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Servicios OPEXenergy en Parques Eólicos

Eólica

Optimización de la Operación y el Mantenimiento en Parques Eólicos.

En la actualidad existen en España aproximadamente unos 630 Parques Eólicos con una potencia total Instalada de unos 16.740 Mw. Esto implica que suponiendo un emplazamiento tipo para la península Ibérica de unas 2.000 horas, la energía evacuada por el parque total nacional debiera ser de unos 33.480 Gwh, anualmente. En el año 2008 la producción energética nacional de este tipo de tecnología rondó los 30.306 Gwh.

 De esto se desprende que si extraemos las indisponibilidades por problemas de red que rondan un valor medio del 4%, las instalaciones eólicas españolas de media son instalaciones con una disponibilidad cercana al 94 %, lo cual indica que existe todavía un margen de mejora considerable en la disponibilidad y rendimiento de los parques eólicos españoles.

 Es sabido que existe una gran variedad de fórmulas para calcular la disponibilidad de un parque eólico y si hacemos referencia, a la definición de disponibilidad de uno de los mayores promotores instalados en España, la disponibilidad debe dividirse en técnica por un lado y económica por otro lado. Esta fórmula difiere en parte del cálculo de disponibilidad que pudiera aplicar cualquier fabricante de aerogeneradores, sin embargo el hecho es que por mucho que difiera una de otras, si extrapolamos los resultados obtenidos veremos que existe un margen de mejora considerable en los parques eólicos instalados en España.

 En resumidas cuentas si aplicáramos un valor de disponibilidad universal extrayendo las horas sin viento reseñable y los fallos debidos a la red, veremos que el parque nacional ronda un rendimiento del 96% cuando este factor tendría un límite teórico del 100%.

 La experiencia de OPEXenergy indica que si bien por regla general la disponibilidad de los parques eólicos españoles se mantiene en el 96% también existen parques cuyo rendimiento supera escasamente el 98% y en otros casos no llega al 94%

De esto se desprende que situar la disponibilidad de un parque alrededor del 98% es un valor alcanzable pero implica un gran reto, reto que requiere un gran esfuerzo por parte de todos los agentes implicados (promotores, fabricantes, mantenedores…) para poder situar el conjunto de parques, en valores cercanos al 98% de disponibilidad.

 Según se recoge en diferentes estudios, una correcta optimización de una instalación eólica puede conseguir aumentar el retorno de la inversión de un parque en valores cercanos al 20%. Si suponemos un parque de 50 Mw y 2000 horas anuales de funcionamiento y aplicáramos la fórmula anteriormente comentada (disponibilidad operativa) veríamos que por cada punto porcentual, la producción de este parque tipo aumentaría en unos 1000 Mwh, aproximadamente unos 78.000 €, cifra nada desdeñable.

 Para poder optimizar el funcionamiento de un parque eólico y conseguir ese aumento en la tasa de retorno existen tres pilares fundamentales que deben ser analizados con detalle.

 ·   La Disponibilidad

 Es un factor que, como se ha comentado con anterioridad difiere en su manera de cálculo, dependiendo de quien proporcione el dato promotores (disponibilidad económica/energética), mantenedores y fabricantes (disponibilidad técnica) pero una definición de consenso podría ser la disponibilidad operativa, el factor que relacionaría la producción de un aerogenerador y/o parque eólico partido por la producción total teórica de un aerogenerador y/o parque eólico sin indisponibilidades achacables al propio parque. y/o aerogenerador.

 Disponibilidad Técnica

Hind: horas de indisponibilidad

Htot: horas totales

 Disponibilidad Económica

Nota: En este caso tan solo se tiene en cuenta las horas que el viento tiene velocidades superiores a 4m/s e inferiores a 25 m/s)

 

Disponibilidad Operativa ()

 ·   El Rendimiento energético:

 Se podría definir como la relación entre la potencia teórica que debiera entregar un aerogenerador o un parque y la potencia real que se extrae de cada aerogenerador y/o parque en función de la curva de potencia garantizada por el fabricante.

 ·   Los costes de Operación y Mantenimiento.

 Con la finalización de las garantías de los parques Eólicos cada vez han sido más las modalidades de contratos de Operación y Mantenimiento que han ido surgiendo.


En los últimos tiempos los propietarios de las instalaciones han entendido que es prioritario para ellos, retener el mayor conocimiento posible de sus instalaciones dentro de sus organizaciones. Hasta la fecha la escasa trasparencia de los tecnólogos, junto con que los intereses de los propietarios de las instalaciones, en algunos aspectos no estuvieran alineados con los de los tecnólogos y los elevados precios por los contratos full O&M, ha dado lugar a que los promotores cambien sus contratos full O&M con los tecnólogos a empresas de mantenimiento especializadas.

