Existen distintos motivos que dan respuesta a por qué vemos aerogeneradores parados cuando hay viento.
En los últimos días se ha hecho viral un vídeo en el que se pueden ver varios aerogeneradores parados en un día con viento. El vídeo, que tiene varias imprecisiones, se ha difundido de forma multitudinaria, generando muchas preguntas y todo tipo de reacciones a su paso.
Con el objetivo de arrojar un poco de luz al asunto, vamos a hacer un repaso a los diferentes motivos por los que un aerogenerador puede estar parado. Y para que no se nos escape ningún detalle, hemos contactado con la AEE (Asociación Empresarial Eólica).
El principal motivo es la falta de viento
Puede parece una obviedad, pero no está de más decirlo. El principal motivo por el que un aerogenerador puede estar parado es simplemente la falta de viento. Hay que tener en cuenta que el viento es un recurso intermitente y que hay una cantidad de horas anuales nada despreciables en las que su velocidad es insuficiente para hacer funcionar el aerogenerador.
Como referencia, los aerogeneradores tienen generalmente una velocidad de conexión o “cut-in” de 3 m/s (10,8 km/h). Es decir, cuando el viento alcanza esa velocidad es cuando los aerogeneradores empiezan a generar electricidad. Por lo tanto, cuando veas un parque eólico parado, más allá de ponerse a hacer cábalas o imaginar cosas de todo tipo, lo primero que debes pensar es que quizá no haya viento suficiente.
Por otro lado, y aunque pueda parecer contradictorio, el exceso de viento también puede hacer que un parque eólico se pare. Como referencia, podemos coger el valor de 25 m/s (90 km/h) como velocidad a partir de la cual los aerogeneradores se detienen (velocidad de desconexión o “cut-out”). A partir de esa velocidad la integridad del aerogenerador corre peligro y se opta por detener la máquina. De nuevo, cuando veas un parque eólico parado y el día esté un poco “revuelto”, quizá es que el viento disponible sea excesivo.
Aerogeneradores parados: otros motivos comunes
Trabajos de mantenimiento preventivo
Los trabajos de mantenimiento se pueden separar principalmente en dos: preventivo y correctivo. El mantenimiento preventivo consiste en paradas programadas. Los diferentes componentes de un aerogenerador deben ser inspeccionados cada cierto tiempo y realizar procedimientos de mantenimiento, engrase, sustitución de consumibles, etc. Los trabajos preventivos se realizan habitualmente cada 6 o 12 meses, dependiendo del modelo de aerogenerador.
Estas paradas por mantenimiento son programadas y se suelen hacer coincidir con escenarios de bajo viento para intentar perder el mínimo de energía posible. Cuando un parque completo está funcionando excepto uno o dos aerogeneradores, es posible que se esté llevando a cabo un mantenimiento preventivo (ver furgonetas en el parque también suele ser un buen indicativo).
Este tipo mantenimiento también es algo que hay que realizar en las subestaciones, lo que puede llevar a necesitar detener el parque completo durante un periodo concreto de horas. Pero de nuevo, es un trabajo que se realizar de forma esporádica.
Averías/Mantenimiento correctivo
Los aerogeneradores son máquinas muy fiables. De hecho, los contratos de mantenimiento suelen garantizar una disponibilidad por encima del 97%. Esto quiere decir que el 97% del tiempo el aerogenerador está disponible y preparado para generar energía, independientemente de que haya viento o no.
Sin embargo, no son máquinas infalibles y como cualquier otra, se pueden averiar. En ese caso, dependiendo del tipo de avería, quizá pueda resolverse desde remoto en cuestión de minutos (por ejemplo, una alarma por alta temperatura), pero también puede necesitar días o semanas. Si la avería requiere de un mantenimiento correctivo, necesita que los técnicos vayan a realizarlo. Cuando un parque completo está funcionando excepto un aerogenerador, es posible que esté a la espera de un mantenimiento correctivo.
