Energía eólica: Consolidando proyectos

Esta tecnología se ubica en segundo lugar en la operación y construcción de capacidad instalada en el Sistema Eléctrico Nacional, aprovechando la baja de costos que presenta en el desarrollo de centrales, siendo la flexibilidad uno de los principales retos que tiene, junto a la expansión de la transmisión, para la conexión de futuras iniciativas.

[Fuente: Revista Electricidad]

La tecnología eólica se está consolidando en la matriz energética nacional, sobre la base del aumento en la participación de la generación eléctrica dentro del sistema local, donde este año superó el umbral de los 2.000 MW de capacidad instalada total, la que superará los 3.000 MW en 2021, de la mano de los proyectos que se aprestan a entrar en operaciones.

El diagnóstico entregado a ELECTRICIDAD por parte de los actores y especialistas de este sector es categórico: la energía eólica se posiciona, detrás de la energía solar fotovoltaica, como la segunda fuente de generación variable más relevante, con la apuesta de seguir aumentando su participación con las medidas de flexibilidad que se implementarán, tanto a nivel operacional como regulatorio, con el fin de consolidar su participación en el Sistema Eléctrico Nacional.

Panorama

Los datos del Centro de Información de la Asociación Chilena de Energías Renovables y Almacenamiento (Acera A.G.) muestran que a octubre de este año la energía eólica registra un total de 2.104 MW de capacidad instalada, lo que representa el 8,3% de la potencia neta generada en el sistema eléctrico.

La Región de Coquimbo es la que lidera la cantidad de MW instalados con 692 MW, seguidos de Atacama (480 MW); Antofagasta (298 MW); La Araucanía (265 MW), Los Lagos (228 MW), y Biobío (122 MW), según indican las estadísticas de la asociación gremial.

Darío Morales, director de Estudios de Acera A.G., señala que en octubre pasado, las centrales eólicas 'produjeron 525 GWh, lo que representó un 8,4% de la matriz de ese mismo mes. Este valor es un 22% superior a lo producido en octubre de 2018 del año pasado'.

Las perspectivas de los proyectos eólicos en construcción indican que la tecnología superará los 3.000 MW de capacidad instalada, según indican las cifras de Generadoras de Chile, en base a la cartera de proyectos que tiene registrado el Ministerio de Energía. Es así como desde diciembre de este año y junio de 2021 se prevé la entrada en operaciones de 920 MW (ver recuadro de proyectos en pág. 8)

Esta realidad es destacada por Ramón Galaz, gerente general de Valgesta Energía: 'La tecnología eólica se ha ido consolidando con el tiempo, teniendo una primera etapa de aprendizaje y actualmente está en una fase de consolidación, donde probablemente en los próximos años vamos a ver una mayor proporción de proyectos'.

Daniel Salazar, socio director de energiE, coincide con esta dinámica, sosteniendo que el proceso de descarbonización iniciado en el sistema eléctrico plantea oportunidades al desarrollo eólico, en un contexto de disminución de costos de 13% que anota la tecnología, según los datos de la Agencia Internacional de Energías Renovables (Irena en inglés), 'lo cual la proyecta como una alternativa que seguirá siendo competitiva'.

'Dada nuestra geografía, es posible capturar la complementariedad de las diversas localizaciones del desarrollo eólico, lo cual permiten contar con generación eólica -con distintos niveles de producción- prácticamente las 24 horas del día', precisa el ejecutivo.

Para Iván Saavedra, director de IESD, la baja en los costos de esta tecnología 'ha hecho que muchos se interesen en desarrollar oferta eólica. Si bien la tecnología solar fotovoltaica es la más barata, la eólica no está tan lejos, por lo que es de esperar que siga aumentando su participación de suministro en el sistema eléctrico'.

'Lo que se está aprovechando son las economías de escala que ofrecen los grandes proyectos eólicos, donde con grandes bloques de potencia se logran costos más competitivos, por lo que esto explica el desarrollo de grandes proyectos que en la actualidad están superando los 100 MW de capacidad instalada, lo cual en algún momento se va a auto controlar, puesto que no cabe toda la oferta de suministro', comenta el consultor.

Flexibilidad

La variabilidad de la generación eólica es uno de los focos de la creciente flexibilidad que se aplica en las operaciones del sistema eléctrico para acomodar balance entre la oferta y la demanda de energía, siendo un aspecto que –a juicio de los especialistas- tomará más fuerza en los próximos años.