¿Cómo Optimizar un Parque Eólico?

En base a los tres pilares anteriormente comentados, se debe realizar un estudio pormenorizado de las variables implicadas en cada uno de ellos.

 Optimización de la Disponibilidad:

 Existen varios problemas bien definidos que son causas típicas de indisponibilidad, las cuales de manera global atienden a los siguientes grupos:

 ·   Fallos en componentes principales

·   Fallos en componentes secundarios

·   Fallos humanos…

·   Etc..

 Lo importante una vez reconocido un fallo, previo a su solución o posteriormente si es un equipo crítico, es analizar la causa-raíz que genera la indisponibilidad.

  Una vez identificados, se ha de establecer un plan de acciones correctoras para mitigar estos defectos y coordinarlo con una optimización tanto del mantenimiento preventivo como de la logística.

 Optimización del Rendimiento:

 

 La segunda pieza clave de la optimización de parques eólicos es el rendimiento energético del parque como conjunto y de los aerogeneradores en particular.

 OPEXenergy ha identificado que este tipo de deficiencias varían de forma considerable de unas instalaciones a otras, no obstante, algunos de los posibles aspectos susceptibles de mejora suelen ser:

 ·  Eléctricos, como pueden ser errores de instrumentación (anemómetros, veletas, sensores de temperatura…)

·   Mecánicos (multiplicadora, aerofrenos…)

·   Electrónicas de control y potencia

·   Fallos en rearmes (rearme remoto ocasional, rearmes locales por seguridad)

·   Fallos en equipos de maniobra y aparellaje (contactores, relés,…)

·   Desgaste de componentes.

·   Problemas raíz que causan bajo rendimiento.

·   Etc…

 Elección de modelo de O&M (Optimización del OPEX), con el fin de reducir costes:

 Cuando años atrás los promotores firmaron contratos Full de O&M con los fabricantes de turbinas lo hicieron con la confianza de que el tecnólogo proporcionara a sus instalaciones el mayor nivel de desarrollo posible en el mantenimiento de sus instalaciones.

El tiempo ha demostrado, que en la mayor parte de los casos esto no ha sido así y que poco a poco los propietarios de las instalaciones han ido perdiendo capacidad de reacción y conocimiento de sus propias instalaciones, al mismo tiempo que se percibía que los intereses del tecnólogo tenían más relevancia que los del parque y sus propietarios   

Debido a esto en los últimos tiempos la Operación y el Mantenimiento de los parques eólicos ha dado lugar a diferentes fórmulas, que en algunas ocasiones no han sido las más adecuadas dependiendo de la casuística de las instalaciones y de los propietarios de las instalaciones.

 Existen tres modelos fundamentales de contratos de O&M que podrían incluir cualquiera de las variedades existentes:

 ·   Contratos Full, con tecnólogos o empresas privadas

·   Mantenimiento interno con personal propio de la Propiedad

·   Modelos Mixtos

 De estos modelos, no existe uno mejor que otro, pero lo que si es cierto es que cada uno de estos modelos ha de ser evaluado en la medida de que cada uno de los parques pueda conseguir disminución en los costes de explotación hasta un 10 % siempre y cuando se consiga realizar una correcta optimización de la logística y de los repuestos.

 La Optimización como proceso autoalimentado y continuo.

 El objetivo de la optimización de un parque eólico siempre ha de ser capturar todo el potencial económico incrementando al máximo la producción del parque sin perjudicar la vida útil del mismo, mediante la mejora de la Operación y el Mantenimiento.

 Para conseguir el éxito necesario que sitúe nuestra instalación en cotas cercanas al 98% de disponibilidad con el máximo rendimiento energético posible, existen dos claves fundamentales:

 El desarrollo de herramientas informáticas:

 En función de toda la información que se pueda rescatar, se han de buscar patrones, confeccionar cuadros de mando (KPI) y procedimientos que nos permitan optimizar todas las acciones futuras a realizar con la experiencia extraída de las acciones pasadas y así poder identificar con la suficiente antelación medidas correctoras, que causen el menor impacto  posible en la producción

 Implicación de todos los agentes:

 Todos y cada uno de los agentes han de estar informados y motivados para que la optimización de las instalaciones sea una realidad.

 Todos los actores son importantes, desde los operarios cuya labor diaria será puesta a “examen” y deberán a posteriori alimentar el sistema de mejora continua, hasta los responsables de las áreas de explotación y mantenimiento que deberán sentirse identificados con el proyecto y colaborar en la evaluación de los cuadros de mando, que les permitirán tener mayor control y agilidad de respuesta en las deficiencias detectadas en sus instalaciones. (1500)

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