Análisis técnico económico sobre la repotenciación del parque eólico de Rubió, Anoia

TRABAJO FIN DE GRADO Grado en Ingeniería Eléctrica ANÁLISIS TÉCNICO ECONÓMICO SOBRE LA REPOTENCIACIÓN DEL PARQUE EÓLICO DE RUBIÓ, ANOIA Memoria Autor: Eloy Jesús Piñera Sánchez Director: Oscar Farrerons Vidal Convocatòria: Abril 2024 Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia i Resumen El presente Trabajo de Fin de Grado gira en torno a la generación eléctrica de un parque eólico y como podría ayudar al país a lograr el objetivo de descarbonizarse en las próximas décadas. La subida de los precios en la factura de la luz, la excesiva dependencia de España a los combustibles fósiles, en concreto al petróleo, y la incertidumbre energética, hacen necesario un estudio profundo sobre las distintas tecnologías existentes y así poder decidir cómo invertir de la mejor manera. El objetivo del trabajo es el de realizar un estudio tanto desde el punto de vista técnico como del económico sobre la repotenciación de un parque eólico terrestre que lleve más de 15 años en funcionamiento. Se analizan las distintas partes del desarrollo que tienen lugar en estos proyectos y se comentará la viabilidad del objeto de estudio al final de todo. El parque escogido es el de Rubió, Anoia que dispone actualmente con 50 aerogeneradores y cuenta con una potencia instalada de 75 MW. Conceptos clave: Repotenciación, parque eólico, descarbonización. Memoria ii Resum El present Treball de Fi de Grau gira al voltant de la generació elèctrica d'un parc eòlic i com podria ajudar el país a aconseguir l'objectiu de descarbonitzar-se durant les properes dècades. La pujada dels preus a la factura de la llum, l'excessiva dependència d'Espanya als combustibles fòssils, en concret al petroli, i la incertesa energètica, fan necessari un estudi profund sobre les diferents tecnologies existents i així poder decidir com invertir de la millor manera. L'objectiu del treball és fer un estudi tant des del punt de vista tècnic com de l'econòmic sobre la repotenciació d'un parc eòlic terrestre que tingui més de 15 anys de vida. S’analitzaran les diferents parts del desenvolupament que tenen lloc en aquests projectes i finalment es comentarà la viabilitat de l’objecte d’estudi. El parc escollit és el de Rubió, Anoia que disposa actualment de 50 aerogeneradors i compta amb una potència instal·lada de 75 MW. Conceptes clau: Repotenciació, parc eòlic, descarbonització. Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia iii Abstract The present Bachelor´s Degree Final Project revolves around the generation of electricity from a wind farm and how it could help the country achieve the goal of decarbonization in the coming decades. The rise in electricity bill prices, Spain's excessive dependence on fossil fuels, specifically oil, and energy uncertainty, make it necessary to conduct an in-depth study of the different existing technologies and thus be able to decide how to invest in the right way. The objective of the project is to carry out a study from both a technical and economical point of view on the process of revamping an onshore wind farm that has been in operation for more than 15 years. There will be an analysis on every different part that takes place in this kind of projects and its viability. The chosen park is Rubió, Anoia, which currently has 50 wind turbines and has an installed power of 75 MW. Key words: Revamping, wind farm, decarbonization. Memoria iv Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia v Agradecimientos Me gustaría agradecer a todas las personas involucradas en este proyecto por la ayuda que he recibido por su parte a lo largo de estos últimos meses. Mi agradecimiento a mi tutor, Oscar Farrerons que estuvo dispuesto a acoger mi trabajo y guiarme durante el proceso y a todos los docentes con los que he coincidido a lo largo de mi formación como ingeniero eléctrico. Considero que ha sido un trayecto duro pero que valió totalmente la pena. Por último, me gustaría agradecer a mi familia y amigos, por apoyarme siempre en los momentos difíciles y compartir conmigo los momentos felices. Sin ellos no habría podido llegar hasta aquí. Memoria vi Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia vii Glosario ITC – Instrucciones Técnicas Complementarias UNE – Una Norma Española BOE – Boletín Oficial del Estado AT – Alta Tensión MT – Media Tensión PNIEC – Plan Nacional Integrado de Energía y Clima RD – Real Decreto IGME – Instituto Geológico y Minero de España VAN – Valor Actual Neto TIR – Tasa Interna de Retorno Memoria 14 En el marco práctico, se empieza con un análisis del emplazamiento del parque y el potencial que puede tener para la repotenciación. Después, se definen los distintos componentes a utilizar para la modernización del parque y conocer la potencia final nueva que tendría el mismo. Finalmente, se concluye si el proyecto de repotenciación para el parque eólico escogido es realmente viable económicamente y se puede tener en cuenta para el futuro de la energía eólica en España. Debido al tamaño considerable del proyecto y por falta de tiempo, no se podrá comparar este trabajo con la posibilidad de instalar un parque eólico desde 0 en una zona terrestre, ya que esto supondría tener que hacer otro Trabajo de Fin de Grado aparte. Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 15 2. Marco Teórico En esta parte del trabajo, tal y como se ha comentado en el apartado anterior, se procede a definir y a explicar el contexto eléctrico actual de España y el mix energético existente. Esto resulta fundamental para entender la importancia de la energía eólica y el sitio que tiene en el plan para descarbonizar la Unión Europea Una vez expuestos esto temas, se enumeran las distintas energías renovables que existen a nivel nacional y se explica más en profundidad el funcionamiento de cada una para poder entender su contexto y su potencial futuro. Finalmente, se procede a explicar qué es la energía eólica y su funcionamiento, además de detallar las distintas partes que forman un parque eólico y la función que tiene cada una de ellas. Esto sirve para comprender qué se realiza en la segunda parte del trabajo. 2.1. Contexto Energético de la Unión Europea Desde hace ya varias décadas, los Estados miembros de la Unión Europea comparten una preocupación por la excesiva dependencia que tienen todos ellos a los combustibles fósiles y la pérdida de competitividad que esto puede causar en el medio – largo plazo. Al ser fuentes de energía finitas, no se va a poder depender de ellas para siempre, y en un contexto donde la demanda energética crece cada año debido a los avances tecnológicos, todos ellos están de acuerdo en que el mundo entero debe hacer los esfuerzos necesarios para lograr un futuro donde se siga teniendo acceso a la energía, pero por medio de tecnologías alternativas. Además, a esto hay que añadirle la creciente concienciación por el cambio climático. Según datos oficiales de la Unión Europea, los combustibles fósiles abastecen actualmente un 80% de la demanda mundial de energía primaria y el sistema energético es el causante de casi el 70% de las emisiones de dióxido de carbono. A lo largo de los últimos años, se han puesto sobre la mesa varios acuerdos internacionales con la intención de buscar consenso e iniciar una lucha seria por el cambio climático. El último de ellos fue el Acuerdo de París, cuyo objetivo principal era el limitar el incremento de temperatura que producen las emisiones de gases de efecto invernadero, principalmente por las actividades industriales. Estos objetivos serían para el periodo posterior al Protocolo de Kioto, cuya segunda fase finalizaba en 2020. Memoria 16 El objetivo que tenían los países miembros de la Unión Europea era el conseguir que las emisiones netas de gases de efecto invernadero sean iguales o menores a las que elimina el planeta de forma natural. De igual manera, se pretende lograr dicho objetivo a la vez que se transita hacia una economía más próspera y autosuficiente, donde los países miembros de Unión Europea sigan siendo igual de competitivos y eficientes. En las últimas décadas, se ha invertido una gran cantidad de recursos a nivel mundial en el desarrollo de energías renovables. Su evolución lleva siendo exponencial desde principios de siglo y se prevé que esta línea siga así al menos durante las próximas tres décadas. Figura 2.1: Capacidad eléctrica renovable acumulada a nivel mundial (2000-2021) [PNIEC] Figura 2.2: Capacidad eléctrica renovable acumulada en la región de Europa (2000-2021) [PNIEC] Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 17 Esta inversión en renovables durante las últimas dos décadas se debe a que estas tecnologías son la mejor solución para enfrentarse tanto el problema de la dependencia como el del cambio climático. Memoria 18 2.2. Contexto Energético de España Al ser un proceso complejo y que como mínimo debe tener una duración de varias décadas, se estableció un reglamento donde cada país miembro de la Unión Europea estuviese obligado a realizar un plan periódico que posteriormente tendría que comunicar a la Comisión de la Unión Europea. En el caso de España, se elaboró el denominado Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2021-2030 (PNIEC) [7]. Dicho documento ofrece un amplio resumen sobre el contexto actual de la energía española y el plan a seguir para poder dar los primeros pasos hacia la descarbonización total en 2050. Según el estudio realizado, las medidas contempladas en el plan permitirían lograr los siguientes objetivos para finales del año 2030: - Descarbonización de la economía: Se pretende reducir las emisiones de gases efecto invernadero en un 23% con respecto a 1990, una cifra coherente teniendo en cuenta que se pretende convertir a España en un país totalmente neutro de carbono en 2050. Será clave la electrificación de varias actividades industriales como las pertenecientes al transporte y la demanda térmica. - Avance energías renovables: En relación con el primer punto, se pretende dar un impulso considerable a las tecnologías renovables para conseguir que sean las responsables del 42% del uso final de energía, además de llegar también la cifra del 74% de la electricidad generada. Para poder sustituir los combustibles fósiles, será importante invertir en dichas tecnologías para que no haya un déficit energético y por lo tanto no se pierda competitividad. - Eficiencia energética: Se pretende mejorar la eficiencia energética en un 39,5% con respecto a los datos de 2020. - Seguridad Energética: Se pretende empezar a cambiar el mix energético español considerablemente para reducir el grado de dependencia del país, en especial a la importación de los combustibles fósiles. Al final de 2030, la idea es que el grado de dicha dependencia bajo del 74% que había en 2017 al 61%. - Mercado interior de la energía: Se pretende modificar el mercado existente a una más competitivo, transparente, flexible y no discriminatorio. - Investigación, innovación y competitividad: La Unión Europea pretende invertir en investigación para encontrar mejores soluciones y favorecer la transición energética. Entre ellas, se encuentra la línea de trabajo de eficiencia energética y las tecnologías de energías renovables. Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 19 En resumen, el PNIEC 2021-2030 tiene como finalidad el de poner encima de la mesa los objetivos necesarios a lograr si se quiere encaminar hacia una descarbonización total en 2050. Además de lo comentado, el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima tiene en cuenta el cierre de todas las centrales nucleares españolas entre 2027 y 2030 debido a que, por esas fechas, todas alcanzarán su final de vida. A ese cierre también se le suma el derrumbamiento de las minas de carbón, que llevan ya años cerradas. No se contempla la reapertura de las mismas debido a que se prevé un aumento de los precios, lo que quitaría competitividad a dicha tecnología. Es posible alargar la vida de ambas, pero para ello habría que realizar un plan de viabilidad y, por el momento, el actual gobierno no lo considera viable [8]. Sabiendo esto último, las energías renovables resultan fundamentales para lograr el objetivo de seguir abasteciendo una demanda eléctrica creciente mientras se trata de reducir la dependencia de los combustibles fósiles. Tal y como se comenta en los apartados siguientes, la energía eólica se postula como la más importante de todas y la que tiene más margen de mejora con respecto a su suministro energético. Estas energías también permiten aumentar considerablemente el grado de autoconsumo a nivel nacional, lo que reduciría las pérdidas por transporte y distribución además de tener un mayor control sobre la energía final que se consume. Tal y como se comenta en el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima, se asignará un total de 91.765 millones de euros a la mejora y al desarrollo de energías renovables en España. Esto, pese a ser una suma importante de dinero, supondría un ahorro debido a que se compraría cada vez menos combustibles fósiles, de los cuales se prevé un encarecimiento constante a lo largo de las próximas décadas. Memoria 20 2.3. Mix Energético Español El mix energético representa la mezcla de las distintas fuentes de energía que abastecen la demanda de un país o región. Como se ha comentado en el apartado anterior, España cuenta con cierta autonomía eléctrica a pesar de depender enormemente de agentes externos. A continuación, se explican las distintas energías que componen el mix energético nacional y se detalla el papel que tiene la eólica en el mismo. Esto es importante para entender mejor el contexto energético actual y las posibles soluciones al problema de la dependencia de combustibles fósiles. Tal y como se detalla, en España prácticamente la mitad de toda la energía producida es renovable, siendo la eólica la más capaz de todas. Gran parte de este éxito se debe a la posición geoestratégica en la que se encuentra, con condiciones óptimas para el aprovechamiento del viento y el agua y con el número de horas de sol más grande de todos los países miembros de la Unión Europea. 2.3.1. Consumo Energético Nacional de Energía Primaria Lo primero de todo es diferenciar entre la energía primaria y la energía secundaria. La primera de ellas representa la energía total que se puede obtener a partir de la misma naturaleza para después procesarla y transformarla. La energía secundaria o energía final, se define como la energía procedente de la transformación de la primaria, entre ellas se encuentra principalmente la electricidad y el calor. En España, en el año 2021 se consumieron un total de 117.526 ktep de energía primaria, lo que equivale a más de 117 mil toneladas de petróleo. Se trata de un valor de consumo más grande que el anterior, principalmente debido a la crisis general que causó el Covid-19 a principios de 2020. Sin contar dicha cifra, que se debe a un evento excepcional, se puede apreciar en la imagen 2.2 como el consumo total de energía lleva ya desde 2017 siguiendo una tendencia decreciente. Según el PNIEC, con las medidas adecuadas dicho valor debería seguir la misma línea mínimo hasta 2030. Para una visión más gráfica de esto, se presenta el diagrama de Sankey correspondiente al consumo energético de España de 2021 en la siguiente figura 2.3. En él se puede ver la diferencia entre la energía primaria y la secundaria además de la cantidad que se destina a usos energéticos. A la derecha del todo se presenta los distintos campos que utilizan la energía producida a lo largo del proceso, siendo la industria y el transporte los dos más importantes. Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 21 Figura 2.3. Diagrama de Sankey de la energía en España a lo largo de 2021 [11] En la siguiente imagen se muestra la evolución que ha habido en cuanto al consumo de energía primaria y las distintas fuentes que se han utilizado: Figura 2.4. Consumo de energía primaria en España (2001-2021) [11 y elaboración propia] Tal y como se observa en ambas figuras, la energía renovable no ocupa un lugar demasiado relevante en el panorama energético español. Pese a los esfuerzos realizados y a la gran cantidad de potencia instalada a lo largo de los últimos años, ésta tan solo abastece el 16,5% de la energía primaria consumida a nivel nacional. 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 (ktep) Carbón Productos Petrolíferos Gas Natural Renovables Residuos no Revables Nuclear Memoria 22 Algo que también queda en evidencia es la gran dependencia que tiene España hacia los combustibles fósiles, especialmente a los productos petrolíferos, que ocupan prácticamente la mitad de energía total consumida (42,8%). El Plan Nacional Integrado de Energía y Clima refleja en sus anexos un estudio que compara la diferencia entre como evolucionaría el consumo de energía primaria total si siguiese una forma tendencial, o, por el contrario, si se implementasen correctamente las medidas expuestas en el apartado de contexto energético. El resultado es el siguiente: Figura 2.5: Consumo de energía en España siguiendo una línea tendencial (2015-2030) [PNIEC] Figura 2.6: Consumo de energía en España cumpliendo los objetivos del PNIEC (2015-2030) [PNIEC] -20.000 0 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.000 140.000 2.015 2.020 2.025 2.030 ktep Carbón Petróleo Gas Natural Energía Nuclear Energías Renovables Residuos Industriales RSU (no renovables) Electricidad -20.000 0 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.000 140.000 2.015 2.020 2.025 2.030 ktep Carbón Petróleo Gas Natural Energía Nuclear Energías Renovables Residuos Industriales RSU (no renovables) Electricidad Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 23 Tabla 2.1: Consumo de energía primaria siguiendo una línea tendencial. (ktep) [PNIEC] Tipo Energía (ktep) 2015 2020 2025 2030 Carbón 13.583 10.351 4.997 4.506 Petróleo 53.045 54.950 53.773 51.758 Gas Natural 24.538 27.144 30.012 30.259 Energía Nuclear 14.903 15.118 15.118 15.118 Energías Renovables 16.620 20.866 23.562 25.132 Residuos Industriales 288 307 322 RSU (no renovables) 252 168 142 66 Electricidad -11 762 427 -201 TOTAL 122.930 129.647 128.337 126.959 Tabla 2.2: Consumo de energía primaria cumpliendo con los objetivos expuestos en el PNIEC. (ktep) [PNIEC] Tipo Energía (ktep) 2015 2020 2025 2030 Carbón 13.583 9.084 3.743 2.133 Petróleo 53.045 55.619 49.302 40.646 Gas Natural 24.583 26.690 