'La magnitud en MW y la duración durante el tiempo que se necesita manejar estas grandes subidas y bajadas de la demanda, obligará a tener un sistema más flexible. Para abordar estos desafíos de flexibilidad hay soluciones como sistemas de almacenamiento y también un mejor sistema de pronósticos que permita que la operación del sistema sea más eficiente y económica, minimizando los costos totales a futuro', plantea Ramón Galaz.

Para Daniel Canales, gerente general de Atria Energía, un rol relevante para que los parques eólicos se inserten dentro de las herramientas de flexibilidad en la operación del sistema eléctrico lo tienen los 'mecanismos de predicción, pues hoy en día se cuenta con los sistemas de información que permiten que el Coordinador Eléctrico Nacional se anticipe y pueda minimizar el costo de reserva para enfrentar las oscilaciones de la generación eólica'.

En su opinión, la gestión del recurso es fundamental para consolidar la participación eólica en el sistema eléctrico: 'No me cabe duda que la tecnología va a seguir mejorando, pero llevado a nuestra realidad, el tema es el recurso. Nuestro país no tiene el recurso de viento ideal o en comparación a otras latitudes, el potencial de generación es menor, pero tiene lo suficiente para que esta tecnología sea competitiva y rentable, por lo que el desafío futuro será el desarrollo de esto proyectos y evaluación del recurso eólico'.

Esto es compartido por Daniel Salazar, por cuanto 'anterior a los desafíos de flexibilidad, se debe mejorar la gestión de la operación de corto plazo, mediante sistemas y herramientas que permitan procesar adecuadamente los pronósticos de generación que hoy día el sistema tiene disponibles'.

'Tanto la normativa como la industria han avanzado en la dirección de elaborar mejores pronósticos de generación -solares y eólicos- pero todavía existen brechas a la hora de examinar la operación real del sistema, así que es prioritario avanzar en un proceso de optimización en tiempo real', afirma el especialista.

Según Daniel Salazar, también es necesario 'gestionar de forma mucho más detallada y granular los pronósticos de generación para evitar desviaciones importantes en el sistema. Lo anterior incidirá en los niveles de reserva que deberá mantener el sistema, los que con alta probabilidad deberán tener un carácter dinámico, además de dotar a la red de tecnologías que tengan capacidades rápidas de entrega de energía, como por ejemplo a través de sistemas de almacenamiento'.

Los resultados en este ámbito son positivos. El sistema de pronóstico centralizado que opera el Coordinador Eléctrico Nacional actualmente cuenta con la información proporcionada por 27 parques eólicos.

Darío Morales va más allá de los pronósticos, señalando que la flexibilidad, al ser una característica del sistema eléctrico en su conjunto, 'no depende exclusivamente de lo que haga una tecnología, sino que -por el contrario- depende de cómo se complementan las características operacionales de todos los participantes del sistema, incluyendo a las diversas tecnologías de generación, por lo que la generación eólica es capaz de ofrecer prestaciones en diversas escalas de tiempo, como la capacidad de proveer ciertos niveles de inercia y control de tensión ante fallas o entregar cierta regulación de frecuencia'.

Tareas

La expansión de la transmisión surge como el principal desafío para la generación eólica,advierte Daniel Salazar, pues argumenta que 'si no se amplían las capacidades existentes o no llegan en la oportunidad que se requiere, se introducen riesgos tanto en el acceso y conexión al sistema como en la producción y comercialización de energía'.

Por ello indica que la aplicación del mecanismo excepcional para obras urgentes de transmisión, que está contemplado en el artículo 102 de la Ley General de Servicios Eléctricos, 'afortunadamente permite agilizar algunas soluciones de transmisión, pero debemos avanzar hacia mecanismos permanentes y ágiles, tanto para la identificación como la promoción de este tipo de soluciones'.

Para Danilo Zurita, director ejecutivo de GPM-A.G., otra tarea importante es mantener niveles predefinidos en materia de seguridad y calidad de servicio a nivel sistémico, 'para así poder enfrentar la variabilidad propia de la generación eólica'.

