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Presentación de mi Proyecto de Fin de Carrera, que consiste en un estudio para la colocación de un pequeño parque eólico de 3MW

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Page 1: PFC Presentacion Parque singular
Page 2: PFC Presentacion Parque singular

1. ANTECEDENTES Y OBJETIVOS2. LOCALIZACIÓN3. EVALUACIÓN RECURSO EÓLICO4. PROYECTO ELÉCTRICO5. PRESUPUESTO6. ESTUDIO VIABILIDAD

Page 3: PFC Presentacion Parque singular

1. ANTECEDENTES Y OBJETIVOS

• OBJETIVOSDiseño parque eólico singular 3 MW (2 Máquinas)

• Estudio eólico• Diseño y cálculo instalaciones eléctricas• Definir requerimientos obra civil• Compatibilidad medioambiental• Viabilidad económica

• JUSTIFICACIÓNSupuesto: Promoción parque eólico para investigacióny desarrollo

• Máquina imanes permanentes• Máquina multiplicadora

Page 4: PFC Presentacion Parque singular

2. LOCALIZACIÓN

Elección partiendo zona delimitada

Page 5: PFC Presentacion Parque singular

2. LOCALIZACIÓNConsideraciones

Page 6: PFC Presentacion Parque singular

2. LOCALIZACIÓNAlternativas

• Alternativa 1, La Plana (Pontón-Laredo), término municipal Quel:

– Ventaja: camino ya existente para acceso desde carretera LR-281.

– Suelo no urbanizable, uso no compatible PG

Fuente SIU

AUTOLQUEL

AUTOLQUEL

Page 7: PFC Presentacion Parque singular

2. LOCALIZACIÓNAlternativas

• Alternativa 2: El Pontón, término municipal Autol:

– Ventaja: camino ya existente para acceso desde carretera LR-282.

– distancia insuficiente entre máquinas problemas de turbulencias y estelas.

Page 8: PFC Presentacion Parque singular

Alternativa 3: Las Marcueras,término municipal Autol

Ventaja: camino ya existente para acceso desde carretera

LR-282

Inconveniente: orografía complicada

2. LOCALIZACIÓNAlternativas

Page 9: PFC Presentacion Parque singular

2. LOCALIZACIÓNJustificación urbanística

• UrbanísticaSuelo no urbanizable genérico

LOTUR (Artículo 16) Ley 5/2002

Fuente SIUUso compatible

Page 10: PFC Presentacion Parque singular

2. LOCALIZACIÓNAfección medioambiental

RESERVA BIOSFERA (R=2770m)

LIC´s (R=8580m)ZEPA´s (R=9160m)

www.larioja .org

Page 11: PFC Presentacion Parque singular

2. LOCALIZACIÓNJustificación medioambiental

Memoria explicativa objeto innovación

Infraestructura red eléctrica adecuada

RD 48/1998 Estudio Impacto Ambiental

Ley 5/2002Directiva 2001/42/CE RD 20/2009

Evaluación de impacto ambiental

Page 12: PFC Presentacion Parque singular

2. LOCALIZACIÓNServidumbres

• ServidumbresLAAT 66 kV IBERDROLA Distancia 2850m Accesos Camino desde LR 242

• Recurso eólicoEstudio del recurso eólico

LR- 115

LAAT 66 kV Iberdrola

QUEL

PARQUE EÓLICO SINGULAR LAS MARCUERAS

LR- 281

LR- 282

Page 13: PFC Presentacion Parque singular

2. LOCALIZACIÓN

LR- 115

LAAT 66 kV

QUEL

PARQUE EÓLICO SINGULAR LAS MARCUERAS

LR- 281

AUTOL

LR- 282

Page 14: PFC Presentacion Parque singular

2. LOCALIZACIÓNDistribución parque

•Torre medida

•Aerogeneradores

•LSMT 20kV

•Subestación

•Caminos interiores y de acceso

Page 15: PFC Presentacion Parque singular

3. ESTUDIO RECURSO EÓLICOTratamiento datos

Torre medida Datos diezminutales 40, 60, 80m

Dirección viento

Velocidad media

Velocidades máx/mín.

Temperatura

Presión

Page 16: PFC Presentacion Parque singular

3. ESTUDIO RECURSO EÓLICOResultados

Distribución WeibullFrecuencia para cada velocidadParámetros c,k

Rosa de frecuenciaFrecuencia para cada dirección

Dirección predominante 315 º

Page 17: PFC Presentacion Parque singular

3. ESTUDIO RECURSO EÓLICOResultados

Rosa de velocidadesVelocidad viento (m/s)

Dirección predominante 315 º

Rosa de producciónEnergía total producida (%) para

cada dirección.

Dirección mayor producción 315º

Page 18: PFC Presentacion Parque singular

3. ESTUDIO RECURSO EÓLICOColocación máquinas

•Alineación perpendicular viento

•Distancia 280 m.

