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Metodología para la Evaluación del Recurso Eólico

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David Rivera

on 24 March 2014

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Metodología para la Evaluación del Recurso Eólico
SELECCIÓN DE EMPLAZAMIENTOS
Los planes de selección de emplazamientos nacionales/regionales satisfactorios se diseñan teniendo en cuenta aspectos tanto económicos y medioambientales, como de aceptación por parte del público general.
ANÁLISIS DE DATOS DE VIENTO
El cálculo que a menudo está basado en la metodología de Medición, Correlación y Predicción (MCP).La información necesaria que se requiere para realizar la evaluación del recurso eólico es recopilada en el sistema de adquisición de datos de las estaciones anemométricas de medición
Introducción
La energía eólica es la energía obtenida del viento. El viento tiene su origen en el desigual calentamiento de la atmósfera. Alrededor del 2% de la radiación proveniente del sol es convertida en energía eólica.
CARACTERIZACIÓN DEL RECURSO EÓLICO
La finalidad de la campaña de medición es la
recolección de datos que brinden información
Metodología para la Evaluación del Recurso Eólico suficiente para conocer las características del viento en un sitio dado.
Selección de emplazamientos
Los árboles y matorrales de la zona
serán una buena pista para saber cuál es la dirección de viento dominante y, al moverse a lo largo de un litoral accidentado, se puede observar que siglos de erosión han trabajado en una dirección en particular.Los datos meteorológicos, obtenidos en forma de rosa de los vientos durante un plazo de 30 años, sean probablemente la mejor guía.
Parámetros
Los parámetros básicos a medir son la velocidad y
dirección de viento, aunque la temperatura y presión
del aire son de gran utilidad para la determinación del
potencial eólico. Cada uno de los parámetros anteriores
es medido a una altura apropiada dependiendo de su
naturaleza.
Campaña de medición
Equipo
Los sensores básicos son el anemómetro y la veleta.En cada estación anemométrica se acostumbra colocar por lo menos 2 anemómetros para validar los datos.
Características de los
emplazamientos
Toma en cuenta la influencia de los obstáculos y del contorno (orografía) del terreno en la variación de la magnitud y dirección de la velocidad del viento, en relación a su velocidad y dirección a mayores alturas.
Rugosidad
A corto plazo la velocidad del viento está siempre fluctuando, por lo que el contenido energético del viento varía continuamente. De qué magnitud sea exactamente esa fluctuación depende tanto de las condiciones climáticas como de las condiciones de superficie locales y de los obstáculos.
Variabilidad de la velocidad del viento
Las tormentas suelen venir asociadas
a ráfagas de viento que cambian tanto en velocidad como en dirección.
Turbulencia
Los obstáculos del viento tales como edificios, árboles, formaciones rocosas, etc. pueden disminuir la velocidad del viento
Obstáculos del viento
Si se toma un camino entre dos edificios altos o un paso estrecho entre montañas se observará que se presenta el mismo efecto.
Efecto túnel
Una forma corriente de emplazar aerogeneradores es situándolos en colinas o estribaciones dominando el paisaje circundante.
Efecto de la colina
Establecimiento del recurso eólico a largo plazo
Normalmente se utiliza una metodología de tres etapas
1. Se mide la velocidad del viento en el sitio y en las estaciones meteorológicas en forma simultánea, durante un período de aproximadamente 12 meses.
2. Se correlacionan los conjuntos de datos para encontrar una relación entre los dos conjuntos de datos de corto plazo (sitio y estaciones
meteorológicas).
3. Se predice el recurso eólico a largo plazo en el sitio con el conjunto de datos a largo plazo.
Factores espaciales:
Extrapolación Vertical
Debido a que las mediciones preliminares
generalmente se realizan a menor altura que la
necesaria para la evaluación de recurso eólico.
Una expresión simple y común es la ley exponencial
de Hellmann que relaciona las velocidades de dos
alturas cualesquiera
α= coeficiente de fricción
MODELOS DE CÁLCULO DE CAMPO DE
VIENTOS Y EVALUACIÓN DEL RECURSO
EÓLICO
Los modelos del campo de vientos sirven para obtener información de la velocidad del viento en un sitio, zona o región en particular.
1. Estimación de la producción anual de energía
2. Estimación de las dimensiones del aerogenerador en función de la energía deseada
3. Estimación de la capacidad de almacenaje de la energía
4. Previsión de los vientos huracanados
Histograma y distribución de Weibull
Por ejemplo, la asignación de un 12,24% a la clase 4 m/s ( o] 3,4]) significa que durante un
período de tiempo de 0,1224•T la velocidad del viento ha tenido una magnitud comprendida entre
3,00...01 y 4 m/s. T=periodo ob. horas
Curva de potencia
de un aerogenerador
vin es la velocidad del viento de conexión o de
arranque, a partir de la cual el aerogenerador produce
energía; vr es la velocidad del viento a la cual el
aerogenerador alcanza su potencia nominal Pr y vout
es la velocidad del viento de corte, sobre la cual el
aerogenerador debe ser apagado
Conclusiones
1. La generación eólica es una forma limpia de
generación de energía eléctrica que está en franco
desarrollo e implementación en el mundo, tanto
para utilizarlas aisladas de una red eléctrica como
para ser utilizadas conectadas a ella.
2. La determinación del recurso eólico en términos de producción anual de energía, se constituye en un
requerimiento de primordial importancia, con el fin
de determinar si ésta es suficiente para considerar la
instalación de un proyecto exitoso desde el punto de
vista de rentabilidad o sustentabilidad económica.
3. Una correcta medición de la velocidad del viento y
un correcto procesamiento de esta información, es
fundamental para obtener una adecuada evaluación
del recurso eólico y por tanto, para tomar decisiones
acertadas para definir el montaje de un proyecto eólico.
David Jose Rivera
20091012368

24-03-14
INDICE
CARACTERIZACIÓN DEL RECURSO EÓLICO
SELECCIÓN DE EMPLAZAMIENTOS
ANÁLISIS DE DATOS DE VIENTO
CONCLUSIONES
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