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KINTECH ENGINEERING

ANALISTA DE RECURSO EÓLICOELADIO MARTÍN

eladio.martin@kintech-engineering.com

INGENIERO I+DRAFAEL TALLADA

rafael.tallada@kintech-engineering.com

Geovane: tecnología solar aplicada a la reducción de incertidumbre en la orientación de veletas,

aerogeneradores y RSD

KINTECH ENGINEERING

M Á S D E D O S D É C A DA S E N E L S E C TO R

SOBRE NOSOTROS

▪ Especializados en la fabricación de data loggers e instrumentación para el sector eólico y solar

▪ Miembro de la AEE desde 2007; premio EOLO a la innovación 2011

▪ Equipo internacional de más de 50 empleados con oficinas en 11 países

▪ Tecnología propia y estrategia de alto valor añadido e inversión I+D+i

JULIO

20

20

.01

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Incertidumbre en la dirección del viento

Tecnología solar para medir correctamente la dirección del viento

Caso práctico: Hwasun, Corea del Sur

Desalineamiento de turbinas al Norte

Ronda de preguntas

AG

END

A

Incertidumbre en la dirección del vientolas causas

N O R M A I E C Y E S TÁ N DA R E S M E A S N E T

INCERTIDUMBRE EN LA DIRECCIÓN DEL VIENTO

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C A U S A S

INCERTIDUMBRE EN LA DIRECCIÓN DEL VIENTO

01 No se puede acceder al sensor para orientarlo

• Se requieren métodos indirectos• Procedimientos complejos que requieren especialización técnica• No siempre se pueden llevar a cabo (orografía escarpada)

2

C A U S A S

INCERTIDUMBRE EN LA DIRECCIÓN DEL VIENTO

01 No se puede acceder al sensor para orientarlo

• Se requieren métodos indirectos• Procedimientos complejos que requieren especialización técnica• No siempre se pueden llevar a cabo (orografía escarpada)

02 Los métodos magnéticos presentan problemas

• La propia torre distorsiona el campo magnético terrestre• Hay que conocer la declinación magnética del emplazamiento• Anomalías locales (minerales en el subsuelo) imposibles de conocer

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C A U S A S

INCERTIDUMBRE EN LA DIRECCIÓN DEL VIENTO

01 No se puede acceder al sensor para orientarlo

• Se requieren métodos indirectos• Procedimientos complejos que requieren especialización técnica• No siempre se pueden llevar a cabo (orografía escarpada)

02 Los métodos magnéticos presentan problemas

• La propia torre distorsiona el campo magnético terrestre• Hay que conocer la declinación magnética del emplazamiento• Anomalías locales (minerales en el subsuelo) imposibles de conocer

03 Los brazos y la propia torre torsionan una vez instaladas

• Los brazos pueden ceder y modificar la orientación de la veleta en mitad de la campana de medición

• Las torres arriostradas suelen torsionar: orientar la veleta a nivel de suelo no sirve

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I D E A E Q U I VO C A DA

INCERTIDUMBRE EN LA DIRECCIÓN DEL VIENTO

El hecho de que no haya diferencia entre las veletas de una misma torre no quiere decir que ninguna de ellas esté correctamente orientada. Además, añadir más veletas no soluciona el problema.

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Tecnología solar al servicio de la eólica

Geovane

M E D I R L A D I R E C C I Ó N S Ó L O C O N V E L E TA S

TECNOLOGÍA SOLAR AL SERVICIO DE LA EÓLICA

= error desconocido

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M E D I R L A D I R E C C I Ó N C O N V E L E TA + G E O VA N E

TECNOLOGÍA SOLAR AL SERVICIO DE LA EÓLICA

= error conocido

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M E D I R L A D I R E C C I Ó N C O N L I DA R + G E O VA N E

TECNOLOGÍA SOLAR AL SERVICIO DE LA EÓLICA

= error conocido

8

P R I N C I P I O D E F U N C I O N A M I E N TO

TECNOLOGÍA SOLAR AL SERVICIO DE LA EÓLICA

9

P R I N C I P I O D E F U N C I O N A M I E N TO

TECNOLOGÍA SOLAR AL SERVICIO DE LA EÓLICA

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M E D I R L A D I R E C C I Ó N S I N O F F S E T

TECNOLOGÍA SOLAR AL SERVICIO DE LA EÓLICA

Norte Verdadero

S

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C E R T I F I C A C I Ó N

TECNOLOGÍA SOLAR AL SERVICIO DE LA EÓLICA

“Our tests prove that the Geovane allows to consistently determine the true orientation of a wind vane with an uncertainty less than 1,0 degree.”

