analisis energetico y economico eolica.pdf

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I. U.U.

28/01/2015

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Background del proyecto

Se quiere ver la posibilidad de invertir en una posible instalacin de aerogeneradores en un

pueblo al norte de la provincia de Lugo (Galicia). Disponemos de una finca donde localizar el

proyecto; sta se encuentra en el trmino municipal de Muras (desconocemos la posicin

exacta pero tomaremos los datos de la zona con mayor potencial) y tiene una superficie de 3,3

Ha.

En este trabajo se deben recopilar los datos elicos de este lugar y tratar la altura a la que se

pueden colocar los equipos. Los aerogeneradores que se contemplan son dos:

El modelo de la marca VERGNEY de 275 kW.

El modelo de la marca POWER WORKS de 100 kW.

Se debe recopilar la informacin sobre estos aerogeneradores para saber la longitud de pala,

velocidad de arranque, velocidad nominal de trabajo y velocidad de corte y utilizarlo en las

conclusiones.

Elabora la rosa de los vientos con velocidades y frecuencias y la distribucin de frecuencias

Weibull. Con todo ello se podr calcular la produccin energtica de ambos aerogeneradores y

comparar los costes de inversin en cada uno de ellos.

Para obtener los rendimientos econmicos tendremos en cuenta la media de precios

mensuales de Operador del Mercado Ibrico en Espaa (OMIE) de diciembre de 2013 y los dos

primeros meses del 2014, que podemos consultar en REE y en l apropia pgina del OMIE.

Debers tratar el tema de las distancias entre aerogeneradores y entre filas de

aerogeneradores para este modelo y saber cunta superficie es necesaria por cada torre;

adems debes dar tus conclusiones sobre orientaciones de colocacin, velocidades y horas de

funcionamiento, de forma que puedas elegir y dar datos sobre la eleccin entre un

aerogenerador u otro con los datos aportados.

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Solucin

Emplazamiento del parque elico Tras analizar la situacin que se plantea en la definicin de la problemtica, se procede a la

seleccin del emplazamiento del parque elico. Como se desconoce en que parcela se

encuentra el terreno de 3,3Ha, se han observado las condiciones del municipio de Muras. Para

ello se ha empleado la aplicacin informtica del IDAE donde muestra el atlas elico de Espaa

y la aplicacin Google Maps.

Ilustracin 1. Ubicacin geogrfica de Muras.

Ilustracin 2. Orografa del municipio de Muras.

En la ilustracin 1 puede observarse donde se encuentra Muras, rodeado por el golfo de

Vizcaya en direccin norte y por el mar Atlntico de direccin oeste. Dentro del lmite

municipal de Muras no obstante, puede observarse el relieve bastante accidentado con dos

grandes bloques montaosos: A Serra de Xistral, que alcanza los 1057 m. de altitud y a Serra da

Carba. Con otras montaas como Guriscado, Montouto y Bustelo.

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Durante el anlisis de la ubicacin con la aplicacin del atlas elico de Espaa, se ha visto que

en Muras hay abundantes puntos en los que el recurso elico puede ser adecuado para la

ubicacin del parque. Empleando la configuracin por defecto se han observado las siguientes

caractersticas:

Ilustracin 3. Datos de los diferentes emplazamientos 80m de altura.

Tras la primera visualizacin se realiza un filtrado de velocidad del viento media anual a 30m

de altura tal y como puede observarse en la imagen de debajo. De este modo puede

diferenciarse mejor, que reas disponen de mayor recurso. Segn el Anlisis del Recurso

elico. Atlas elico de Espaa(IDAE) velocidades medias anuales superiores a 6m/s son

inicialmente adecuadas para la explotacin elica, en Muras, en las zonas de tonos rojizos las

velocidades medias anuales rondan los 9m/s por tanto se focalizara la determinacin del

parque en esas reas.

Ilustracin 4. Aplicacin del atlas elico de Espaa, filtrado bajo velocidad media anual a 30m de altura.

En lo referente a la densidad de potencia elica, en muras, como puede visualizarse en la

ilustracin 5 hay zonas (en naranja) en la que el recurso elico a 30m de altura, es muy buena

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ya que supera los 400W/m2. Segn las indicaciones del Anlisis del Recurso elico. Atlas elico

de Espaa(IDAE) el nivel mnimo recomendado para la rentabilidad de los proyectos elicos

con la tecnologa disponible, podra situarse en unos 250W/m2 para los emplazamientos en

tierra

Ilustracin 5. Aplicacin del atlas elico filtrado por densidad de potencia elica (W/m2).

