La central eléctrica de Dinorwig ( / d ɪ ˈ n ɔːr w ɪ ɡ / ; galés : [dɪˈnɔrwɪɡ] ), conocida localmente como Electric Mountain , o Mynydd Gwefru , es un sistema hidroeléctrico de almacenamiento por bombeo , cerca de Dinorwig , Llanberis en el parque nacional de Snowdonia en Gwynedd , norte de Gales . El plan puede suministrar una potencia máxima de 1.728 MW (2.317.000 hp) y tiene una capacidad de almacenamiento de alrededor de 9,1 GWh (33 TJ). [2]
El sistema se construyó en una época en la que la responsabilidad de la generación de electricidad en Inglaterra y Gales estaba en manos de la Central Electricity Generating Board (CEGB) del gobierno; con el propósito de proporcionar capacidad máxima, respuesta muy rápida, almacenamiento de energía y control de frecuencia. La capacidad de respuesta muy rápida de Dinorwig redujo significativamente la necesidad de mantener una reserva de energía en una planta térmica de carga parcial. Cuando se concibió la planta, la CEGB utilizó capacidad de combustión de carbón y petróleo de baja eficiencia para satisfacer los picos de demanda. En la década de 1960 se introdujeron grupos térmicos de 500 MW más eficientes, inicialmente solo para operación de carga base. Dinorwig podía almacenar energía barata producida por la noche por una planta de bajo costo marginal y luego generarla durante los períodos de demanda máxima, desplazando así a la planta de baja eficiencia durante los períodos de demanda máxima.
Había planes para una instalación de almacenamiento por bombeo cerca de Exmoor , pero no se construyó. [3] Con el aumento de las energías renovables, como la eólica y la solar , se espera que aumente la necesidad de almacenamiento para hacer frente a la intermitencia. [4] [5] [6] En 2013 se aprobó una instalación de almacenamiento por bombeo de 50 MW en las minas de pizarra en desuso de Glyn Rhonwy , con un coste previsto de 120 millones de libras. A fecha de 2019, este proyecto ha llegado a la fase de "diseño de ingeniería detallado". [7]
Dinorwig se utiliza no solo para ayudar a cubrir las demandas máximas , sino también como reserva operativa de corto plazo (STOR), que proporciona una respuesta rápida a los cambios rápidos de corto plazo en la demanda de energía o a la pérdida repentina de centrales eléctricas. En un escenario común (conocido como " recuperación de la señal de TV "), el final de un programa de televisión nacional popular o las pausas publicitarias en programas de televisión comerciales dan como resultado que millones de consumidores enciendan sus hervidores eléctricos en el espacio de unos pocos minutos, lo que genera aumentos de la demanda general de hasta 2.800 MW. [8]
En 2016 se sugirió que en el mercado energético abierto de Gran Bretaña la justificación financiera para el almacenamiento de energía hidroeléctrica por bombeo (PHES, por sus siglas en inglés) era difícil de cuantificar. El arbitraje permite a los operadores de PHES cobrar precios altos por la energía suministrada con poca antelación cuando la demanda es alta, pero los estudios sugieren que los ingresos por ventas por sí solos, incluso a precios pico, no justifican la inversión inicial; las proyecciones para proyectos similares indican un tiempo de recuperación de hasta cuarenta años. Sin embargo, además, Dinorwig PHES recibe un ingreso estable por mantener una capacidad de guardia permanente para la regulación urgente de la frecuencia ; en 2016, esto fue de aproximadamente £10,8 millones. [9]
El proyecto se construyó de conformidad con los términos de la Ley de Energía Hidroeléctrica del Norte de Gales de 1973. Se construyó en la cantera de pizarra abandonada de Dinorwic . Para preservar la belleza natural del Parque Nacional de Snowdonia , la propia central eléctrica está situada en las profundidades de la montaña Elidir Fawr , dentro de túneles y cavernas. El proyecto, que comenzó en 1974 y tardó diez años en completarse con un coste de 425 millones de libras [10] , fue el mayor contrato de ingeniería civil jamás adjudicado por el gobierno del Reino Unido en ese momento. El trabajo fue realizado por un consorcio formado por Alfred McAlpine / Brand / Zschokke . [11] Se tuvieron que mover doce millones de toneladas (12.000.000 de toneladas largas ; 13.000.000 de toneladas cortas ) de roca desde el interior de la montaña, creando túneles lo suficientemente anchos para que pasaran cómodamente dos camiones y una enorme caverna de 51 metros (167 pies) de alto, 180 metros (590 pies) de largo y 23 metros (75 pies) de ancho conocida como "la sala de conciertos". [12]
La central eléctrica está conectada a la subestación de National Grid en Pentir mediante cables de 400 kV que están enterrados durante aproximadamente 10 kilómetros (6 millas), en lugar de utilizar torres de transmisión o pilones para transmitir la electricidad a través de un área de extraordinaria belleza natural.