Ruido
Según el país y la ubicación de aerogenerador, la normativa puede llegar a controlar el nivel de ruido emitido por los aerogeneradores, especialmente en lugares cercanos a zonas habitadas. Para evitar estos ruidos, los aerogeneradores pueden llegar a detenerse en función de la hora del día (por la noche es más restrictivo) y la dirección del viento (el sonido se propaga mejor con el viento). Muchos aerogeneradores cuentan también con modos de funcionamiento a cargar parcial que reducen el ruido hasta umbrales aceptables a cambio de generar menos potencia.
Paso de aves y migraciones
Según la normativa y la ubicación del aerogenerador puede incorporar sistemas de detección y monitorización de aves, especialmente en lugares frecuentados por determinadas especies protegidas. Cuando se detecta riesgo de colisión, los aerogeneradores cercanos reciben orden de parada hasta que los ejemplares afectados abandonan las proximidades.
Detección de hielo en palas
La acumulación de hielo en las palas es otra de las causes de parada de los aerogeneradores. Esto puede ser relativamente habitual en lugares de temperaturas extremadamente bajas (países nórdicos), aunque también puede darse ocasionalmente en algunos lugares de España. En estos casos los aerogeneradores también tienen que parar por seguridad, ya que el hielo de las palas puede provocar sobrecargas (sobrepeso en las palas, perfil aerodinámico modificado) y un mal funcionamiento del aerogenerador.
Restricciones técnicas o “curtailments”
Incluso cuando todos los motivos anteriores estén descartados, también puede ocurrir que un parque eólico esté parado. Una parada que, a diferencia de los ejemplos anteriores, puede venir por una razón externa al parque. Es el caso de las restricciones técnicas o “curtailments”.
Y es que el sistema eléctrico es un sistema complejo que debe supervisarse y controlarse durante las 24 horas del día y en el que 1 + 1 no son siempre 2. Un parque eólico no debe mirarse nunca como una unidad aislada e independiente, sino como una pieza mas de un sistema complejo y de gran tamaño como es el sistema eléctrico español.
La electricidad producida en las centrales de generación debe ser transportada hasta los puntos de consumo a través de las líneas de transporte y distribución. Estas líneas, aunque a priori están dimensionadas para el casi el 100% de las ocasiones, no tienen una capacidad de transporte infinito. Haciendo un símil con la red de carreteras y autopistas del estado: aunque quisiéramos, no podríamos mover el 100% de los automóviles de España desde Galicia hasta Murcia al mismo tiempo. Lo mismo ocurre con la electricidad.
Causas
Es por eso que en ocasiones no es posible transportar toda la energía generada hasta los centros de consumo. Existen días y horas del año en el que se juntan diferentes factores que hacen que, la energía eólica (o cualquier otra renovable) generada no se puede aprovechar al completo y se tengan que parar aerogeneradores e incluso parques eólicos enteros. Por ejemplo:
- Periodos de muy baja demanda eléctrica con escenarios de alta generación renovable. En estos periodos, y teniendo en cuenta lo limitadas que son las interconexiones internacionales de España, directamente no hay donde consumir esa energía renovable adicional. Por ejemplo, un día festivo nacional con toda la industria parada.
- Zonas con red eléctrica débil. Existen zonas de España donde la red eléctrica todavía es demasiado débil y no cuenta con capacidad suficiente para absorber y canalizar toda la potencia generada. Es el caso de algunas zonas típicas de buen viento, que ya cuentan con una fuerte implantación de parques eólicos, y que en días de mucho viento ven como la red eléctrica se satura por falta de capacidad. Esto es como querer meter 100 coches en una carretera donde solo caben 80 (solo que la electricidad no puede esperar).
En estos casos, para mantener la seguridad y la estabilidad del sistema eléctrico, Red Eléctrica tiene que mandar parar o reducir potencia a algunas instalaciones de generación, hasta que se subsanan las situaciones puntuales de congestión en la red o de excesos de generación.