'Existe experiencia mundial que va en pos de conseguir dicho fin, y nosotros debemos seguir analizándola y adaptándola a las características de nuestro sistema. Por ejemplo, en materia operativa propiamente tal, será importante contar con las mejores herramientas y el equipamiento técnico necesario para las funciones de despacho, control y operación en tiempo real que el Coordinador Eléctrico Nacional debe efectuar de acuerdo a sus funciones'.

Otro punto, según Daniel Canales, es la mantención correctiva en los parques eólicos. 'Dada nuestra ubicación respecto de las fábricas, el desafío viene por el lado de los repuestos y su stock local', concluye.

El avance tecnológico

En términos de desarrollo tecnológico en el sector eólico, los especialistas comentan el incremento en la potencia de los aerogeneradores, los cuales se están incorporando en los nuevos proyectos de generación, además de otras inclinaciones en materia constructiva.

A juicio de Daniel Salazar, socio director de energiE, dentro de las tendencias internacionales que probablemente se implementarán prontamente en Chile, se encuentra, el incremento de la potencia de los aerogeneradores.

'Actualmente existen desarrollos comerciales para aerogeneradores de 10 MW y hasta 12 MW, lo cual impactará la forma de operación de dichas centrales, pudiendo implicar fuertes variaciones de potencia instantánea en el caso de ráfagas de viento'.

El ejecutivo explica que el desarrollo de aerogeneradores de mayor tamaño ha impulsado el desarrollo de sistemas de control de alta complejidad, 'utilizando por ejemplo inteligencia artificial, para mejorar la información que el mismo parque puede entregar a su Centro de Control, en función de condiciones particulares de operación que se presenten en la operación en tiempo real o indicar la presencia de condiciones de fallas internas que pudieran impactar en la eficiencia de la central, generando así alertas para realizar mantenimientos óptimos, entre otros'.

'En conjunto con lo anterior, avanza el desarrollo de sistemas de almacenamiento tipo BESS, como fuente de estabilización de la inyección de la planta, evitando así fluctuaciones relevantes ante variaciones significativas de generación', añade.

Danilo Zurita, director ejecutivo de GPM-A.G., sostiene que las nuevas tecnologías que se destacan en materia eólica se observan materia operativa como en materia constructiva: 'La industria eólica ha avanzado en turbinas que proveen mayor estabilidad y se comportan adecuadamente frente a contingencias del sistema. Además, con equipamiento de electrónica de potencia pueden prestar ciertos Servicios Complementarios al sistema. Lo esencial es que todas estas prestaciones estén en los desarrollos originales de los proyectos, para que así todo el parque tenga las herramientas para dotar de mayor flexibilidad al sistema'.

De acuerdo con Darío Morales, director de Estudios de Acera A.G., la tecnología eólica ha venido mejorando sistemáticamente producto de las importantes inversiones hechas en investigación y desarrollo, donde 'los fabricantes han incorporado cada vez mejores sistemas de control de todas las variables relevantes, así como también mejoras en los diseños aerodinámicos y materiales que aumentan considerablemente el desempeño, por nombrar sólo algunas'.

'A nivel internacional, se busca hacer un mejor uso de los terrenos y el mejor aprovechamiento posible del recurso energético con el propósito de disminuir los impactos ambientales y reducir el costo final de la energía producida', precisa el especialista.

Y agrega: 'Esta tendencia empuja desarrollos que buscan aumentar el área de barrido de las turbinas, aumentar la altura del buje para captar mejores vientos, lo que a su vez implica un trabajo importante en mejorar y adaptar los materiales y fundaciones de las torres, así como también trabajar en todo aquello que implica la instalación a mayor altura de un generador eléctrico más grande y con sistemas de control más avanzados'.

Conclusiones

-La tecnología eólica en el sistema eléctrico nacional crece sostenidamente, superando este año los 2.000 MW de capacidad instalada y su participación en la generación, en una tendencia que continuará ya que se estima que supere los 3.000 MW instalados en 2021.

-Una herramienta de flexibilidad para mejorar la gestión de la variabilidad de esta tecnología son los sistemas de pronósticos para gestionar el recurso en la operación del sistema.

-La expansión de la transmisión surge como el desafío central para la energía eólica, considerando la mayor participación que tendrá en el sistema eléctrico a medida que avance la descarbonización, con el retiro de las unidades a carbón y al mayor desarrollo de proyectos eólicos, aprovechando la disminución en sus costos de desarrollo.