24.257 24.438 Energía Nuclear 14.903 15.118 15.118 6.500 Energías Renovables 16.620 20.764 26.760 33.383 Residuos Industriales 302 303 381 RSU (no renovables) 252 168 142 66 Electricidad -11 762 -1202 -3448 TOTAL 122.930 128.507 188.422 104.099 Memoria 30 Tabla 2.8: Potencia total instalada en España siguiendo el escenario tendencial (2015-2030) [PNIEC] 2015 2020 2025 2030 Eólica (MW) 22.925 28.033 33.033 38.033 Solar fotovoltaica (MW) 4.854 8.921 13.921 18.921 Solar térmica (MW) 2.300 2.303 2.303 2.303 Hidráulica (MW) 14.104 14.109 14.109 14.109 Bombeo Mixto (MW) 2.687 2.687 2.687 2.687 Bombeo puro (MW) 3.337 3.337 3.337 3.337 Biogás (MW) 233 211 211 211 Biomasa (MW) 677 613 613 613 Carbón (MW) 11.311 7.897 2.165 2.165 Ciclo combinado (MW) 26.612 26.612 26.612 26.612 Cogeneración (MW) 6.143 5.239 4.373 2.470 Fuel y Fuel/Gas (MW) 3.708 3.708 3.708 3.708 Residuos y otros (MW) 893 610 470 341 Nuclear (MW) 7.399 7.399 7.399 7.399 TOTAL (MW) 107.173 111.679 114.940 122.909 Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 31 Tabla 2.9: Potencia total instalada en España cumpliendo los objetivos expuestos en el PNIEC (2015-2030) [PNIEC] 2015 2020 2025 2030 Eólica 22.925 28.033 40.633 50.333 Solar fotovoltaica 4.854 9.071 21.713 39.181 Solar térmica 2.300 2.303 4.803 7.303 Hidráulica 14.104 14.109 14.359 14.609 Bombeo Mixto 2.687 2.687 2.687 2.687 Bombeo puro 3.337 3.337 3.337 3.337 Biogás 233 211 241 241 Biomasa 677 613 815 1.408 Carbón 11.311 7.897 2.165 0 Ciclo combinado 26.612 26.612 26.612 26.612 Cogeneración 6.143 5.239 4.373 3.670 Fuel y Fuel/Gas 3.708 3.708 2.781 1.854 Residuos y otros 893 610 470 341 Nuclear 7.399 7.399 7.399 3.181 Almacenamiento 0 0 500 2.500 TOTAL 107.173 111.829 133.802 160.837 Memoria 32 Representando gráficamente los datos de las tablas 2.8 y 2.9 se obtienen los siguientes resultados: Figura 2.11: Potencia total instalada en España siguiendo el escenario tendencial (2015-2030) [PNIEC] Figura 2.12: Potencia total instalada en España cumpliendo los objetivos expuestos en el PNIEC (2015-2030) [PNIEC] 0 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.000 140.000 2015 2020 2025 2030 (MW) Eólica Solar fotovoltaica Solar térmica Hidráulica Bombeo Mixto Bombeo puro Biogás Biomasa Carbón Ciclo combinado Cogeneración Fuel y Fuel/Gas Residuos y otros Nuclear 0 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.000 140.000 160.000 180.000 2015 2020 2025 2030 (MW) Eólica Solar fotovoltaica Solar térmica Hidráulica Bombeo Mixto Bombeo puro Biogás Biomasa Carbón Ciclo combinado Cogeneración Fuel y Fuel/Gas Residuos y otros Nuclear Almacenmiento Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 33 A continuación, se describen más en profundidad las principales energías renovables que componen el mix de producción energética español y que ser diferenciales de cara a reducir la dependencia a los combustibles fósiles. 2.4.1. Energía Nuclear La energía nuclear siempre ha estado envuelta en polémica, sobre todo después de accidentes como el de la explosión de un reactor nuclear en Chernóbil, Ucrania o la capacidad de destrucción que son capaces de producir las armas nucleares. Es por ello que, a lo largo de las últimas décadas, muchos países han comenzado a planificar su política energética cerrando progresivamente los reactores instalados. La energía nuclear es, por definición, la energía que se desprende de los núcleos de átomos, cuando entre ellos ocurre una determinada reacción. Actualmente existen de dos tipos, la energía de fisión y la energía de fusión, siendo la primera la más avanzada y la responsable de aproximadamente una quinta parte de la energía mundial producida. Además de usos energéticos, también ha tenido su impacto en varios otros campos, como pueden ser la medicina, la industria o el desarrollo militar. En el caso de España, tal y como se ha mostrado en el apartado del “Mix Energético Español”, en el pasado 2021, supuso un 20,6% de la energía total producida a nivel nacional siendo superada tan solo por la energía eólica (22,6%) y por el gas natural (25,2%). Actualmente en España hay un total de cinco centrales nucleares en funcionamiento, donde dos de ellas cuentan con dos reactores nucleares, sumando un total de siete reactores de agua ligera. Todos ellos tienen una potencia instalada de 7.398,77 MW. En la imagen 3.11 se muestra la localización de las mismas. El programa nuclear en España comenzó en el año 1960 con la construcción y puesta en marcha de la central José Cabrera en Castilla La Mancha. Estuvo en funcionamiento un total de 38 años hasta que, en el 2006, dejó de funcionar y pasó a estar en proceso de desmantelamiento. A esto también hay que añadirle la central Santa María de Garroña, y a uno de los reactores de Vandellós (Vandellós I), que se encuentran en un estado de cierre definitivo y de periodo de latencia respectivamente. Sobre los siete reactores nucleares que siguen en activo, el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima tiene previsto el cese y desmantelamiento posterior de manera progresiva de todos y cada uno de ellos. Tal y como se comenta, para 2030 está previsto que la potencia total instalada sea igual a 3.000 Memoria 34 MW en total, menos de la mitad de la que hay actualmente debido al cierre de cuatro de ellos. Al final de 2035, siempre que se cumplan con los objetivos expuestos, ya no habrá ninguno en funcionamiento. Figura 2.13: Estado de las distintas centrales nucleares españolas [MITERD] Tabla 2.10: Características de las distintas centrales nucleares españolas [ForoNuclear] Central Nuclear Tipo de reactor Potencia (MW) Año puesta en marcha Almaraz I PWR 1049,4 1983 Almaraz II PWR 1044,5 1984 Ascó I PWR 1032,5 1984 Ascó II PWR 1027,2 1986 Cofrentes PWR 1092 1985 Trillo PWR 1066 1988 Vandellós II PWR 1087,1 1988 Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 35 Esto se debe a varios factores, no solo a lo comentado sobre la tecnología armamentístico o al miedo a accidentes, sino también a que hay discrepancias entre si considerar la energía nuclear como renovable o no. En el caso de España, a diferencia de Francia o Finlandia, no se considera como tal por lo que el porcentaje de energía que aporta al mix no se tiene en cuenta en relación al objetivo del 74% de energía renovable producida total. Este tema también ha creado controversia, todas las energías emiten emisiones de CO2 en algún momento de su vida útil pero tan solo las renovables y la nuclear no las emiten durante el proceso de producción. Tabla 2.11: Cantidad de Toneladas de CO2 emitidas por GWh producido [ForoNuclear] Fuente Toneladas CO2 Biomasa 50 Solar 40 Hidráulica 20 Nuclear 5 Eólica 4 También hay que tener en cuenta que, además de este argumento, se añade el hecho de que la nuclear es la energía que más produce con menos potencia instalada. En el año 2021 fue la responsable del 20,6% de la producción eléctrica total española con tan solo el 6,6% de la potencia total, mientras que por ejemplo la eólica produjo un algo similar (22,6%) pero contando con un 25,7% de la potencia. Pese a estos últimos argumentos, el sector nuclear español considera que dicha fuente está abocada al cierre absoluto en 2035 tal y como se marca en el PNIEC. Al tener a todos los reactores en el tramo final de su vida útil, se debe realizar una inversión importante de dinero que el Gobierno español actual no considera viable pese a que a día de hoy no hay una red eléctrica lo suficientemente grande como para sustituirla. En cualquier caso, el cierre de todas las centrales actuales no saldrá barato debido a la necesidad de un cementerio nuclear donde poder depositar los residuos de forma segura. De momento ya se ha rechazado la opción de realizar uno por cada reactor debido a que, según las eléctricas, tendría un coste demasiado alto y además impediría poder utilizar el terreno para posibles proyectos futuros. Memoria 36 Tal y como se ha comentado en apartados anteriores, el plan es sustituir la producción de energía nuclear con otras fuentes renovables como las que se comentan a continuación. 2.4.2. Energía Hidráulica La energía hidráulica es una fuente de tipo renovable que es capaz de aprovechar la energía mecánica que produce el agua cuando circula en horizontal o cuando cae en vertical. Actualmente, dicha energía se destina prácticamente en su totalidad a la generación eléctrica y es muy preciada debido a su bajo coste de mantenimiento y personal y a la posibilidad de acumular energía primaria hasta que sea necesario. A diferencia de la nuclear, ésta sí que se considera renovable y limpia. La forma más eficiente de producir energía hidráulica es construyendo una central en la base de una presa donde se pueda acumular agua para poder utilizarla según convenga. En España, supone un 13,1% de la energía total producida y existen alrededor de 1.300 centrales hidráulicas. Figura 2.14: Mapa de aprovechamiento hidroeléctrico en España [MITERD, 24] También presenta varios inconvenientes, como el hecho de que tengo un gran impacto medioambiental y el problema que suponen en temporadas de sequía. Según datos oficiales, la sequía ocurrida a lo largo del año 2022 causó una bajada de casi el 40% de la energía hidráulica producida el año anterior. A esto último hay que sumarle que España ya tiene las cuencas hidrográficas bastante explotadas tal y como se puede apreciar la figura, lo que condiciona considerablemente a la hora de planificar Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 37 proyectos a gran escala. Según el PNIEC, la diferencia entre la producción hidroeléctrica siguiendo una ruto tendencial tendría una diferencia ínfima en comparación con el escenario donde se cumpliesen los objetivos. 