Encontrando la Capacidad Oculta de las Líneas de Transmisión

El régimen nominal dinámico de línea puede aprovechar la capacidad no utilizada de las líneas de transmisión evitando al mismo tiempo las violaciones a las separaciones mínimas.

POR DAN LAWRY & BERNIE FITZGERALD

Para que sean viables en términos económicos, las plantas de generación de energía eólica se tienen que ubican en áreas con condiciones de viento favorables―en otras palabras, se tiene que poner el parque eólico en donde haga viento. Con bastante frecuencia, las líneas de transmisión que hay en la ubicación deseada de un parque eólico pueden aparentar no tener suficiente capacidad de transferencia de energía para darle soporte al parque eólico. Por lo tanto, no se construye la planta de generación eólica.

Este artículo plantea el difícil tema de la capacidad de las líneas de transmisión y ofrece sugerencias para aumentar la capacidad de las líneas ya existentes. La capacidad de transferencia de energía de una línea de transmisión puede verse limitada por criterios de estabilidad, de voltaje y térmicos. Este artículo se enfoca en el más común de éstos: la limitación térmica.  

 Foto cortesía de Brookfield Power Corp.

Conductores, separación mínima y seno

En Estados Unidos, el Código Nacional de Seguridad Eléctrica (NESC) define los requisitos de separación mínima entre los conductores aéreos y los objetos que hay debajo de ellos. Se necesita suficiente espacio de separación para evitar que el conductor tenga contacto físico con un objeto que esté debajo de la línea o que se establezca un arco eléctrico con el mismo. La separación mínima depende, principalmente, de la tensión de la línea y del tipo de vehículo que se espera que pase por debajo de la línea. Por ejemplo, la separación mínima para los cables que pasan sobre las carreteras debe ser de aproximadamente 25 pies, en líneas de 115 kV y un pie más en líneas de 230 kV.

El Proyecto Prince Surge Como Modelo de Brookfield

A pesar de los retos ambientales, el parque eólico más grande de Ontario comenzó a distribuir energía según lo previsto.

POR JENNIFER DELONY

EN ESTA EDICIÓN
PRINCE I y II

“Quizá sea uno de los lugares más escabrosos en los que se haya construido un parque eólico”, dice Daniel Girard, de S&C Electric Co., sobre la ubicación del mayor parque eólico en funcionamiento de Ontario―el Proyecto de Energía Eólica de 189 MW Prince I y II, cuya foto se muestra a la izquierda. Sin embargo, Girard y otros que participaron en la puesta en línea del proyecto Prince sienten que es un modelo para el desarrollo de la energía eólica.

“Nosotros hicimos nuestra tarea” explica Andy McPhee, vicepresidente para operaciones en Canadá de Gatineau, Brookfield Power Corp. con sede en Québec, propietaria del proyecto Prince. “Hicimos el análisis del sitio, nos sentimos a gusto de que pudiéramos obtener lo que el sitio debía ofrecer, y nos alineamos con compañeros experimentados y responsables que trabajaron en conjunto para superar el reto del entorno”.

En la orillas del lado oeste del Lago Superior cerca de Sault St. Marie, 126 aeroturbinas de 1.5 MW comenzaron oficialmente a cosechar el recurso eólico en 10,000 hectáreas (24,710 acres) de terrenos de la corona y privados a finales del año pasado para cumplir los convenios de adquisición de energía (CAE) que tienen vigencia de 20 años, y que tiene Brookfield con Ontario Power Authority (OPA). El proyecto Prince ha estado en plena operación desde principios de diciembre de 2006, y según McPhee, el proyecto está cumpliendo todas las expectativas.

Los análisis iniciales para el proyecto Prince se desarrollaron de 2002 a 2004, y la construcción de la fase uno se aprobó en noviembre de 2004. La construcción de la fase uno comenzó oficialmente en septiembre de 2005. El contrato para la fase dos se adjudicó dos meses después, y para agosto de 2006, las primeras turbinas de la fase uno empezaron a distribuir energía. Tardó cuatro meses más para que las dos fases alcanzaran un nivel de operación comercial plena.

