medición de viento en minieólica - publicación revista eolus
Post on 05-Jul-2015
310 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
En el propio aplicativo, resulta senci-
llo obtener los parámetros de la Dis-
tribución de Weibull a 30 metros de
altura en la malla de mayor resolu-
ción (100 m). Con ayuda de una hoja
de cálculo es sencillo poder estimar
la producción de un aerogenerador
en dicho punto. Pero, ¿qué aspectos
no se tienen en cuenta en esta prác-
tica? Se trata de la rugosidad y los
obstáculos que influyen en el poten-
cial eólico captado por el área de ba-
rrido del aerogenerador en la ubica-
ción exacta de la instalación.
Bajar de 30 a 10 metros, e incluso a
menos, con la fórmula teórica,
es fácil, pero no es suficiente en la
medida en que la longitud de la
rugosidad z0 es un término teórico
(estimativo y no real) cuyo valor
se indica en la tabla 1.
En Galicia, la altura de la vegetación,
con los eucaliptos a la cabeza, toda-
vía pone más en duda estos cálculos
teóricos. Un fallo en la estimación de
velocidad afecta al cubo de la poten-
cia prevista, con lo que la evaluación
de la producción de un aerogenera-
dor puede variar muy significativa-
mente. Al igual que en el caso de la
eólica de gran potencia, en minieóli-
ca es muy relevante a la hora de va-
lorar el retorno de inversión.
La eólica de pequeña potencia abarca
hasta los 100 kW de potencia instala-
da. La altura de instalación de aero-
generadores por rango de potencia
podría ser la indicada en la tabla 2.
En la Asociación de Energía Minieó-
Los instaladores de energía minieólica empleamos, de forma general, los datos del atlas
eólico del IDAE para valorar el recurso eólico en un emplazamiento. Dicho atlas eólico nos
facilita una información interesante, que nos orienta acerca del recurso eólico del entorno
cercano al punto donde se desea llevar a cabo una instalación eólica de pequeña potencia.
eolus 60actualidad de la industria eólica
Septiembre/Octubre 2012
20
Eva luac ión de l recurso eó l i co en un emplazamiento
Alber to Vázquez Garea
La segur idad de med i re l v ien to en min ieó l i ca
Asociación de Energía Minieólica de Galicia
AEMGA 12/09/2012 12:55 Página 1
lica de Galicia recomendamos pro-
fundizar más en cuanto a medición
del recurso eólico se refiere.
Siendo conscientes de que seguir
los parámetros indicados en la nor-
ma 61400-12-1, ser ía demasiado
costoso, en proporción a la inver-
sión final que se va a llevar a cabo,
creemos que existen diferentes op-
ciones que permiten afinar bastante
el conocimiento del recurso eólico
en un emplazamiento, sin necesi-
dad de invertir demasiado en ello.
Un primer paso de evaluación del re-
curso eólico con el Atlas del IDAE nos
da una orientación del potencial de
viento en un entorno determinado.
Si las condiciones de viento obteni-
das no son, a priori, buenas para
rentabil izar una instalación, salvo
que el cliente insista en ello, no pa-
rece lógico invert ir en el estudio
eólico más pormenorizado. La reco-
mendación sería, directamente, no
instalar un aerogenerador. Si, por
el contrario, las condiciones eólicas
para unas coordenadas UTM son
buenas, y así lo corrobora el cliente
(aunque no sea muy ortodoxo, en
buena parte de los casos el cliente
es consc iente de s i en un punto
hay viento de forma regular y cons-
tante o no), el siguiente paso será
confirmar con un estudio de viento
e l potenc ia l eó l i co de l emplaza-
miento con el menor coste y el me-
nor margen de error posible.
Las técnicas que se pueden emplear
para realizar un estudio de viento en
minieólica dependen de la altura de
instalación del aerogenerador y de
la rugosidad en cada punto.
Si la altura de instalación es muy baja
(<10-12m), o si a la altura del rotor la
rugosidad del terreno es relevante, se
hace recomendable la instalación de
un anemómetro con datalogger en el
emplazamiento exacto donde se pre-
tenda instalar el aerogenerador eleva-
do a la altura de buje. En este caso, a
pesar de que lo recomendable es me-
dir durante un año, en minieólica se
puede considerar que una medición de
3-4 meses puede ser suficiente si se
extrapolan correctamente los datos
con respecto a los históricos de la es-
tación meteorológica más cercana en
distancia y en tipo de entorno (costa,
interior, etc.). En Galicia, la agencia re-
gional METEOGALICIA, dispone de una
red de estaciones meteorológicas que,
unidas a las de AEMET, barren una
amplia área de la geografía gallega,
siendo relativamente sencillo encon-
trar alguna estación de referencia en
un radio de 10-20 km. Dichas estacio-
nes suelen tener registros históricos
de velocidad y de dirección de viento
superiores a 2-4 años y suelen estar
elevadas 10 metros sobre el terreno.