Tras observar las caractersticas del entorno elico, se ha empleado el filtrado del aplicativo

elico, activando el filtrado de espacios naturales protegidos. De modo que se ha restringido la

ubicacin, a las zonas no protegidas. En la ilustracin 6 puede observarse el rea protegida.

Ilustracin 6. reas naturales protegidas en Muras.

Por ltimo se seleccin la ubicacin indicada en la ilustracin 3 con el numero 5, ya que posee

velocidades medias anuales de viento adecuadas y buena densidad de recurso elico en un

primer anlisis superficial. Las condiciones del entorno pueden ser debidas a que la ubicacin

seleccionada es la que se encuentra ms cercana a la costa, evitando barreras orogrficas y

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quiz mejorando levemente el recurso debido a las corrientes provenientes del mar. Adems

esta rea no est clasificada como zona natural protegida. En la ilustracin 7 puede verse la

ubicacin seleccionada para el parque elico, pudiendo llegar a verse al fondo el mar.

Ilustracin 7. Ubicacin de estudio del parque elico.

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Datos de los aerogeradores Los aerogeneradores que se analizaran para su empleo en el parque, se recogen a

continuacin as como los datos ms relevantes de cara a la generacin.

PowerWorks 100kW

Se trata de un modelo de aerogenerador de 3 palas, de 100kW de potencia y diferentes

opciones de sustento, torre tubular de acero o torre de celosa. En este caso se empleara la

opcin de torre tubular, ya que permite conseguir la mayor altura de rotor, 35m. Posee un

dimetro de rotor de 18m con lo que consigue un rea de barrido de 229m2. La velocidad de

arranque es de 5m/s, obtenida de la curva de pontencia.

Ilustracin 8. Detalles del aerogenerador PowerWorks 100kW.

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Vergent 275kW

Se trata de un modelo bi pala con torre tubular de acero y 275kW de potencia. El rotor posee

32m de dimetro y se situara a 32m de altura, es decir la mayor altura que permite su torre. La

velocidad de arranque es 4m/s que es obtenida de su curva de potencia, ilustracion9. Cabe

destacar que en este caso, la monitorizacin y control del aerogenerador emplea los

componentes ms utilizados en la industria, PLC industrial Siemens y Scada, lo que facilita su

manipulacin.

Ilustracin 9. Detalles de las caractersticas del aerogenerador Vergnet 275kW.

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Anlisis del recurso elico del emplazamiento Para iniciar el anlisis del recurso elico, se ha empleado el atlas elico del IDAE para obtener

los datos sobre direccin del viento, frecuencia y velocidad.

Rosa de los vientos

En este caso, se ha empleado la configuracin que el aplicativo trae por defecto, es decir

resolucin de mallado de 2,5km y datos a 80m de altura. Posteriormente se ha seleccionado

en la ubicacin de estudio de este modo se han obtenido los resultados de la tabla 1.

Tabla 1. Distribucin del viento por direcciones, en el emplazamiento.

Conociendo la frecuencia a la que el viento soplara en cada direcciona 80m, a la altura de

clculo la distribucin ser la misma pero no en cambio la velocidad del viento, que segn la

funcin que define su variacin con la altura, sigue curva exponencial.

Para adecuar las velocidades se empleara la siguiente expresin:

0)0 )(

)(

y

y

yV

yV

Donde V(y) sern la velocidad de y la altura de clculo y V(y0) e y0 tanto velocidad como altura

conocidas. Siendo en este caso la altura y conocida, 32 y 35m.

Por ltimo que da por definir la variable que cambia con la rugosidad del entorno. Aunque

en algunos otros casos podra estimarse mediante el uso de tablas, en este caso la aplicacin

del IDAE indica una rugosidad de 0,15 para el emplazamiento, tabla X. De modo que se realiza

el clculo en la tabla 2. Tras los clculos se ha graficado la rosa de los vientos.

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Tabla 2. Adecuacin de datos a las alturas de clculo.

Frecuencia (%) Velocidad (m/s) 35 m 32 m

N 4,63 6,661 5,884182611 5,805617676

NNE 5,35 7,221 6,378874438 6,293704435

NE 7,25 7,851 6,935402744 6,842802038

ENE 13,49 9,926 8,76841264 8,651337795

E 9,25 10,373 9,163282724 9,040935618

ESE 2,89 8,329 7,357657554 7,25941895

SE 1,54 7,587 6,702190883 6,612703995

SSE 1,52 8,706 7,690691159 7,588005928

S 4,65 12,499 11,04134491 10,89392213

SSW 9,71 14,157 12,50598607 12,33900757

SW 12,84 13,028 11,50865201 11,3549898

WSW 9,44 11,523 10,17916773 10,04325664

W 6,74 9,814 8,669474275 8,553720443

WNW 4,14 7,973 7,043174892 6,949135225

NW 2,98 6,082 5,372706597 5,300970831

NNW 3,58 6,356 5,614752241 5,539784709

A 80m de altura Velocidad del viento aDireccion

Grfico 1. Rosa de los vientos de la ubicacin determinada.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