2.4.3. Energía Solar Existen dos tipos de energías solares, la solar térmica y la solar fotovoltaica. La primera de ellas tiene una incidencia baja en comparación con la eólica o la hidráulica debido a que su coste es más alto y su eficiencia es menor. Pese a ello, tiene varias utilidades en los sectores de agricultura, industria y edificación, el PNIEC tiene como objetivo instalar más del doble de potencia de la que hay ya instalada. En cuanto a la energía solar fotovoltaica, se trata de una fuente de energía que transforma la radiación solar en energía eléctrica a través del efecto fotoeléctrico. Este proceso se lleva a cabo a través de paneles compuestos por diversos materiales que son capaces de absorber fotones y emitir electrones para obtener electricidad. Ésta es más barata que la energía solar térmica y tiene una eficiencia mayor, lo que hace que se considere como una de las grandes soluciones para el proceso de descarbonización. [27]. Además, a esto hay que añadirle el hecho de que pueda proporcionar abastecimientos eléctricos a sitios aislados o de zonas rurales donde las conexiones eléctricas podrías ser muy costosas y difíciles. Figura 2.15: Mapa de recursos solares en Europa [Global Solar Atlas] Memoria 38 Con el paso de los años ha habido una gran demanda de energía renovable, lo que ha impulsado las inversiones en esta tecnología fotovoltaica haciendo que las instalaciones de placas solares avancen considerablemente. A pesar de esto último, hay varios países de Europa que no la tienen demasiado en cuenta debido a su alta dependencia de los fenómenos naturales, al igual que la eólica con el viento, la energía fotovoltaica necesita de radiaciones solares para producir y cuando las condiciones no son óptimas es una tecnología poco rentable. Figura 2.16: Mapa de recursos solares en España [Global Solar Atlas] En el caso de España, cada año se superan los datos de producción nacional de energía fotovoltaica y en 2022 superó a Alemania como el mayor productor de la Unión Europea en plantas de suelo. Tal y como se muestra en la figura anterior, España tiene condiciones óptimas para aprovechar las radiaciones solares, sobre todo en la parte del sur. El PNIEC tiene como objetivo multiplicar por 10 la potencia total instalada para 2030 además de producir más del cuádruple de la energía actual para ese mismo año. Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 39 2.4.4. Energía Eólica La energía eólica es aquella que proviene del viento y por lo tanto del aprovechamiento de la energía cinética proveniente de las masas de aire. La energía eólica es una de las principales fuentes renovables a nivel mundial y una gran aliada para el objetivo de lograr una descarbonización energética. Al igual que las otras energías explicadas, ésta depende de fenómenos naturales como son el viento y la radiación solar recibida por la Tierra. Presenta varias ventajes y beneficios, hay que tener en cuenta que se trata de, con diferencia, la tecnología que más energía renovable produce del mix español y por lo tanto la que más cobertura de demanda cubre. El PNIEC detalla en su informe que es la que más previsión de crecimiento tiene si se cumplen con los objetivos previstos. Esto se debe principalmente a que el coste por KW·h es menor que la de las demás y que es la que más potencial tiene de cara a futuras instalaciones. Tal y como detalla el Anuario Eólico de 2022 de la Asociación Empresarial Eólica (AEE), en el año 2021 tan solo se instalaron un total de 842,61 MW de los 2.200 MW que se tendrían que instalar cada año para lograr los objetivos de 2030. Figura 2.17: Potencia instalada por Comunidad Autónoma en 2021 [AEE] Hay que tener en cuenta que estos datos no dejan de ser pensando en el futuro y que por lo tanto la distribución concreta va a depender de la evolución de los costes relacionados con cada de tecnología además de la flexibilidad y viabilidad de la implantación. Pese a su mayor rentabilidad, los parques Memoria 46 Figura 2.22: Partes que componen un parque eólico [Ormazabal] El parque eólico funciona mediante la captura de la energía cinética del viento y la posterior conversión en electricidad. Para el primer paso, se utilizan las palas mencionadas anteriormente, que al ser impulsadas por el viento hacen que la turbina gire y que dicho movimiento genere energía mecánica en el rotor. La energía mecánica llega al generador que la convierte en electricidad que suele ser en forma de corriente continua. Los multiplicadores se encargan de aumentar la velocidad de rotación para que el aerogenerador pueda adaptarse a la velocidad del viento de forma más fácil y por lo tanto mejore la eficiencia del mismo. Finalmente, la corriente continua se transforma en alterna mediante los convertidores electrónicos, con lo que será posible transportar la electricidad a la subestación integrada en el parque eólico y su posterior integración a la red eléctrica. 2.5.3. Revamping o Repotenciación de Parques Eólicos El revamping es un proceso estratégico que tiene el objetivo de modernizar y optimizar la eficiencia de un parque eólico ya existente, pero con una tecnología obsoleta. Esto permite aprovechar una gran parte de los trabajos ya realizados en su puesta en marcha original además de mejorar la infraestructura nacional eólica de una forma sostenible. Este proceso cuenta con una serie de etapas. La primera de ellas es la del estudio y análisis de la zona e infraestructura existente, consiguiente los datos del rendimiento actual del parque además de las condiciones del viento. También se diferencian las partes que pueden mantenerse de las que requieren de una repotenciación. Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 47 Una vez se obtienen los datos necesarios, se procede a diseñar el nuevo parque eólico escogiendo las tecnologías y componentes a renovar. Además de esto, también se estudia la implementación de sistemas de almacenamiento que permiten a la instalación gestionar la energía generada de una forma más eficiente o la integración de tecnologías digitales para mejorar el seguimiento de las turbinas. Seguidamente, se pasa al desmontaje de los elementos obsoletos y montaje de los nuevos elegidos en la etapa del diseño. En esta parte se suelen sustituir las palas existentes por unas nuevas de mayor tamaño y los generadores, convertidores y sistemas de control por otros más modernos y actuales. Una parte importante de este proceso será el del estudio económico y estudio medioambiental de la obra. En el primero de ellos se detalla el coste de la inversión inicial y el tiempo de retorno de la misma, se compara también los beneficios que se obtienen a partir de la mejora de rendimiento y del prolongamiento de la vida útil del parque eólico. En cuanto al segundo punto, se describe los beneficios de apostar por el aprovechamiento de una fuente como es la del viento para obtener energía y contribuir al medio ambiente. Finalmente, se realizan las pruebas necesarias para asegurar el funcionamiento de las instalaciones modernizadas e iniciar la puesta en marcha. También se realizan pruebas para optimizar los parámetros de operación para asegurar el mayor rendimiento posible. 2.5.4. Normativa aplicable 2.5.4.1. Marco legislativo español La normativa principal española que regula la implantación de parques eólicos es la siguiente: - Ley 24/2013, de 26 de diciembre, del Sector eléctrico. - Real Decreto 2818/1998, sobre producción de energía eléctrica por instalaciones abastecidas por recursos o fuentes de energía renovables, residuos y cogeneración. - Real Decreto 436/2004, de 12 de marzo, por el que se establece la metodología para la actualización y sistematización del régimen jurídico y económico de la actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial. - Real Decreto 661/2007 y sus correcciones, de 25 de mayo, por el que se regula la actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial. - Real Decreto 1614/2010, de 7 de diciembre, por el que se regulan y modifican determinados aspectos relativos a la actividad de producción de energía eléctrica a partir de tecnologías solar termoeléctrica y eólica. Memoria 48 - Real Decreto 223/2008, de 19 de marzo, por el se aprueban el Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en líneas eléctricas de alta tensión y sus instrucciones técnicas complementarias ITCvLAT 01 a 09. - Real Decreto 413/2014, de 6 de junio, por el que se regula la actividad de producción de energía eléctrica a partir de fuentes de energía renovables, cogeneración y residuos. - Orden IET/1045/2014, de 16 de junio de 2014, por la que se aprueban los parámetros retributivos de las instalaciones tipo aplicables a determinadas instalaciones de producción de energía eléctrica a partir de fuentes de energía renovables, cogeneración y residuos. - Ley 21/2013, de 9 de diciembre, de evaluación ambiental, por la que se rige la evaluación ambiental de los planes, programas y proyectos que puedan tener efectos significativos sobre el medio ambiente, garantizando un elevado nivel de protección ambiental, con el fin de promover un desarrollo sostenible. - Ley 13/2010, de 5 de julio, por la que se modifica la Ley 1/2005, de 9 de marzo por la que se regula el régimen del comercio de derechos de emisión de gases de efecto invernadero, para perfeccionar y ampliar el régimen general de comercio de derechos de emisión e incluir la aviación en el mismo. 