Empleando técnicas de MCP (Medi-
ción, Correlación, Predicción), se pue-
de completar el año de datos y obte-
ner una información más real de la
potencia eólica en un emplazamiento.
La instalación de medición puede al-
eolus 60actualidad de la industria eólica
Septiembre/Octubre 2012
21
Z0 CLASIFICACIÓN DESCRIPCIÓN DEL TERRENO CDN
≤0.0002 Mar Agua en calma, llanuras nevadas 0.0014
0.005 Liso Campos nevados 0.0028
0.03 AbiertoTerreno abierto y llano, hierba, algunos
obstáculosaislados: x/H≥500.0047
0.1 Abierto rugosoCultivos bajos, grandes obstáculos
ocasionales: 50<x/H<200.0075
0.25 RugosoCultivos altos, obstáculos dispersos:
20<x/H<150.012
0.5 Muy rugosoParques, matorrales, obstáculos
numerosos: 15<x/H<100.018
1 CerradoDensa cobertura regular de obstáculos:
bosques x/H<40.030
≥2 Caótico Bosques irregulares con claros 0.062
RANGO DEPOTENCIA
ALTURA
0-5 kW 8-18 m
5-10 kW 12-24 m
10-20 kW 18-24 m
20-50 kW 18-30 m
50-100 kW 30-45 m
Tabla 1.- Clasificación de terreno realizada por Wieringa (1993) aerodinámicamente descritaen término de la longitud de la rigurosidad z0 y el coeficiente de arrastre CDN. El “x” representala distancia característica entre obstáculos y “H” es la altura del obstáculo principal.
Tabla 2.
Estación meteorológica.
AEMGA 12/09/2012 12:55 Página 2
quilarse y emplearse varias veces,
siendo para el instalador un inmovili-
zado y para el cliente una manera de
obtener información para tomar de-
cisiones favorables en el presente (si
los resultados de la medición confir-
man la rentabilidad de una instala-
ción) o en el futuro (si dichos resul-
tados no ofrecen un retorno de in-
versión atractivo con los costes ac-
tuales de la tecnología minieólica).
Si la altura de la instalación es eleva-
da y si a la altura de rotor la rugosi-
dad del terreno es escasa o nula
(áreas con poca vegetación y sin obs-
táculos cercanos), el empleo de un
software CFD, basado en dinámica de
fluidos, puede ser la mejor opción.
Empleando datos de una estación
meteorológica cercana (igual que en
el caso anterior), y teniendo en cuen-
ta la orografía del terreno en 3D, se
pueden obtener los datos diezminuta-
les de dirección y velocidad de viento
en un punto concreto en el plazo de
una semana con un margen de error
aceptable para minieólica (<7%).
Desde el punto de vista económico,
parece cada vez más común que el
coste de la medición y del posterior
análisis se descuente de la instala-
ción si el instalador es finalmente el
encargado de ejecutarla. Al fin y al
cabo, la medición y el presupuesto
posteriores pueden verse como un
adelanto del proyecto de instalación
que habrá que elaborar para su tra-
mitación en Industria.
Con los datos de viento obtenidos y
con la curva de potencia de un aero-
generador fiable (a ser posible certifi-
cado o con curva de potencia valida-
da por una entidad externa), se pue-
de estimar de forma realista la pro-
ducción del aerogenerador. El cliente
podrá tomar una decisión dependien-
do del retorno de invers ión que
acompañe al presupuesto final. Si,
tras la revisión de los datos, decide
ejecutar la instalación, la realidad con
la que se encuentre será muy similar
a la analizada previamente de forma
teórica. Si finalmente, tras revisar ver
el resultado del estudio, no decide
ejecutar la instalación, habremos evi-
tado tener un cliente insatisfecho que
perjudique la imagen del sector.
Alber to Vázquez Garea
P res idente de AEMGA
Atlas IDAE.
Orografía del terreno en 3D.
eolus 60actualidad de la industria eólica
Septiembre/Octubre 2012
22
AEMGA 12/09/2012 12:55 Página 3
top related