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Energía Eólica en Uruguay: Logros y desafíosMontevideo, Uruguay, 5 de junio de 2007.
Estimación del Potencial Eólico en Uruguay y perspectivas de estudios a realizar
José Cataldo Instituto de Mecánica de los Fluidos e IngenieríaAmbiental - Facultad de Ingeniería-UDELAR
Proyectos desarrollados en Uruguay
• Evaluación del potencial eólico en Uruguay para su aprovechamiento a gran escala 1988 - 1993
• Acuerdos con la Administración Nacional de Usinas y Transmisiones Eléctricas
• Mapa eólico• Identificación de zonas de aprovechamiento• 1500MW: Sierra de los Caracoles, Sierras de las
Ánimas, Sierras de Rocha, Cerro Largo, Cuchilla de Haedo
Evolución temporal de la velocidad media del viento
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
16.0
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
Tiempo (horas)
Velo
cida
d (m
/s)
Evolución del viento en una hora
0.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
0 1000 2000 3000
Tiem po (segundos)
Velo
icda
d (m
/s)
Mediciónde velocidadmedia
Turbulencia
Difícil predicción de potencia
Curva de densidad de probabilidad.
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
0 5 10 15 20
Velocidad (m/s)
Frec
uenc
ia (%
)
Medida
Weibull ,k=3.4; c=6.9
•Fatiga
•Fluctuaciones de potencia
¿Qué ocurre con la energía?
∫=T
0
tPotencia.dEnergía
Energía en el periodo T
Velocidad de viento media en el periodo T
Periodo T puede ser 1 semana, 1 mes, etc.
∫=T
med dtVT
V0
.1
Clima de vientos en el Uruguay
• Zona costera,– A 10m, Velocidad media anual
> 5m/s– Dirección más frecuente –
cuadrante ESTE
• Baja dispersión– 8.5%
22.02002
21.82001
18.62000
19.01999
19.01994
20.71993
20.91992
(km/h)Año
Vel. Media annual
Es posible predecir la energía
No existe seca de viento
Evaluación del Potencial Eólico
• Clima de vientos en el sitio de interés• Caracterizar máquina más apropiada• Energía disponible
Métodos de evaluación del Recurso Eólico
§Medida en los sitios de interés . Registros§Corta duración
§Larga duración
§Medida y tipo de terrenos. Atlas de viento. Programas comerciales
§Calculo
§Modelos físicos – Datos de campo
§Modelos encajonados
§Soluciones Particulares
§Conservación de masa-Interpolación
§Simulación numérica del flujo
§Numéricos
§Numérico Físico
• Proyecto BID – CNICYT 1997 - 2000
– Estudio de la factibilidad del suministro de energía de origen eólico al sistema eléctrico nacional: Implementación de una planta piloto
– Medición en sitios remotos– Especificación y compra– Obras de infraestructura– Instalación– Operación – Mantenimiento– Ensayos
• Curva Característica– Discrepancias
• Emisiones acústicas
• Evaluación y utilización de la energía eólica a nivel autónomo
• Acuerdos con la Administración Nacional de Usinas y Transmisiones Eléctricas 1991 – 1993
• PROBIDES 1995– El Potrerillo
• Proyectos soportados por la Organización de Estados Americanos (Argentina, Paraguay, Peru, Uruguay) 2000 -2008
– Centros comunitarios: Salto, Cerro Largo – Emprendimientos productivos: Tacuarembó, Canelones,
Rocha– Desarrollo de metodología – Sociólogos
» Identificar comunidades» Caracterizar el grupo social – requerimientos de energía» Decisión compartida
Laguna de Rocha
Sistema híbrido eólico – solar fotovoltaico
Serranías de Laureles
Sistema híbrido eólico – solar térmico
• Proyectos con Intendencias Municipales
– Maldonado• Factibilidad de la instalación de aerogeneradores en el Paraje
Las Rosas– Tacuarembó
• Desarrollo de las Energías Renovables y Eficiencia Energética en el Departamento de Tacuarembó: Caso de la Energía Eólica”(PDT-BID)
– Montevideo• Factibilidad de la instalación de aerogeneradores asociados con
las plantas industriales del saneamiento de Montevideo.• Evaluación del Potencial Eólico en el Departamento de
Montevideo.
Sintonía con la demandaDías típicos del mes, año 1997
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11000
12000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
hora del día
[m3
/ h]
PROMEDIO DE LOS 12 DIAS TIPICOS DE CADA MES
velocidad media anual en cada hora del día
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
8.5
9.0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
hora del día
m/s
Demanda
Oferta
Diferentes escalas de utilización
Escala Autónoma
Aerogenerador
PanelFotovoltaico
Viento
RadiaciónSolar
Reguladorde Carga
Batería
Generación
Acumulación deEnergía
InversorCarga enAlterna220V
Carga enContinua12V - 24V
* Electrodomésticos* Heladera - Freezer* TV - Video - Computadora* Máquinas Herramienta
* Iluminación* Telefonía* Bombeo de agua
Utilización
• Actividades de investigación en curso
– Análisis de eventos extremos• Características mecánicas de aerogeneradores
– Predicción de producción• Despacho
– Metodologías de evaluación del recurso eólico• Efecto de topografía, rugosidad y efectos térmicos
– Medición• Instrumentos – Medida de turbulencia
– Flujo en la estela de aerogeneradores• Déficit de producción y turbulencia
Condiciones locales para el uso
Ø Autóctona - AbundanteØ Disponible libremente en la naturalezaØ La entrada en operación se hace con la instalación de
sólo una máquina. Ø Compatible con la explotación agropecuaria. Ø Tecnología en extremo simple. Ø Fuerte consumidor de mano de obra. Ø Oportunidad para el desarrollo de diferentes sectores
industriales. Ø Fuente limpia de muy bajo efecto sobre el ambiente
Aportes en el proyecto “Programa de Energía Eólica en el Uruguay”
• Red de monitoreo del parámetro viento– Verificación de modelos– Caracterización del clima viento – Parques eólicos– Información – Predicción
• Herramienta para manejo del mapa eólico– Conocer el recurso– Micro localización
• Incrementar el conocimiento sobre el recurso eólico en el Uruguay– Regímenes de viento– Patrones climáticos– Predicción
• Colaborar – Regulación. Ambiente, Costos, Capacidades Industriales
• Capacitación– Talleres– Cursos
Potencia instalada en el mundo (2007)
Potencia (MW)
• Alemania 22247• USA 16819• España 15145• India 7850• China 5899• Dinamarca 3125• Italia 2726• Francia 2455• Reino Unido 2389• Portugal 2130• Canadá 1846• Holanda 1747• Japón 1538
Brasil 247.1Costa Rica 74
Argentina 29.8
Uruguay 0.6 (16.8)Namibia 0.3
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