Factibilidad y diseño de una central solar fotovoltaica de 150MW, conectada al sistema interconectado (SEIN)

Abstract

La tesis aborda el estudio de factibilidad y diseño de una central solar fotovoltaica de 150 MW conectada al SEIN. Comienza analizando la proyección de la demanda y observando los principales requerimientos de potencia para los proyectos nuevos y de expansión de la gran industria y/o minería, luego ubicaremos el recurso energético renovable con la ayuda de herramientas que ofrecen datos meteorológicos y ambientales de al menos 10 años. Posteriormente, se realiza una proyección de la demanda en la zona de implementación y se diseña la nueva central, dimensionando los componentes principales como paneles, inversores, transformadores, patio de llave y línea de transmisión, tomando como referencia los lineamientos del PR-20, así como la conexión a la red en 220kV, para lo cual se realizará el reacondicionamiento de la central PARIÑAS 220A/B. Para validar la producción energética y los componentes del sistema fotovoltaico, se utiliza el software PVsyst. Los estudios eléctricos básicos, como análisis de cortocircuito, contingencia N-1 y estabilidad, se desarrollan en Powerfactory, con la base de datos del SEIN. Aunque el COES exige estudios complementarios, la tesis se centra en los principales, que son clave para evaluar la viabilidad de conexión al SEIN. se determina que una central fotovoltaica de 150MW si influye significativamente en la inercia del sistema y que el efecto de inserción progresiva de generación %RER afecta definitivamente la estabilidad del sistema. Finalmente, se realiza un análisis económico-financiero, calculando el LCOE y comparándolo con los precios marginales actuales de subastas y licitaciones recientes.

The thesis addresses the feasibility study and design of a 150 MW photovoltaic solar power plant connected to the SEIN. It begins by analyzing the demand projection and observing the main power requirements for new and expansion projects in large industry and/or mining, then we will locate the renewable energy resource with the help of tools that offer meteorological and environmental data for at least 10 years. Subsequently, a demand projection is made in the implementation area and the new plant is designed, sizing the main components such as panels, inverters, transformers, switchyard and transmission line, taking as a reference the guidelines of PR-20, as well as the connection to the 220kV grid, for which the PARIÑAS 220A/B plant will be reconditioned. To validate the energy production and the components of the photovoltaic system, the PVsyst software is used. Basic electrical studies, such as short-circuit analysis, N-1 contingency and stability, are developed at Powerfactory, using the SEIN database. Although the COES requires complementary studies, the thesis focuses on the main ones, which are key to assessing the feasibility of connection to the SEIN. It is determined that a 150MW photovoltaic plant significantly influences the inertia of the system and that the effect of progressive insertion of %RER generation definitely affects the stability of the system. Finally, an economic- financial analysis is carried out, calculating the LCOE and comparing it with the current marginal prices of recent auctions and tenders.