2.5.4.2. Marco legislativo autonómico La normativa aplicable en Cataluña en cuanto a la implantación de parques eólicos es la siguiente: - Decreto Ley 5/2022, de 17 de mayo, de medidas urgentes para contribuir a paliar los efectos del conflicto bélico de Ucrania en Cataluña y de actualización de determinadas medidas adoptadas durante la pandemia de la COVID-19. - Decreto Ley 24/2021, de 26 de octubre, de aceleración del despliegue de las energías renovables distribuidas y participadas. - Ley 2/2021, de 29 de diciembre, de medidas fiscales, financieras, administrativas y del sector público por la cual se modifica el Decreto ley 24/2021 -art. 79- - Decreto Ley 16/2019, de 26 de noviembre, de medidas urgentes para la emergencia climática y el impulso a las energías renovables. - Ley 5/2020, de 29 de abril, de medidas fiscales, financieras, administrativas y del sector público y de creación del impuesto sobre las instalaciones que inciden en el medioambiente. El artículo 133 de esta ley añade una letra, la f, en el apartado 1 del artículo 9 "Criterios específicos para la implantación de plantas solares fotovoltaicas" del Decreto ley 16/2019. - Ley 21/2013, de 9 de diciembre, de evaluación ambiental. Es la normativa básica estatal relativa al procedimiento administrativo de evaluación de impacto ambiental de los proyectos. - Ley 20/2008, de 4 de diciembre, de prevención y control ambiental de las actividades. Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 49 3. Repotenciación del Parque Eólico de Rubió, Anoia En este segundo bloque del trabajo se procede a explicar y detallar todos los pasos a seguir para el diseño del parque eólico de Rubió repotenciado. En cuanto a la metodología empleada en dicho marco, se decide dividirlo en varios apartados. El primero de ellos estudia la viabilidad de la zona de actuación. Hay que tener en cuenta que, pese a que ya se realizó un estudio previo antes de construirlo, las leyes pueden variar y los criterios se van actualizando a lo largo de los años. Aunque no sea habitual, ha habido varios proyectos de repotenciación en España que han tenido problemas debido a que una zona que antes no estaba protegida pasó a serlo. En este apartado también se estudia la velocidad del viento que pasa por cada uno de los aerogeneradores. Esto es necesario para saber el aprovechamiento aproximado que tiene el objeto de estudio además de poder utilizar los datos para compararlos con la nueva infraestructura. Finalmente, se establecen los dos últimos criterios para establecer si la zona sigue siendo realmente viable para el proyecto que se pretende hacer. Éstos son el medioambiental y el del impacto visual. En ambos se estudia la proximidad del parque eólico a todos los espacios protegidos de la zona de Cataluña y pueblos de alrededor para asegurarse de que la instalación esté como mínimo a 1km de todos ellos. Figura 3.1: Espacios naturales protegidos de Catalunya [19] Memoria 50 En el segundo apartado se diseñan las distintas opciones para el nuevo parque eólico repotenciado. Se decide estudiar tanto la opción de mantener la potencia global como de ampliarla. Para el análisis de viabilidad económica, se calcula el coste aproximado de cada diseño y la facturación que tienen en función de la energía generada a lo largo del año. Se utiliza la aplicación canadiense RETScreen, una plataforma especializada en proyectos de ingeniería con emisiones bajas de carbono que permite realizar su planificación, implementación, seguimiento y generación. Tiene un apartado de costes donde establece el VAN y TIR de cada diseño en función de varios valores que se exponen más a continuación. Finalmente, se realiza el estudio medioambiental del trabajo. En él se establecen los criterios a utilizar para saber el impacto de cada una de las fases del proyecto y si resulta viable en este aspecto. Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 51 Figura 3.2: Sistema eléctrico español [Red Eléctrica España] Memoria 52 3.1. Estudio de Viabilidad de la Zona El objeto de estudio se encuentra en el municipio de Rubió, de la comarca de Anoia. Es una zona muy poco poblada, con unos 237 habitantes en total y tiene una extensión de 48 km2. Las dos actividades económicas principales son la agricultura y el parque eólico. Se escogió esta localización a finales del siglo XX debido a que, además de contar con unas condiciones meteorológicas favorables, está alejado de las grandes ciudades de Cataluña. Tal y como se ha comentado con anterioridad, el objeto de estudio está compuesto por 50 aerogeneradores de 1,5MW de potencia cada uno. En la siguiente imagen se muestran las cuatro partes en las que se divide el objeto de estudio, además de la subestación a la que está conectado actualmente. La zona de actuación es considerablemente amplia y los aerogeneradores que hay instalados, a diferencia de otros casos, no siguen una única línea. Eso implica que puede haber características distintas en cuando a la naturaleza del terreno o el potencial de generación eólica. Figura 3.3: Vista desde satélite del parque eólico de Rubió [Google Earth y elaboración propia] Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 53 La zona 1 cuenta con 13 aerogeneradores a lo largo de un total de 1,77 km mientras que las zonas 2 (1,45 km), 3 (0,79 km) y 4 (3,11 km) están compuestas por 10, 5 y 22 aerogeneradores respectivamente. Figura 3.4: Distancia total de las distintas zonas del parque eolico de Rubió [19 y elaboración propia] Figura 3.5: Vista topográfica del parque eólico de Rubió [Open Topo Map] Memoria 54 La sierra de Rubió, donde está localizado el parque eólico, es una sierra ubicada con cimas entre los 700 y los 837 metros de altitud con respecto al nivel del mar. La montaña más alta es la denominada como Còpia de Palomes y es justo donde se ubica una de las zonas del objeto de estudio. Tal y como se muestra en la figura 3.5, los aerogeneradores están situados a una altitud entre los 730 y los 830 metros de altitud. La gran ciudad más cercana es la de Igualada, a una altitud de poco más que 313 metros. Esto es importante ya que una forma de obtener la velocidad del viento que pasa por una zona determinada, puede ser coger los valores del anemómetro más próximo. Para este caos en concreto, el anemómetro más cercano se encuentra en Igualada y, debido a la diferencia de altura, los valores no serían lo suficientemente representativos para tenerlos en cuenta. Figura 3.6: Vista satélite del relieve de Igualada y la Sierra de Rubió [Google Earth] Figura 3.7: Vista satélite del relieve de la zona 1 del parque eólico de Rubió [Google Earth y elaboración propia] Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 55 Figura 3.8: Vista satélite del relieve de la zona 2 del parque eólico de Rubió [Google Earth y elaboración propia] Figura 3.9: Vista satélite del relieve de la zona 3 del parque eólico de Rubió [Google Earth y elaboración propia] Memoria 62 Tabla 3.3: Parámetros necesarios para el cálculo de la distribución de Weibull para cada zona del parque eólico de Rubió con una altura de buje de 80m [Elaboración propia] V media (m/s) Parámetro c Weibull medio (m/s) Parámetro k medio Weibull Zona 1 6,36 6,93 1,39 Zona 2 6,44 7,09 1,46 Zona 3 6,45 7,14 1,49 Zona 4 6,36 7,08 1,54 Una vez obtenidos los datos correspondientes, se procede a calcular la función de Weibull para cada uno de ellos. Se utiliza la siguiente fórmula: 𝑓(𝑣)=𝑘 𝑐·(𝑣 𝑐)𝑘−1·exp[−(𝑣 𝑐)𝑘] (2) Siendo: - f(v): Frecuencia de una velocidad en función del valor de la velocidad del viento. - v: velocidad del viento en m/s. - c: factor de escala de la distribución Weibull. - k: factor de forma de la distribución Weibull. Para el caso del aerogenerador 1, se obtienen los resultados de la imagen 3.18. Se puede observar que la mayoría del tiempo el aerogenerador correspondiente estará recibiendo viento de entre 1 y 6 m/s mientras que los vientos de más de 20m/s ocurren prácticamente nunca. Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 63 Figura 3.18: Distribución de Weibull para el aerogenerador 1 [Elaboración propia] Entrando más en profundidad sobre el aerogenerador instalado en cada punto del parque eólico, se trata de un modelo de la compañía Acciona llamado “AW-1500/77”. Dicho nombre viene dado por la potencia del mismo (1500 kW) y por el diámetro del rotor (77 metros). Según la misma compañía, tiene un área de barrido igual a 4657m2 y una densidad de potencia de 3,11m2/kW. Tiene una velocidad de arrancado de 3,5m/s y de apagado de 25m/s y la altura del buje comprende valores de entre los 60 y los 80 metros. Figura 3.19: Curva de potencia del aerogenerador AW-3000/100 [WindPower, Acciona© y elaboración propia] Memoria 64 Con los datos de la distribución Weibull y la potencia del aerogenerador en función de la velocidad del viento, se obtienen los datos de la producción de energía eólica para cada uno de los 50 aerogeneradores. El cálculo viene dado por la fórmula siguiente: 𝐸(𝑣)=𝑓(𝑣)·365·24·𝑃(𝑣) (3) Siendo: - E(v): Producción de energía en función del valor de la velocidad del viento. - f(v): Frecuencia en función del valor de la velocidad del viento. - P(v): Potencia del aerogenerador en función del valor de la velocidad del viento. La potencia y la frecuencia de velocidad se multiplican por 365 y 24 para obtener el valor de la producción eólica de todo el año. Los resultados para cada zona del parque se muestran en las siguientes imágenes: Figura 3.20: Producción de energía eólica para los aerogeneradores de la zona 1 [Elaboración propia] Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 65 Figura 3.21: Producción de energía eólica para los aerogeneradores de la zona 2 [Elaboración propia] Figura 3.22: Producción de energía eólica para los aerogeneradores de la zona 3 [Elaboración propia] Memoria 66 Figura 3.23: Producción de energía eólica para los aerogeneradores de la zona 4 [Elaboración propia] Tabla 3.4: Energía total producida por el parque eólico de Rubió [Elaboración propia] Nº Aerogeneradores Energía producida (GW·h/año) Energía generada total (GW·h/año) Zona 1 13 51,46 200,49 Zona 2 10 40,36 Zona 3 5 20,34 Zona 4 22 88,33 Sumando los valores de producción de todas las zonas, se obtiene una producción total de 200,49 GW·h al año. Esto sirve para comparar la producción actual del parque con el diseño de la repotenciación y así ver el potencial de mejora. Seguidamente, se calcula el número de horas equivalentes y el factor de carga. El primero de ellos sirve para estimar el número de horas que deben funcionar los aerogeneradores a su potencia nominal para producir la misma energía que en término medio se produciría en un año. Se obtiene a partir de la fórmula 4: 𝐻𝐸=𝐸𝑇 𝑃𝑛 (4) Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 67 Donde: - HE: número de horas equivalentes al año. - ET: Energía total producida por el parque eólico al año. - Pn: Potencia nominal instalada en el parque eólico. Con los datos de la energía calculada y una potencia nominal de 75MW, se obtiene un valor de 2.673,20 horas equivalentes. Este valor, al dividirlo por el número de horas anales totales, proporciona el factor de carga. Esto muestra el aprovechamiento del recurso eólico existente: 𝑓𝑐=𝐻𝐸 365·24 (5) El factor de carga obtenido para todo el parque es de 0,305, un valor relativamente bajo teniendo en cuenta la magnitud del parque eólico y el recurso eólico disponible. 3.1.3. Pérdidas Energéticas del Parque Eólico Finalmente, antes de concluir con el estudio del viento de la zona, se deben tener en cuenta las diferentes perdidas a tener en cuenta para calcular los valores de horas equivalentes y factor de carga netos. En total, son de cuatro tipos: - Pérdidas por efecto estela: Están causadas por el rastro que deja cada turbina. Cuanto menor sea la distancia entre los aerogeneradores, mayor será dicho rastro. - Pérdidas eléctricas: Causadas durante el tránsito de la energía eléctrica a través del transformador de cada aerogenerador, la subestación del parque y los cables que conectan todo. - Pérdidas de disponibilidad del parque: Funcionamiento incorrecto de la infraestructura debido a fallos o necesidad de tareas de mantenimiento. - Pérdidas de la línea eléctrica: Diferencia entre la energía inyectada al inicio de la línea y extraída al final de la misma. Según el Atlas Eólico de España, estas pérdidas suelen restar en total entre un 10 y un 20% del valor bruto. Se estima que, al ser un parque con casi 20 años de edad, las pérdidas eléctricas, de disponibilidad y de línea eléctrica, tienen un porcentaje elevado. Entrando más en profundidad sobre las pérdidas de estela, se obtiene la distancia entre cada aerogenerador del parque con el que tiene al lado mediante Google Maps: Memoria 68 Tabla 3.5: Distancia entre los aerogeneradores de las zonas 1, 2 y 3 del parque eólico de Rubió. [elaboración propia] Zona 1 D (m) Zona 2 D (m) Zona 3 D (m) A1 - A2 123,78 A14 - A15 175,3 A24 - A25 187,24 A2 - A3 130,36 A15 - A16 198,86 A25 - A26 196,8 A3 - A4 377,47 A16 - A17 176,05 A26 - A27 172,96 A4 - A5 123,61 A17 - A18 154,79 A27 - A28 241,51 A5 - A6 123,53 A18 - A19 140,57 A6 - A7 119,72 A19 - A20 151,03 A7 - A8 128,22 A20 - A21 148,06 A8 - A9 153,1 A21 - A22 173,06 A9 - A10 116,34 A22 - A23 127,28 A10 - A11 146,74 A11 - A12 119,72 A12 - A13 114,68 Tabla 3.6: Distancia entre los aerogeneradores de la zona 4 del parque eólico de Rubió. [elaboración propia] Zona 4 D (m) Zona 4 D (m) A29 - A30 130,68 A40 - A41 120,34 A30 - A31 121,42 A41 - A42 122,3 A31 - A32 127,12 A42 - A43 122,84 A32 - A33 130,18 A43 - A44 114,89 A33 - A34 289,33 A44 - A45 122,73 Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 69 A34 - A35 179,07 A45 - A46 117,63 A35 - A36 127,1 A46 - A47 126,55 A36 - A37 132,82 A47 - A48 182,55 A37 - A38 149,49 A48 - A49 260,35 A38 - A39 117,4 A49 - A50 181,97 A39 - A40 123,44 El valor ideal de distancia entre aerogeneradores es igual a tres veces el valor del diámetro del rotor. Teniendo en cuenta que el aerogenerador existente tiene uno de 77 metros, se concluye que las pérdidas por estela del parque son considerablemente grandes. Teniendo todo esto en cuenta, se considera que el valor de las pérdidas totales para el objeto de estudio es del 18%. La siguiente tabla marca los resultados finales: Tabla 3.7: Comparativa del rendimiento anual bruto y neto del parque eólico de Rubió. Producción Energía Eólica (GW·h/año) Horas anuales equivalentes Factor de carga Valor Bruto 200,49 2673,20 0,305 Valor Neto 164,40 2192,02 0,250 En el apartado del potencial eólico en términos de producción del Atlas Eólico de España, se establece que el valor de horas anuales equivalentes que se pueden implantar en Cataluña está en el rango de las 2250 y 2450. Por lo tanto, se concluye que la infraestructura existente está desfasada (aunque por muy poco) y el objeto de estudio debe de entrar en proceso de repotenciación para poder aprovechar el recurso eólico de la sierra de Rubió de manera más eficiente. Memoria 70 3.1.4. Rosa de Vientos Utilizando una vez más la herramienta Mapa Eólico Ibérico, se obtiene la rosa de vientos para toda la zona del parque eólico. En este caso, los valores no son tan precisos como el de las velocidades del viento o los parámetros Weibull ya que la página web solo recoge datos de zonas de 3kmx3km. En la siguiente imagen se muestran los resultados correspondientes: Figura 3.24: Rosas de frecuencia (%) para las zonas 1, 2, 3 y 4 [Mapa Eólico Ibérico] La rosa de vientos sirve para conocer las direcciones principales de los vientos en una zona determinada para así ubicar el aerogenerador en el sitio ideal. En nuestro caso, se puede apreciar que la mayoría de los vientos de altas velocidades vienen desde dos direcciones diferentes: el noroeste y del sudeste. Pese a que haya dispersión en otras direcciones, no son relevantes para la generación eólica ya que presentan unos valores de velocidad demasiado bajos como para tenerlos en cuenta. 3.1.5. Zonas protegidas En la imagen 3.25. se muestra la proximidad del parque eólico a las zonas de protección especial, las de espacios de interés natural y las que aparecen en el Red Natura 2000. Se ha delimitado la zona de estudio en un perímetro de 13,77 km y tal y como se observa, está a una distancia considerable de cualquier zona mencionada. Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 71 Figura 3.25: Proximidad del Parque Eólico a las zonas protegidas[19] Para mayor exactitud, está a más de 6 km de la Riera de Clariana (Red Natura 2000) y a casi 9 km de la zona periférica de protección del Parque Natural de la Montaña de Montserrat (Espacios naturales de protección especial). 3.1.6. Impacto Visual En cuanto a los pueblos más próximos a dicha zona, también se muestra en las imágenes 3.26. y 3.27. que la distancia también es mayor que el 1km mínimo marcado como criterio a tener en cuenta. Figura 3.26: Distancia del parque eólico de Rubió al pueblo de Rubió [19] Memoria 78 3.2.2. Potencial Eólico de los Diseños de Repotenciación Una vez se ha elegido el aerogenerador más eficiente, se decide estudiar diferentes configuraciones para poder estudiar todas las opciones posibles para el proyecto de repotenciación. Al ser un proyecto de repotenciación y teniendo en cuenta los objetivos energéticos que expone el PNIEC, se estudian casos donde la potencia instalada sea como mínimo la que hay actualmente. Debido a esto se decide diseñar dos proyectos distintos: uno donde la potencia instalada sea igual a los 75MW del parque eólico de Rubió y otro donde la potencia se amplie. 