N

NNE

NE

ENE

E

ESE

SE

SSE

S

SSW

SW

WSW

W

WNW

NW

NNW

Frecuencia (%) Velocidad a 80m (m/s)

Velocidad a 35m (m/s) Velocidad a 32m (m/s)

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De la rosa de los vientos, puede concluirse que los principales sern los que procedan de la

direccin ENE y tambin sern muy importantes los que soplen en direccin SW. Por otra parte

en lo que a velocidad se refiere, los vientos ms fuertes soplaran de la direccin SW. En lo

referente a las velocidades de las alturas de clculo puede observarse que la variacin entre las

mismas es muy pequea, ya que prcticamente las dos graficas parecen estar superpuestas.

Distribucin de frecuencias de Weibull

Mediante la distribucin de Weibull se quiere ver la variacin de la frecuencia de soplado del

viento para todo el rango de velocidades.

Para esto, se ha seleccionado la configuracin de mallado espacial a una resolucin de 100m y

datos anules. La imagen obtenida es la que se muestra en la ilustracin

Ilustracin 10. Vista del aplicativo del IDEA a una resolucin de 100m.

Con esta configuracin se, ha seleccionado el punto verde, y se han extrado de l los

siguientes datos.

Tabla 3. Datos elicos del emplazamiento seleccionado.

Con estos datos, se ha procedido a su tratamiento. Para empezar se han graficado los valores

de velocidad coeficientes de Weibull y altura. Mediante el software Excell, se ha introducido

en una lnea de tendencia lineal para unir los puntos relacionados con cada coeficiente C y K.

Tras realizar las lneas se han obtenido las ecuaciones de cada lnea de tendencia, lo que a

permitido conocer las funciones con las que varan los coeficientes en funcin de la altura.

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Grfico 2. Tendencias lineales de los coeficientes C y K de la distribucin Weibull, segn altura.

De este modo para obtener la C (parmetro de escala) y K (parmetro de forma adimensional)

para las alturas de los dos rotores se emplearan las ecuaciones indicadas en el grafico 2. Para

esto se ha tenido en cuenta las alturas de las torres de los aerogeneradores, ya que esa es a la

altura a la que ira situada el rotor y por tanto la altura de clculo, en este caso 32 y 35m sern

las alturas de clculo.

Tabla 4. Calculo de coeficientes para altura de rotor.

Altura (x) C= 0,0112x + 10,779 K = -0,0004x + 2,2355

32 11,1374 2,2227

35 11,171 2,2215

Una vez obtenidos los valores de C y K para las alturas de los dos aerogeneradores que son

objeto de estudio se ha procedido a calculas las frecuencias mediante el uso del polinomio de

Weibull que puede observarse a continuacin:

k

c

vk

ec

v

c

kP

1

(%)

Donde P es la frecuencia, v es la velocidad del viento a la que se realiza el anlisis y tanto C

como K son las variables de Weibull previamente calculadas y explicadas. En la tabla 5 pueden

verse los resultados de la frecuencia para las diferentes velocidades de clculo. De la misma

manera se indican las frecuencias a las dos alturas de clculo, es decir, 32 y 35 metros.

Como resultado de la variacin de la frecuencia en la que el viento soplara a una determinada

velocidad, para las alturas de estudio se han desarrollado los grficos 3 y 4 donde se muestra la

Weibull para cada caso.

y = 0,0112x + 10,779

y = -0,0004x + 2,2355

0

2

4

6

8

10

12

14

0 20 40 60 80 100 120

(m/s

)

Altura (m)

Weibull C Weibull K Lineal (Weibull C) Lineal (Weibull K)

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Grfico 3. Weibull a 35 metros de altura.

Grfico 4. Weibull a 32 metros de altura.

Observando los grficos no se aprecia variacin alguna entre las horas de funcionamiento a

diferentes velocidades. Pero observando en detalle la tabla 5 puede observarse como a una

altura de 35m la frecuencia es mayor que la de 32m a velocidades de entre 13m/s y 23 es decir

a altas velocidades y en el caso del de 32m en bajas velocidades.

Produccin de energa En la determinacin de la produccin de energa con la que el parque abastecer, se ha vuelto

al apartado de Aerogeneradores, ya que en este caso las especificaciones de los mismos

cobran gran importancia, junto con los datos de recurso elico ya calculados.

