Energía eólica

La etapa de elevación de un parque eólico

Las unidades elevadoras de un parque eólico se distribuyen junto a los aerogeneradores: la tensión del generador se eleva mediante un centro de transformación prefabricado hasta la tensión colectora de 35 kV antes de incorporarse a la línea de evacuación. El viento es intermitente y los aerogeneradores permanecen conectados a la red con viento flojo y en parada, por lo que el transformador elevador pasa largos periodos en vacío o con carga reducida.

Las condiciones del emplazamiento rara vez son favorables: los parques costeros aportan niebla salina, los emplazamientos de montaña y desérticos aportan polvo y grandes oscilaciones de temperatura, y los equipos se reparten a lo largo de decenas de kilómetros, con rondas de inspección largas y grandes distancias para las reparaciones. Los equipos de elevación deben funcionar sin personal durante periodos prolongados y comunicar su estado al centro de control.

A qué se enfrentan los parques eólicos

Un parque eólico pierde energía en dos sitios: la que no puede generar y la que genera y después pierde en el emplazamiento. La segunda depende directamente de la selección de los equipos.

• Largos periodos de viento flojo y de parada, por lo que las pérdidas en vacío dominan las pérdidas del emplazamiento
• Unidades elevadoras repartidas alrededor de las torres, sin personal y de acceso difícil para el mantenimiento
• Niebla salina, polvo y oscilaciones de temperatura, que fijan requisitos de protección de la envolvente y de estanqueidad
• Producción variable de los aerogeneradores, por lo que los equipos de elevación necesitan margen de sobrecarga y de cortocircuito
• Supervisión remota, por lo que el centro de transformación debe reservar espacio para el terminal de automatización

La selección debe fijarse, por tanto, en la estabilidad de las pérdidas en vacío con el paso del tiempo: a lo largo de una vida de veinte años, la deriva provocada por el envejecimiento de los materiales pesa a menudo más que la diferencia inicial.

El enfoque de Coreda para los parques eólicos

Las unidades elevadoras se entregan como centros de transformación prefabricados completos, equipados con transformadores de aleación amorfa o de acero al silicio de bajas pérdidas según la tensión colectora.

Configuración recomendada:

• Centro de transformación prefabricado de tipo chino: el transformador se sitúa fuera de la envolvente, con locales de maniobra de media y de baja tensión separados, lo que ofrece una gran superficie de refrigeración y una buena capacidad de sobrecarga; la envolvente es en general de IP43 a IP55 frente a la condensación, la niebla salina y la arena, y puede alojar protecciones numéricas y un DTU/FTU para telemedida, teleseñalización, telemando y telerregulación.
• Transformador sumergido en aceite de aleación amorfa SBH21: producto de clase 2 de eficiencia diseñado según GB 20052—2020, que mantiene unas pérdidas en vacío muy bajas mientras reduce las pérdidas en carga en torno a un 15% frente al SBH15; el núcleo de aleación amorfa resiste el envejecimiento, de modo que las pérdidas en vacío se mantienen prácticamente invariables durante la vida útil de la unidad.
• Transformadores de bajas pérdidas S11 de 10 kV y 20 kV: cuba ondulada herméticamente sellada, pérdidas en vacío un 30% inferiores de media a los valores de GB/T 6451 y pérdidas en carga un 25% inferiores de media, adecuados para servicio continuo a la intemperie sobre poste o en envolvente.

El centro de transformación se monta y se ensaya en fábrica y se transporta completo, de modo que en obra solo quedan las cimentaciones y las conexiones de cable, lo que se ajusta a la instalación concentrada y de calendario ajustado de un proyecto eólico.