3.2.2.1. Diseño 1 – misma potencia Teniendo en cuenta que el aerogenerador escogido tiene una potencia unitaria de 3,4MW, se diseña un parque con un total de 22 aerogeneradores. La suma de todos ellos proporcionaría al objeto de estudio una potencia de 74,8MW, prácticamente la misma que la original. A continuación, se muestran las localizaciones de los aerogeneradores a desmantelar para poder colocar los nuevos (blanco) y los que directamente se desmantelan para rehabilitar la zona (rojo). Figura 3.32: Configuración de la zona 1 para el diseño 1 [Google Maps y Elaboración propia] Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 79 Figura 3.33: Configuración de la zona 2 y 3 para el diseño 1 [Google Maps y Elaboración propia] Figura 3.34: Configuración de la zona 4 para el diseño 1 [Google Maps y Elaboración propia] Memoria 80 Con la nueva configuración, se calcula el valor de la energía producida para cada aerogenerador del primer diseño. Para los valores del parámetro Weibull, se interpolado para una altura de 101,5 metros, que es la más próxima a los 100 que dispone el aerogenerador. Los resultados para cada zona se muestran en las imágenes y la tabla a continuación: Figura 3.35: Producción de energía eólica de la zona 1 para el diseño 1 [Elaboración propia] Figura 3.36: Producción de energía eólica de la zona 2 para el diseño 1 [Elaboración propia] Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 81 Figura 3.37: Producción de energía eólica de la zona 3 para el diseño 1 [Elaboración propia] Figura 3.38: Producción de energía eólica de la zona 4 para el diseño 1 [Elaboración propia] Memoria 82 Tabla 3.10: Energía total producida en el diseño 1 [Elaboración propia] Nº Aerogeneradores Energía producida (GW·h/año) Energía producida total (GW·h/año) Zona 1 6 67,99 255,86 Zona 2 5 58,15 Zona 3 3 35,24 Zona 4 8 94,47 Los valores de energía bruta producida son aproximadamente un 25% mayores a los de la tabla 3.4 pese a que el diseño esté compuesto por menos de la mitad de aerogeneradores. En cuanto a los valores netos de producción, se tienen en cuenta unas pérdidas eléctricas, de línea y de disponibilidad considerablemente menores a las originales debido a que toda la infraestructura es nueva. Pese a ello, sigue habiendo pérdidas de estela debido a que la distancia entre aerogeneradores no es siempre igual a tres veces al diámetro del rotor (132 metros). Se establecen por tanto unas pérdidas totales del 5%. Los resultados finales se muestran en la siguiente tabla: Tabla 3.11: Comparativa del rendimiento anual bruto y neto del diseño 1. [Elaboración propia] Producción Energía Eólica (GW·h/año) Horas anuales equivalentes Factor de carga Valor Bruto 255,86 3420,53 0,390 Valor Neto 243,06 3249,50 0,371 Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 83 3.2.2.2. Diseño 2 – Mayor Potencia Para el segundo y último diseño de repotenciación, se decide instalar un total de 28 aerogeneradores obteniendo así una potencia total de 95,2MW, un 27% mayor que la original. La configuración de los aerogeneradores se muestra en las siguientes imágenes. Destacar que para las zonas 1 y 4, se añaden 1 y 3 aerogeneradores respectivamente. Para las zonas 2 y 3, se decide hacer uso de las zonas adicionales mostradas en la imagen 3.29 al principio del apartado para añadir una unidad a cada una. Estos se muestran de color verde para poder diferenciarlos de los modelos que se desmantelan. Figura 3.39: Configuración de la zona 1 para el diseño 2 [Google Maps y Elaboración propia] Memoria 84 Figura 3.40: Configuración de las zonas 2 y 3 para el diseño 2 [Google Maps y Elaboración propia] Figura 3.41: Configuración de la zona 4 para el diseño 2 [Google Maps y Elaboración propia] Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 85 Figura 3.42: Producción de energía eólica de la zona 1 para el diseño 2 [Elaboración propia] Figura 3.43: Producción de energía eólica de la zona 2 para el diseño 2 [Elaboración propia] Memoria 86 Figura 3.44: Producción de energía eólica de la zona 3 para el diseño 2 [Elaboración propia] Figura 3.45: Producción de energía eólica de la zona 3 para el diseño 2 [Elaboración propia] Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 87 Tabla 3.12: Energía total producida en el diseño 2 [Elaboración propia]. Nº Aerogeneradores Energía producida (GW·h/año) Energía generada total (GW·h/año) Zona 1 7 79,38 323,03 Zona 2 6 69,48 Zona 3 4 45,59 Zona 4 11 128,58 Como se esperaba, los valores de producción energética son ampliamente superiores a los del parque original (60%) y a los del primer diseño (30%). Pese a esto, se ha de tener en cuenta que la distancia entre aerogeneradores es en algunos casos menor a los del diseño 1, por lo que las pérdidas son mayores. Esto pasa sobre todo en la zona 1 y en la 4 . Con un valor de pérdidas totales del 9%, se obtienen los siguientes resultados: Tabla 3.13: Comparativa del rendimiento anual bruto y neto del diseño 2. [Elaboración propia]. Producción Energía Eólica (GW·h/año) Horas anuales equivalentes Factor de carga Valor Bruto 323,03 3393,16 0,387 Valor Neto 293,95 3087,78 0,352 Tabla 3.14: Comparativa del rendimiento anual neto de ambos diseños. [Elaboración propia]. Producción Energía Eólica (GW·h/año) Horas anuales equivalentes Factor de carga Valor Neto (Diseño 1) 243,06 3249,50 0,371 Valor Neto (Diseño 2) 293,95 3087,78 0,352 Memoria 94 Figura 3.53: Resistencia máxima del material con aislamiento HEPR en función de la sección de cable [Prysmian©] Figura 3.54: Reactancia máxima del material con aislamiento HEPR en función de la sección de cable [Prysmian©] Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 95 El ITC-LAT 06 establece que la caída de tensión no puede ser nunca superior al 5%. El cálculo de la caída de tensión en tanto por ciento se obtiene con la siguiente fórmula: ∆𝑈(%)=∆𝑈 𝑈𝑛 (8) Donde Un es igual a los 20kV que se han establecido al principio del apartado. Con todos los datos necesarios, se obtienen los siguientes resultados para el diseño 1 del parque eólico: Tabla 3.17: Caída de tensión de cada tramo del diseño 1 [Elaboración propia]. Tramo Pm total (kW) L total (km) Sección cable (mm2) Caída de tensión acumulada (%) Zona 1 A1 – A2 – SE 3400 1,335 240 0,411 SE – A3 – A4 – A5 – A6 6800 1,744 400 0,672 Zona 2 A7 – A8 – SE 6800 3,89 240 1,322 SE – A9 – A10 – A11 10200 4,369 240 2,168 Zona 3 SE – A12 – A13 – A14 10200 4,479 240 2,181 Zona 4 SE – A15 – A16 – A17 10200 4,255 240 2,105 SE – A18 – A19 – A20 – A21 – A22 17000 6,744 400 3,538 Memoria 96 Tabla 3.18: Sección de cable mínima en función del número de aerogeneradores [Elaboración propia]. Tramo Pm total (kW) L total (km) Sección cable (mm2) Caída de tensión acumulada (%) Zona 1 A1 – A2 – SE 3400 1,335 240 0,411 SE – A3 – A4 – A5 – A6 – A7 17000 1,743 400 0,744 Zona 2 A8 – A9 – SE 6800 3,89 240 1,322 SE – A10 – A11 – A12 – A13 13600 4,841 400 2,029 Zona 3 SE – A14 – A15 – A16 – A17 13600 4,95 400 2,108 Zona 4 A18 – SE 3400 3,58 240 0,639 SE – A19 – A20 – A21 – A22 – A23 17000 4,835 400 2,601 SE – A24 – A25 – A26 – A27 – A28 17000 6,499 400 3,494 Tal y como se observa en las dos tablas, ninguna caída de tensión supera la establecida por la normativa por lo que se concluye que el proyecto es viable técnicamente. 3.2.4.4. Subestación La subestación del parque eólico se encuentra al lado de la zona 1 y tiene una relación de 220/12kV, sus características se pueden encontrar en el documento BOE-B-2008-229034. Al aumentar el voltaje de los nuevos aerogeneradores, se debe sustituir los transformadores existentes por nuevos de 220/20kV. Se propone mantener toda la demás infraestructura existente para reducir costes. Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 97 Figura 3.55: Sistema eléctrico de la red del parque eólico de Rubió [Red Eléctrica España] Memoria 98 3.3. Análisis Económico En este apartado se pretende estudiar la viabilidad económica y financiera de los dos diseños de repotenciación para el parque eólico de Rubió. Tal y como se ha comentado en el apartado anterior, tienen una potencia instalada de 74,8 y 95,2MW respectivamente. Dado la gran inversión que requieren los parques eólicos y la complicación técnica de los mismos, se estudia el análisis económico para una duración de 25 años para ambos casos. 