Aunque la obtención de los CAEs fue una medida crítica en el comienzo del proyecto Prince, muchos factores más hicieron del sitio un candidato sólido en términos de energía eólica antes de que se adjudicaran los CAE. En su análisis preliminar de la región, Brookfield descubrió una fuente de viento suficiente para justificar investigaciones adicionales con miras al desarrollo del parque eólico. Los agentes sociales de la comunidad se mostraron abiertos al proyecto, y los terratenientes y los municipios estaban dispuestos a colaborar y participar.

“También nos encontramos con que el proyecto eólico complementaría los equipos de potencia que Brookfield tiene en el área”, dice McPhee, refiriéndose, en parte, a los casi 900 MW de capacidad hidroeléctrica en el área de Sault St. Marie. La empresa también opera una planta de cogeneración alimentada por gas natural.

Foto cortesía de Brookfield Power Corp.

Brookfield contrató a M.A Mortenson, que tiene su sede en Minneapolis, como contratista general parta la construcción del proyecto, mientras que GE Energy surtió las aeroturbinas  y S&C, un proveedor de protección y seccionamiento para sistemas eléctricos con sede en Chicago, desarrolló el sistema de transmisión.

Se contrataron subcontratistas adicionales para apoyar a S&C con la construcción. Junto con sus subcontratistas, S&C coordinó la instalación de un sistema colector subterráneo de 34.5 kV, una subestación de interconexión de 240 kV y 11 kilómetros de línea de transmisión para el Prince I, y un segundo sistema colector y una subestación de interconexión para el Prince II, que se enlaza a la línea del Prince I.

En 15 meses, todo el grupo de desarrollo terminó la construcción del Prince I y II “a tiempo y de acuerdo al presupuesto”, dice McPhee. “Aunque hemos tenido éxito en el desarrollo de este sitio”, agrega, “construir el proyecto en el terreno accidentado fue un reto difícil de superar”.

La construcción se realizó sobre lecho de roca, el cual se tuvo que abrir con cargas explosivas y excavar para los cimientos de las torres y el acceso a las carreteras. El conocimiento que obtuvo S&C sobre la geología local mientras desarrollaban el Prince I, hizo que el grupo modificara su método para el Prince II. S&C construyó el sistema colector de 34.5 kV bajo tierra, pero cambio a un sistema colector con combinación de subterráneo y aéreo para el Prince II. “Le ahorramos dinero a nuestro cliente al optar por la construcción aérea”, explica Girard, gerente de proyectos importantes de S&C.

El personal de desarrollo de Brookfield no tiene planes, por el momento, de ampliar más el proyecto.

“Con respecto al Prince, ya quedan muy pocos sitios disponibles con buen potencial eólico”, dice McPhee, lo cual significa que el siguiente hito en el ciclo vital del proyecto debe ser el cumplimiento de sus CAEs. En ese momento, Brookfield analizará un CAE nuevo u otras oportunidades para el proyecto, en base a las condiciones del mercado.

Por el momento, la empresa está analizando otras oportunidades para el desarrollo de la energía eólica. El verano pasado, Brookfield renunció a un contrato de energía eólica separado que se adjudicó al mismo tiempo que el proyecto Prince en 2004. El proyecto Blue Highlands de 49.5 MW que se propuso, sufrió retrasos insuperables que la empresa atribuyó al “proceso de desarrollo del municipio”.

A pesar de este y otros reveces  similares que otros desarrolladores a nivel de empresa suministradora están experimentando en Ontario, McPhee dice que Brookfield seguirá enfocándose en el desarrollo de la energía eólica a lo largo y ancho del resto de la provincia.

“Este fue el primer proyecto eólico de Brookfield”, agrega McPhee, “y estamos utilizando el éxito del Prince como nuestro modelo para contemplar otros proyectos eólicos.           

Fuente: Revista Northamerican WINDPOWER® edición de abril del 2007