Concretamente, se han empleado las velocidades de corte y potencia nominal de generacin

de las tablas facilitadas por los fabricantes de los aerogeneradores en las ilustraciones 6 y7. En

el caso de PowerWorks los datos de velocidades de comienzo y corte se han conseguido de la

grafica IEC Cetified Power Curve y en la de Vergnet de la tabla Power Curve. Con ellos y con la

frecuencia de las diferentes velocidades del viento se ha calculado la produccin.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Ho

ras

Velocidad del viento (m/s)

Weibull: 35m

0

100

200

300

400

500

600

700

800

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29

Ho

ras

Velocidad del viento (m/s)

Weibull: 32m

Ioritz Uriarte Urberuaga T07_15E

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Tabla 5. Tabla de caractersticas segn altura de rotor y rango de funcionamiento.

V viento Frecuencia HorasPotencia

rotor (kW)

Produccion

kWhV viento Frecuencia Horas

Potencia

rotor (kW)

Produccion

kWh

1 1,04% 91 0 0 1 1,04% 91 0 0

2 2,38% 208 0 0 2 2,39% 210 0 0

3 3,78% 331 0 0 3 3,80% 333 0 0

4 5,12% 449 0 0 4 5,15% 451 3 1353,20

5 6,30% 552 0,5 275,91 5 6,33% 555 18 9985,51

6 7,24% 634 7,5 4755,71 6 7,27% 637 36 22941,58

7 7,89% 691 16 11052,61 7 7,92% 694 58 40246,25

8 8,21% 720 30 21587,70 8 8,25% 722 98 70790,24

9 8,23% 721 45 32427,63 9 8,25% 723 141 101909,91

10 7,95% 696 60 41771,56 10 7,96% 698 189 131837,82

11 7,43% 650 75 48783,44 11 7,43% 651 243 158175,88

12 6,72% 589 90 52981,30 12 6,72% 588 275 161781,14

13 5,90% 517 105 54256,01 13 5,89% 516 275 141780,03

14 5,03% 440 109 47989,90 14 5,01% 439 275 120587,72

15 4,16% 364 110 40081,15 15 4,13% 362 275 99600,88

16 3,35% 293 110 32234,52 16 3,32% 291 275 79926,55

17 2,62% 229 110 25200,01 17 2,59% 227 275 62334,23

18 1,99% 174 110 19154,81 18 1,96% 172 275 47257,10

19 1,47% 129 110 14158,57 19 1,45% 127 275 34831,95

20 1,06% 93 110 10178,11 20 1,04% 91 275 24963,12

21 0,74% 65 0 0 21 0,72% 63 275 17396,06

22 0,50% 44 0 0 22 0,49% 43 275 11787,97

23 0,33% 29 0 0 23 0,32% 28 275 7767,06

24 0,21% 19 0 0 24 0,21% 18 275 4976,07

25 0,13% 12 0 0 25 0,13% 11 275 3099,60

26 0,08% 7 0 0 26 0,08% 7 0 0

27 0,05% 4 0 0 27 0,05% 4 0 0

28 0,03% 2 0 0 28 0,03% 2 0 0

29 0,02% 1 0 0 29 0,01% 1 0 0

30 0,01% 1 0 0 30 0,01% 1 0 0

Produccion anual (MWh) 456,89 Produccion anual (MWh) 1355,33

Altura 35m PowerWorks 100kW Altura 32m Vergney 275kW


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En la tabla 5 se muestran los resultados del producto de la velocidad del viento, la frecuencia

con la que este viento sopla en horas y la potencia nominal del aerogenerador a la velocidad

de clculo, obtenida de las curvas de potencia.

A su vez en la tabla 5 puede observarse que el rango de velocidades en el que trabaja el

aerogenerador de Vergnet es superior al de PowerWorks.

Conclusiones

En lo que a energa producida se refiere, se obtienen 456,89MWh anuales en el caso del

generador PowerWorks y 1355,33MWh anuales en el caso de Vergnet. A simple vista, parece

que la el aumento de potencia nominal y el de la produccin energtica son proporcionales.

Esta diferencia en produccin es derivada principalmente de las caractersticas del rotor, que

aunque el rotor de PowerWorks es situado a una altura superior, acceder a viento con

mayores velocidades, pero con las dimensiones de las palas que tiene el rea de barrido de

este modelo (229m2) comparado con el de Vergnet(804 m2) se distancia considerablemente, es

decir 4 veces mayor a favor de Vergnet.