•Torre- máquinas igual altura

Page 19: PFC Presentacion Parque singular

3. ESTUDIO RECURSO EÓLICOLey potencial

• Fórmula de la ley potencial: Perfil vertical medio

Extrapolación a 100m

2,0)/(

)/(

12

12

HHLnVVLn

sm

LnLn

/7647,6V

)100/80()V/6,46448387(2 0,

100

100

Page 20: PFC Presentacion Parque singular

3. ESTUDIO RECURSO EÓLICOCurva de potencia

Altitud Densidad Curva (607m) (1,166 Kg/m3) Potencia

ISO 2533: 1975 Atmósfera Estándar

Ley Densidad/ Velocidad

0200400600800

1000120014001600

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Velocidad (m/s)

Pote

ncia

(kW

)

Aerogenerador 1 multiplicadora Aerogenerador 2 imanes permanentes

Page 21: PFC Presentacion Parque singular

3. ESTUDIO RECURSO EÓLICOCalculo producción

100 mV media

(m/s)Producción anual media (MWh/año)

Aero 1Multiplicadora

6,76 4316

Aero 2 imanes 6,76 4584

•Curva potencia

•Características máquina

•Características viento

•Características emplazamiento

Software

windographer

100 mProducción

bruta (MWh/año)

Producción neta

(MWh/año)

Horas equivalentes

Aero 1 4316 3742 2495Aero 2 4584 3974 2649

PÉRDIDAS•Estelas y hielo 3% •Disponibilidad 95% •Eléctricas 4%•Red eléctrica 2%

Page 22: PFC Presentacion Parque singular

4. PROYECTO ELÉCTRICOCálculos

1. Intensidades nominales

2. Intensidades cortocircuitoModelo impedancias equivalentesPoder corte/cierre interruptoresEsfuerzo térmico del conductor

3. Cálculo seccionesCriterio intensidad máx.Criterio caída tensión

Page 23: PFC Presentacion Parque singular

4. PROYECTO ELÉCTRICOCálculos. Intensidades de Cortocircuito

Entronque línea 66KV

Línea subterránes 66KV Subestación

LSMT

Aerogenerador1

InterruptorAutomático

InterruptorAutomático

celda

TRAFO 66/20KV

Aerogenerador2

PODER CORTE/CIERRE PROTECCIONES

Automático AT Automático celdas MT Cuadro BTPoder de cierre 8,74 KA 6,21 KA 2,63 KA

Poder de corte 3,54KA 2,78 KA 1,2 KA

Page 24: PFC Presentacion Parque singular

4. PROYECTO ELÉCTRICOCálculos. Intensidades de Cortocircuito

Calculo tiempo disipar falta

CÁLCULO ESFUERZO TÉRMICO

Falta CC.Falta CC. Sobrecalentamiento

SktI ..

Automático AT Automático celdas MT Cuadro BT

Tiempo despejarfalta

1,37 s 2,4 s 15,01 s

Falta CC.

TIEMPO MÁXIMO REACCIÓN PROTECCIONES

Page 25: PFC Presentacion Parque singular

4. PROYECTO ELÉCTRICOElección material

Caída tensiónRD 228/2008 ATRD 842/2002 BT

Intensidad admisibleRD 228/2008 ATRD 842/2002 BT

IntensidadCortocircuito

CABLE Longitud (m)

Sección(mm2)

Tipo Cable

Tramo 0,69 KV 200 240 Cable EPROTENAX Al 1 x 240 mm2 0,6/ 1 kV

Tramo 20 KV 671 50 Cable EPROTENAX Al H 1 x 50/16 mm2 12/20 kV

Tramo 66 KV 2850 95 Cable EPROTENAX Al H 1 x 95/16 mm2 36/66 kV

Cable disponible mercado

Page 26: PFC Presentacion Parque singular

4. PROYECTO ELÉCTRICOInstalación BT

Page 27: PFC Presentacion Parque singular

4. PROYECTO ELÉCTRICOSubestación

Page 28: PFC Presentacion Parque singular

5. PRESUPUESTO

C1 aerogeneradores 2.829.295,50C2 instalación eléctrica 78.175,45C3 subestación 439.134,76C5 seguridad y salud 11.150,57

TOTAL EJECUCIÓN MATERIAL 3.357.756,28

4,00 % Gastos generales 134.310,256,00 % Beneficio industrial 201.465,38SUMA DE G.G. y B.I. 335.775,63TOTAL PARCIAL 3.693.531,91

16,00 % I.V.A. 590.965,10

TOTAL PRESUPUESTO GENERAL 4.284.497,01

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6. ESTUDIO VIABILIDADDatos de partidas

– Precio energía 80 euros/MW– Gastos de explotación 5 % facturación– Gastos financieros 5% financiación– Periodo amortización 15 años– Total parcial presupuesto (sin IVA) 3.864.994,40 €

Mwh/año Venta energía (€ )

Gastos explotación(€ )

Beneficio neto(€ )

Aerogenerador 1 3.742 299.360 14.968 284.392

Aerogenerador 2 3.974 317.920 15.896 302.024

Total 617.260 30.864 586.416

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6. ESTUDIO VIABILIDADVAN/TIR Año Flujo caja

0 -3.864.9941 406.3952 426.714 3 448.050 4 470.452 5 493.975 6 525.272 7 546.826 8 571.838 9 600.430 10 630.451 11 661.974 12 695.073 13 729.826 14 766.318

VAN

‐4.000.000 €

‐3.000.000 €

‐2.000.000 €

‐1.000.000 €

0 €

1.000.000 €

2.000.000 €

3.000.000 €

4.000.000 €

5.000.000 €

6.000.000 €

0,0% 10,0% 20,0% 30,0% 40,0% 50,0% 60,0%

Tasa descuento

VAN

VAN (tasa dto. 5%) = 1.947.142 €TIR = 11,2 %

Amortización en 7 años y 11 meses

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GRACIASRUEGOS Y PREGUNTAS