se suministra desde la red de tierra es menos contaminante. Por otra parte, los buques de gran tamaño necesitan una importante cantidad de energía (MW), y la regulación de la calidad de suministro eléctrico del buque es más tolerante que la de la red. Este hecho, permite beneficiar la implantación de energías renovables que se ven afectadas de perturbaciones (eólica y fotovoltaica) de forma que cuando se provoque una alteración, se “condene” la calidad de suministro eléctrico del buque aminorando el perjuicio de la calidad de la red. Principalmente en variación de la frecuencia de la red. En proyectos anteriores, se desarrolló el modelo de la conexión eléctrica de un buque a tierra y posteriormente, se realizó el modelo de la red eléctrica de Tenerife. Esto permitió hacer simulaciones de cómo afectaban las perturbaciones de un perfil eólico a la red de Tenerife. Tomando distintas conexiones de buques amarrados se llegó a la conclusión que era posible mejorar la estabilidad de la red (variación de la frecuencia) a costa de aumentar la variación de la frecuencia en el suministro al buque, siempre dentro de los límites de aceptación. El estudio que se lleva a cabo aquí es una continuación de estos anteriores proyectos. El objetivo principal es comprobar el efecto de la conexión del buque a la red eléctrica de Tenerife cuando esta sufre fuertes variaciones debidas a una gran perturbación en la generación de energía fotovoltaica.