Power & Energy Magazine - Spanish - July/August 2019 - 80

✔ una menor longitud del cable de la matriz (aproxima-

damente 20-30%, según el diseño del sitio), lo que
resulta en un CAPEX más bajo para configuraciones
radiales y de anillo de un diseño de interconexión
✔ una disminución en la cantidad de OSS que se requieren para un sistema de alta tensión
✔ nuevas opciones de diseño que pueden considerarse,
incluida la conexión de todos los cables de energía a
una única plataforma y el posible uso de cables de aluminio menos costosos como alternativa al cobre.

HVac: La adopción de las plataformas de
compensación reactiva de punto medio
Las distancias más largas hasta la costa crean la necesidad de
una compensación reactiva significativa debido a las largas
longitudes de los cables submarinos que conectan el parque
eólico con las estaciones terrestres. En proyectos como Hornsea 1, el desarrollador tenía tres plataformas colectoras y una
plataforma de compensación reactiva ubicada entre el parque
eólico y la costa. La estructura de compensación reactiva de
punto medio facilita la instalación de reactores eléctricos, que
mejoran el rendimiento de la tensión y limitan las pérdidas
eléctricas a lo largo de la transmisión de HVac al reducir los
flujos de energía reactiva. Las plataformas de compensación
reactiva de punto medio se pueden evitar con la adopción de la
tecnología HVdc. Sin embargo, las aplicaciones HVdc pueden
traer costos significativos y riesgos de confiabilidad.

La adopción de turbinas más grandes
La introducción de turbinas más grandes ha tenido un
impacto en la energía general del diseño de la subestación, lo
que ha dado como resultado una mayor tensión en el sistema.
Esto, a su vez, ha afectado los requisitos de los cables, lo que
aumenta el costo del sistema de transmisión. Estos costos se
han equilibrado por el aumento de la salida eléctrica de las
turbinas más grandes.

Estandarización de las estructuras de OSS

Transformador 1

Transformador 2

equipo de
conmutación de HV

equipo de
conmutación
de MT

Uno de los problemas más grandes y con más costos prohibitivos relacionados con las OSS era que las subestaciones

gráfico 4. Un diseño típico de una OSS LFac. MT: media
tensión. (Fuente: Atkins; utilizado con permiso.)
80

ieee power & energy magazine

se diseñaban a medida para cada proyecto. Esto resultó en
un mayor costo por subestación y proporcionó una vía para
mejorar la eficiencia con tecnologías innovadoras para reducir los costos generales. El desarrollo de diseños estándar en
una serie de subestaciones, las optimizaciones en los procesos de fabricación y las mejoras hacia la fabricación en serie
contribuyeron a la reducción de costos.

La adopción de dispositivos de conmutación
aislados con gas frente a los aislados con aire
La adopción de dispositivos de conmutación aislados con
gas (GIS, por sus siglas en inglés) como alternativa a los aislados con aire (AIS, por sus siglas en inglés) ha dado lugar
a una reducción significativa de los costos cuando se evalúa
durante la vida útil del activo. La razón clásica para usar
un GIS en lugar de un AIS es la limitación en la huella de
instalación disponible. Los sistemas GIS pueden ser un poco
más caros en términos de su costo inicial (CAPEX), pero al
considerar el costo total (CAPEX más OPEX) de una subestación durante su vida útil, puede ser más rentable debido a
su huella marítima menor.

Nuevas tecnologías
Se están desarrollando varias tecnologías nuevas para OWF,
y algunas están más avanzadas que otras. Se proponen sistemas de CA de baja frecuencia (LFac, por sus siglas en inglés)
para transmitir energía a una frecuencia más baja que la frecuencia de red estándar para permitir una mayor distancia
de transmisión de cables submarinos. Si bien estos sistemas
se han aplicado en sistemas ferroviarios en toda Europa, no
se ha implementado ningún sistema LFac para dar soporte a
la generación eólica marina. Los sistemas LFac utilizan un
convertidor de frecuencia terrestre a fin de reducir la frecuencia de una red de 50-60 Hz en un tercio para el componente submarino de transmisión a la OSS y luego a los
generadores de la turbina eólica (WTG, por sus siglas en
inglés). Esta menor frecuencia da como resultado una menor
capacitancia en el circuito del cable y una mayor capacidad
para entregar energía a través de los cables submarinos.
Los principios detrás de una OSS LFac son los mismos que
para una OSS HVac estándar de 50 o 60 Hz. Ambos tipos recogen energía de las matrices WTG y la transforman y exportan a
la red a través del cableado de exportación. El equipo eléctrico
requerido es fundamentalmente el mismo: transformadores,
equipos de conmutación, reactores, sistemas auxiliares y sistemas de emergencia. Sin embargo, la frecuencia más baja significa que algunos elementos requerirán modificación. En particular, el tamaño físico de los transformadores en la subestación
y dentro de las turbinas eólicas se hace significativamente más
grande debido a la menor vinculación del flujo magnético en
los núcleos de los transformadores, lo que podría requerir el
uso de unidades monofásicas en lugar de trifásicas.
Si bien el aumento en el tamaño y el peso del transformador afectará el diseño de los elementos estructurales de la
OSS, el concepto de la subestructura de cubierta y la parte
julio/agosto 2019

Power & Energy Magazine - Spanish - July/August 2019

Table of Contents for the Digital Edition of Power & Energy Magazine - Spanish - July/August 2019