En el caso concreto del vídeo, debido a la reparación de una avería en una línea de 220kV, la capacidad de transporte de electricidad desde una zona a otra se vio mermada, lo que llevó a la necesidad de limitar la producción de algunos parques eólicos para evitar sobrecargas que pudieran llevar a un problema mayor.
Por otro lado, también hay que tener en cuenta que la potencia eléctrica producida (generación) debe ser en todo momento igual a la consumida (demanda), para asegurar que la frecuencia de la red se mantiene en 50 Hz, parámetro indispensable para su correcto funcionamiento. También es más importante remarcar que las centrales convencionales son mucho más efectivas regulando frecuencia que las renovables, donde la fuente de energía primaria no se puede modificar a placer (no se puede pedir al viento que sople más o al sol que brille más, pero sí puedes turbinas más agua o quemar más gas). Por lo tanto, habrá veces en las que la solución técnica adecuada será detener una renovable por delante de una central convencional.
¿Habrá más restricciones técnicas o “curtailments” en el futuro?
Según nos cuentan desde AEE, “las restricciones técnicas o “curtailments” a la energía eólica han existido siempre, pero hasta hace poco se mantenían en valores bajos o prácticamente testimoniales”. En los últimos años, con puesta en servicio de nuevos parques eólicos y fotovoltaicos, las restricciones o “curtailments” a parques eólicos “han aumentado considerablemente, especialmente en aquellas zonas de España de mejor viento”.
Como dato, las limitaciones aplicadas a la eólica durante 2020 ascendieron a 187 GWh, un valor casi 4 veces superior al del año anterior (49 GWh en 2019). Esta tendencia al alza ha continuado durante 2021 y lo que llevamos de 2022, a medida que se han seguido construyendo nuevas plantas renovables.
De acuerdo con el PNIEC español, para 2030, en España es necesario aumentar un 70% la potencia eólica instalada y un 240% la potencia fotovoltaica. “Sin duda, la instalación de más parques eólicos y fotovoltaicos en zonas de buen viento, que ya cuentan con una red eléctrica muy saturada, puede agravar el problema de restricciones técnicas a las renovables. Otras tecnologías de generación convencional también sufren limitaciones, pero en menor medida, ya que se encuentran en zonas menos saturadas y cada vez tienen una menor participación en el mercado eléctrico”, comentan desde AEE.
Existen varias soluciones al problema creciente de las restricciones técnicas:
- Mejorar la capacidad de las redes de transporte y distribución en aquellas zonas en las que se prevé un mayor aumento de parques eólicos y fotovoltaicos. Sin embargo, la construcción de nuevas líneas eléctricas, y el refuerzo de las existentes, conlleva lentos procedimientos de planificación y tramitación por parte de las Administraciones.
- Introducir tecnologías que permitan aumentar la gestionabilidad de las renovables como los sistemas de almacenamiento. Estas tecnologías que permitan “guardar” la energía renovable generada durante momentos de congestión (donde será especialmente barata) para introducirla en la red más adelante.
No a las conspiraciones
En cualquier caso, del sistema eléctrico español está regulado y tiene como objetivo garantizar la estabilidad del sistema y el suministro de electricidad a todos los consumidores. Los mecanismos de aplicación de restricciones técnicas están perfectamente definidos en estos procedimientos y son aplicados con rigor por Red Eléctrica de España en su función de operador del sistema, desde su Centro de Control de Energías Renovables.
Por tanto, no caben conspiraciones de ningún tipo. La explicación es sencilla: los “curtailments” o limitaciones de producción no son más que una solución (no deseada) al reto técnico de integrar grandes cantidades de energías renovables al que se enfrentan todos los sistemas eléctricos internacionales.
Fuente: El Periódico de la Energía. Autor: Sergio Fernández Munguía