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PAT E N T E E U R O P E A C O N C E D I DA

TECNOLOGÍA SOLAR AL SERVICIO DE LA EÓLICA

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Caso prácticoHwasun, Corea del Sur

Proyecto eólico de 55MW

Kintech Engineering

R E S U M E N

CASO PRÁCTICO: COREA DEL SUR

Terreno complejo Torre de medición (80m)

Equipo de instalación local Geovane

Condado de Hwasun (Corea)

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D E S A F Í O S

CASO PRÁCTICO: COREA DEL SUR

02 Orografía compleja

Imposible tratar de establecer la orientación del brazo a distancia mediante mira telescópica o alejándose con un GPS

03 Equipo de instalación local

Inexperiencia en el sector eólicoBarreras culturales y de idioma que dificultan la implementación de metódos complejos de orientación

01 Torre métalica y distorsión magnética

Una brújula magnética in situ no sirveNecesario averiguar la declinación del emplazamiento

04 Emplazamiento remoto

Evitar a toda costa visitas caras e inecesariasClimatología adversa frecuente en el emplazamiento

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L A S O LU C I Ó N

CASO PRÁCTICO: COREA DEL SUR

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14° de error en la instalación

supuesta orientación: 210° orientación real: 196°

informes de instalación

vs.

R E S U LTA D O S

CASO PRÁCTICO: COREA DEL SUR

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Consecuencias económicas del layout diseñado a partir de la rosa de vientos con el error de 14°

I M PA C TO D E L E R R O R

CASO PRÁCTICO: COREA DEL SUR

Acerca del micrositing

▪ Datos de dirección sin corregir (como si no hubiera Geovane)

▪ Datos de velocidad: anemómetro a 80 m

▪ Mapa de recurso mediante WindPRO (WAsP)

▪ Turbina empleada: V136-3,45MW de Vestas (112 m de altura de buje)

▪ Distancia de 7D en la supuesta dirección predominante del viento

▪ Distancia de 3D en la dirección perpendicular a la supuesta predominante

▪ 16 turbinas en el parque (55,2 MW)

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E X P E C TAT I VA V S . R E A L I DA D

CASO PRÁCTICO: COREA DEL SUR

Micrositing (no Geovane)

Producción Anual Bruta (MWh/año)

Pérdidas por efecto estela (%)

Producción anual neta (MWh/año)

Factor de capacidad (%)

Expectativa 192.286 4,19 184.229 38,1

Realidad 190.651 4,51 182.053 37,6

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C O N S E C U E N C I A S E V I TA DA S

CASO PRÁCTICO: COREA DEL SUR

▪ Underperformance→ sobrestimación de la producción anual en 2.176 MWh. Incremento del efecto estela en un 0,32%.

▪ Fatiga extra de las turbinas → ↑↑↑ efecto estela + ↑↑↑ turbulencia = ↑↑↑ costes de mantenimiento.

▪ Pérdidas económicas → sobrestimación de los ingresos anuales en 254.650€/año*.

*considerando 117€/MWh (Corea)

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Desalineamiento de turbinas al Norteparques en operación

U N P R O B L E M A E X T E N D I D O

DESALINEAMIENTO DE TURBINAS AL NORTE

▪ Problema muy habitual: los OEM no lo han abordado

▪ Los datos de los yaw encoders en el SCADA del parque

carecen de significado real / utilidad

▪ La orientación de las turbinas se necesita como input en

los algoritmos de optimización de la producción (wind

sector management)

▪ En muchas máquinas la alineación se pierde con el tiempo

▪ Intervenciones manuales periódicas → caras a largo plazo

y requieren climatología favorable

Los “ceros” de los encoders de las turbinas no comparten la misma orientación dentro de un mismo parque.

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S O LU C I Ó N T É C N I C A : B R Ú J U L A S O L A R G E O VA N E

DESALINEAMIENTO DE TURBINAS AL NORTE

▪ Una Geovane por turbina→ solución permanante

▪ Medida en tiempo real de la orientación de la turbina

▪ Protocolo Modbus (RS-485)

▪ La información en el SCADA es veraz

▪ Se puede proporcionar la orientación a los algoritmos de

optimización de la producción (wind sector management)

▪ No se pierde la referencia con el tiempo

▪ Evita las intervenciones manuales periódicas → solución

económica

Los “ceros” de los encoders de las turbinas comparten ahora la misma orientación dentro de un mismo parque.

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Ronda de preguntasgracias por su atención

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ANALISTA DE RECURSO EÓLICOELADIO MARTÍN

eladio.martin@kintech-engineering.com

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aerogeneradores y RSD