La central eléctrica consta de seis generadores/motores GEC de 300 MW acoplados a turbinas reversibles de tipo Francis . Los generadores son unidades de eje vertical, polos salientes y refrigeradas por aire, cada una con 12 polos electromagnéticos que pesan 10 toneladas cada una, y producen una tensión terminal de 18 kV; la velocidad sincrónica es de 500 rpm. Desde parado, un solo generador de 450 toneladas puede sincronizarse y alcanzar la carga completa en aproximadamente 75 segundos. Con las seis unidades sincronizadas y girando en el aire (el agua se disipa mediante aire comprimido y la unidad consume una pequeña cantidad de energía para hacer girar el eje a toda velocidad), se puede alcanzar una carga de 0 MW a 1800 MW en aproximadamente 16 segundos. [13] Una vez en funcionamiento, a pleno caudal, la central puede proporcionar energía durante hasta seis horas antes de quedarse sin agua. [14]
La capacidad de almacenamiento de energía de la central es de aproximadamente 9,1 GWh. [2] En su máxima producción, el agua fluye a través de los generadores a 390 metros cúbicos (86.000 galones imperiales) por segundo (aproximadamente el volumen de una piscina de 25 m (27 yd) cada segundo). [15]
El agua se almacena a 636 metros (2087 pies) sobre el nivel del mar en el embalse de Marchlyn Mawr . Cuando es necesario generar energía, el agua del embalse se envía a través de las turbinas hasta Llyn Peris , que se encuentra a aproximadamente 100 metros (330 pies). El agua se bombea de regreso desde Llyn Peris a Marchlyn Mawr durante las horas de menor demanda. Aunque se utiliza más energía para bombear el agua hacia arriba que la que se genera en el camino hacia abajo, el bombeo se realiza generalmente cuando la electricidad es más barata y la generación cuando es más cara.
La planta funciona en promedio con una eficiencia del 74-76%. [16] [17] Cubre una necesidad importante en el sistema al responder a aumentos repentinos en la demanda de electricidad debido a su rápida capacidad para entregar energía en picos de carga. Una de las alternativas sería tener capacidad de reserva de las centrales eléctricas convencionales que funcionan con carga parcial (" reserva giratoria "), por lo tanto con una eficiencia menor que de otra manera, y por lo tanto capaces de funcionar rápidamente hasta la carga completa. Otras formas de planta de energía compiten en este mercado por la energía de reserva, como las turbinas de gas y los generadores diésel para el Servicio de Reserva de la Red Nacional .
El exceso de agua se desbordará hacia Llyn Padarn y luego se perderá del sistema de embalses. Tanto Llyn Peris como Llyn Padarn fueron hogares ancestrales de la trucha ártica , un pez poco común en el Reino Unido. Cuando se puso en marcha el plan, se llevó a cabo un rescate de peces para transferir la trucha ártica de Llyn Peris a otros lagos locales adecuados y se cree que debido a los niveles de agua muy variables en Llyn Peris, la trucha ártica ahora está ausente del lago.
La central eléctrica también se promocionó como atracción turística, y los visitantes podían hacer un viaje en minibús desde "Electric Mountain", el nombre de su cercano centro de visitantes en Llanberis , para ver el funcionamiento dentro de la central eléctrica; [18] [17] 132.000 personas visitaron la atracción en 2015. [19] En 2021, First Hydro Company anunció que las visitas al interior de la central eléctrica cesarían y que el centro de visitantes cerraría, [20] y luego que el centro de visitantes sería demolido en 2023. [21]