3.3.1. Costes Sobre los costes, el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima, establece que, para cumplir con los objetivos expuestos en el marco teórico, España deberá repotenciar un total de 20GW de energía eólica. En el mismo se explica que para cumplir con los objetivos se destinarán 16.671 millones de euros, todo ello sin contar las mejoras de infraestructuras que también serán necesarias [PNIEC]. Con estos valores, se establece que cada MW a repotenciar tendrá un coste de aproximadamente 830.000 euros solo en los aerogeneradores. A la parte de la infraestructura, hay que añadirle los costes de obra civil, de instalación eléctrica y de reforma de la subestación. Tabla 3.19: Coste de inversión para la infraestructura del diseño 1 [PNIEC y elaboración propia] Precio / MW (€) Precio Total (€) Aerogenerador (75%) 830.000 62.084.000,00 Obra civil (8%) 88.533 6.622.268,40 Instalación eléctrica (5%) 55.333,33 4.138.933,33 Subestación y conexiones (10%) 110.666,67 8.277.866,92 Promoción (2%) 22.133,33 1.655.573,33 Total infraestructura 1.106.666,66 82.778.666,67 Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 99 Tabla 3.20: Coste de inversión del diseño 2 [PNIEC y elaboración propia] Precio / MW (€) Precio Total (€) Aerogenerador (75%) 830.000,00 79.016.000,00 Obra civil (8%) 88.533,33 8.428.373,02 Instalación eléctrica (5%) 55.333,33 5.267.733,02 Subestación y conexiones (10%) 110.666,67 10.535.466,67 Promoción (2%) 22.133,33 2.107.093,02 Total infraestructura 1.106.666,67 105.354.666,99 A este coste total de la infraestructura se le tiene que sumar también el beneficio industrial (6%) y el IVA (21%). En la siguiente tabla se comparan las dos opciones estudiadas: Tabla 3.21: Coste total de los dos diseños [Elaboración propia] Precio / MW (€) Precio Diseño 1 (€) Precio Diseño 2 (€) Total infraestructura 1.106.666,66 82.778.666,67 105.354.666,99 Beneficio industrial (6%) 66.400,00 4.966.720,00 6.321.280,00 IVA (21%) 232.400,00 17.383.520,00 22.124.480,00 TOTAL 1.405.466,66 105.128.906,67 133.800.426,99 Como se esperaba, la inversión de ambos diseños es de una magnitud considerable, por lo que los ingresos que produzcan ambos deben ser ir en consonancia. En cuanto al coste de operación y mantenimiento, se establece un valor de 36 €/kW para el diseño 1, que es el normalizado para las instalaciones de menos de 100MW [RETScreen]. En cuanto al diseño 2, se establece uno de 40 €/kW debido a que tiene una potencia en MW que casi llega a los 100. Memoria 100 3.3.2. Ingresos Tal y como se indica en el RD 413/2014 (BOE-A-2014-6123), los ingresos anuales de un parque eólico se indican mediante la siguiente fórmula: 𝑇𝑎𝑟𝑖𝑓𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑥𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛=(𝑃𝑟𝑒𝑐𝑖𝑜 𝑚𝑒𝑟𝑐𝑎𝑑𝑜 + 𝑅𝑒𝑡𝑟𝑖𝑏𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑎) 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑖𝑑𝑎 Debido a los acontecimientos geopolíticos de los últimos años, el precio de la energía eléctrica en el mercado mayorista ha experimentado muchas variaciones y es difícil de prever el futuro que pueda tener. El PNIEC calcula que, a partir de 2025, el precio llegará a un valor de 78,19€/MW·h y que a partir de ahí irá creciendo controladamente con una inflación del 2%, que es lo que marca el Banco Central Europeo. Debido a los precios tan altos a los que ha llegado la energía eléctrica, el Gobierno español paralizó todas las retribuciones que antes se daban a las inversiones de energía renovable. Esto implica que, para el cálculo de los ingresos de ambos diseños, solo se tendrá en cuenta el ingreso por la producción de energía. Para el cálculo económico de ambos diseños, se utiliza la aplicación RETScreen, una aplicación especializada en proyectos de emisiones bajas de carbono. Se establecen los siguientes criterios: - Tiempo de vida útil: 25 años - Relación de deuda: 70% - Duración de deuda: 15 años - Tasa de inflación: 2% Para la tasa de descuento, se establece un valor del 7,4%, según la definición de rentabilidad establecida en la Orden IET/1045/2014. Esto implica que, si el proyecto no tiene un TIR por encima de dicho porcentaje, se concluirá que no es rentable. Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 101 3.3.3. Diseño 1 – Misma potencia Una vez se insertan los valores correspondientes al diseño 1, se obtiene un valor de TIR del 11,7% y de VAN de 103.814.105€ . Destacar que la aplicación RETScreen permite obtener los valores del TIR con variaciones del 15%. Para este caso concreto, en el caso más pesimista posible donde los costes iniciales aumentan un 15% y la la tarifa de exportación baja un 15%, se obtiene un resultado del 6,8%. Esto haría que el proyecto no fuese lo suficientemente viable a nivel económico y es un riesgo a tener en cuenta. Sobre la deuda, se observa que no cambia demasiado la rentabilidad y que incluso en el caso más pesimista posible, estaría por encima del 7,4% mencionado anteriormente. Figura 3.56: Tasa Interna de Retorno (TIR) del diseño 1 [RETScreen] Memoria 102 3.3.4. Diseño 2 – Mayor potencia Para el segundo diseño, se ponen los mismos datos solo que variando los costes iniciales y los de operación y mantenimiento. En este caso se obtiene un TIR del 10,4%. De todas formas, en los casos pesimistas donde los costes se incrementan y la tarifa de exportación baja, se obtienen unos resultados por debajo de la tasa de descuento. El VAN obtenido es igual a 113.015.709€. Al igual que con el primer diseño, la variación de los parámetros relacionados con la deuda no afecta demasiado a la rentabilidad del proyecto. Figura 3.57: Tasa Interna de Retorno (TIR) del diseño 1 [RETScreen] Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 103 3.4. Estudio del Impacto Medioambiental En España se han desarrollado una gran cantidad de proyectos para aprovecharse de los distintos recursos renovables con los que cuenta el país. Pese a ello, todos ellos tienen un impacto en mayor o menos medida en el medio ambiente, cuya evaluación es necesaria de acuerdo con la normativa aplicable tanto a nivel nacional como comunitaria. Para la realización del estudio de impacto medioambiental se utiliza una matriz de Leopold expuesta en el libro Evaluación de impacto ambiental escrito por Gómez Orea y Gómez Villarino [19]. La aplicación utilizada en el apartado anterior, RETScreen, también es capaz de calcular el valor aproximado de la reducción anual bruta de emisiones de gases de efecto invernadero que produce el proyecto en función de la potencia instalada y el rendimiento. Para los dos casos que se estudian, los resultados se muestran en las imágenes siguientes: Figura 3.58: Análisis de emisiones del diseño 1 [RETScreen] Memoria 110 Figura 3.63: Matriz de Leopold de la fase de abandono [Elaboración propia] Desarme equipos Obra civil Restitución y rehabilitación terreno SUMA Terreno Geomorfología Calidad Nieve, hielo, etc. Calidad -0,36 -0,36 0,07 -0,65 Ruido -0,36 -0,36 -0,21 -0,93 Clima Temperatura Erosión -0,36 -0,36 -0,72 Compactación y asientos Movimineto aire Flora Vegetación -0,36 -0,43 0,28 -0,51 Aves -0,36 -0,36 0,21 -0,51 Animales terrestres -0,36 -0,36 0,21 -0,51 Animales acuáticos Pastos Espacios abiertos Estéticos y humanos Vistas -0,36 -0,36 0,28 -0,44 Socioeconómico Población Empleo 0,28 0,28 0,28 0,84 -2,24 -2,31 1,12 -3,43 Cultura Territorio SUMA Físicas y Químicas Tierra Agua Atmósfera Procesos Biológicas Fauna Fase final de desmantelamiento Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 111 Conclusiones La antigüedad de la tecnología existente, pese a que a día de hoy siga funcionando, hace que la repotenciación del parque eólico de Rubió sea necesaria. Con los datos obtenidos en este trabajo, se obtiene una producción neta de energía de 169,40 GW·h entre los 50 aerogeneradores, lo que proporciona un valor de 2192,02 horas equivalentes y un factor de potencia de 0,25. Unos valores muy por debajo de lo que debería teniendo en cuenta el gran recurso eólico que hay en la zona. A esto hay que añadirle que la configuración actual de los aerogeneradores causa un índice de pérdidas muy alto, lo que evidentemente lastra al parque a la hora de aprovechar el recurso disponible. Para solucionar este problema, se han diseño dos configuraciones posibles para el nuevo parque eólico repotenciado con 22 y 28 aerogeneradores respectivamente. El primero de ellos mantiene la potencia instalada original mientras que el segunda la aumenta en un 30%. Se escoge un aerogenerador de última generación de la marca Siemens-Gamesa, que cuenta con más del doble de potencia que la de los actuales. Para elegir cual de las dos opciones es la mejor, primero se realiza un cálculo de la producción energética que haría cada uno con la metodología empleada anteriormente. También se calcula la sección de cable para cada conexión, que en este caso es de 240 y 400 mm2 en función de las características de la línea. Se obtienen unos valores de 243,06GW·h de producción anual, 3249,50 horas equivalentes y un factor de carga de 0,371 para el primer diseño, mientras que para el segundo se obtiene una producción de 292,95GW·h/año, unas horas equivalentes de 3087,78 y un factor de carga de 0,352. Con esto se concluye que el diseño 1, pese a producir menos energía, hace mejor uso del recurso existente. Para el análisis económico, primero se calcula el coste aproximado que tienen ambos diseños en función de la potencia instalada. Mediante la aplicación RETScreen, se obtiene un VAN de 103.814.105€ y un TIR del 11,7% para el primer diseño y un VAN de 113.015.709€ y TIR del 10,4% para el segundo. En este apartado se concluye que el primer diseño, pese a generar menos dinero bruto, tiene una mayor rentabilidad y además un menor riesgo. Teniendo en cuenta que el diseño 1 tiene valores más favorables en ambos aspectos, se hace un análisis de su impacto medioambiental estudiando los distintos procesos a realizar y los factores a los que podría afectar. Annexos 112 El impacto, pese a ser en algunos casos notable, se considera que entra dentro de la normalidad teniendo en cuenta la magnitud que suponen los parques eólicos. Tal y como se muestra en el apartado, la fase de construcción es la que más impacto tiene mientras que la de explotación es la que menos. Análisis Técnico Económico Sobre La Repotenciación Del Parque Eólico De Rubió, Anoia 113 Bibliografía [1] GALDÓN, José Antonio; GUAITA, Inmaculada; MARI, Bernabé. (2017). “Análisis del Sistema Eléctrico Español”. Escuela Técnica Superior de Diseño. 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