Adems en el caso del aerogenerador de Vergnet, trabaja en un rango mayor de velocidades,

ampliando el rango de produccin aunque el cumulo de horas a velocidades altas sea

pequeo. La activacin anterior del aerogenerador Vergnet puede ser debido a que se trata de

un rotor bipala.


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Calculo de numero de aeros en la superficie de 3,3 Ha de Muras En este apartado se calculara la superficie necesaria para cada aerogenerador y el nmero de

aerogeneradores instalable en la parcela de estudio.

Distancias entre aerogeneradores

Para calcular las distancias entre aerogeneradores, se emplearan las indicaciones del libro

Energa Elica (Capilla, 2014). Como puede observarse en la figura 1 la distancia en la direccin

del viento dominante es la que marca la mayor distancia entre aerogeneradores, en aras de

reducir la influencia de la estela del aerogenerador dispuesto delante y maximizar as la

capacidad de generacin.

Figura 1. Disposicin de los aerogeneradores y distancia de separacin entre en ambas direcciones.

Donde los nmeros que se indican en la Figura 1 muestran la relacin de dimetros de rotor

que deben emplearse para una separacin adecuada. De modo que se emplearan las

siguientes ecuaciones para el clculo:

5vientodireccion Distancia rotorMin D

9vientodireccion Distancia rotorMax D

3lar vientoperpendicu Distancia rotorMin D

5lar vientoperpendicu Distancia rotorMax D

De modo que se obtienen los siguientes valores mximos y mnimos para las distancias tanto

en la direccin de vientos principales como perpendicular a estas:


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Tabla 6. Distancias entre aerogeneradores, mximas y mnimas

Direccion del

viento (m)

Direccion

perperdicular

viento (m)

Area por

aerogenador (m2)

Min 90 54 4860

Max 162 90 14580

Min 160 96 15360

Max 288 160 46080

PowerWorks

Vergnet

Aerogenerador

El rea necesaria para cada aerogenerador, ser el producto de la distancia entre

aerogeneradores en la direccin del viento y la distancia perpendicular a la direccin del

viento, en este casos el rea mnima para cada caso sern 4860m2 y 15360m2

respectivamente.

Como en este caso en particular se desconoce la geometra de la parcela en la que se

instalaran los aerogeneradores, se realizara una estimacin del rea en el que podra ir situada

la instalacin.

Ilustracin 11. Suposicin de emplazamiento del parque elico en estudio.

En este se estima, que el emplazamiento tiene forma rectangular y el lado ms largo del

rectngulo es perpendicular a la direccin principal del viento (ENE) y tiene 300m. Por lo tanto

el lado ms corto y paralelo a la direccin del viento ser de 110m ya que la superficie total es

de 3,3Ha.

Aerogeneradores PowerWorks

Como no se disponen de suficientes datos para afinar el criterio de distancia entre

aerogeneradores, se empleara el criterio de aprovechado de la superficie. De este modo se

obtendr la siguiente configuracin:

Direccin del viento:

2 aerogeneradores ya que se cumple 90m


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Direccin perpendicular al viento:

55,554

300 __ vientolarperpernicuDireccionAerosN

De modo que podrn ser instalados 10 aerogeneradores del fabricante PowerWorks, en dos

filas de 5 aerogeneradores.

Figura 2. Representacin de la disposicin de los aerogeneradores PowerWorks.

Aerogeneradores Vergnet

Como no se disponen de suficientes datos para afinar el criterio de distancia entre

aerogeneradores, se empleara el criterio de aprovechado de la superficie. De este modo se

obtendr la siguiente configuracin:

Direccin del viento: se instalara un nico aerogenerador, ya que la distancia mnima al

siguiente aerogenerador es mayor al rea de la instalacin160>100m.

Direccin perpendicular al viento:

3125,396

300 __ vientolarperpernicuDireccionAerosN

De modo que podrn ser instalados 3 aerogeneradores del fabricante Vergnet.

Figura 3. Disposicin de los aerogeneradores Vergent.

Conclusin:

En el aerogenerador de PowerWorks, el dimetro menor del rotor reduce la distancia entre

aerogeneradores y permite explotar la superficie con ms unidades que en el caso de Vergnet.


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De la manera que se ha calculado, pero si hubiera que asegurar que el aerogenerador(con la

distancias mnimas, palas) no sale de la parcela, el aprovechamiento del espacio seria menor.

Calculo de rendimientos econmicos

Calculo de costes de inversin

Segn los datos obtenidos de libro Economa, Legislacin y PRL el desglose de la inversin es la

siguiente en la construccin de un parque elico de 50MW:

Ilustracin 12. Calculo de costes de inversin de un parque elico de 50MW de potencia instalada.

Aunque en este caso la potencia instalada del parque que es objeto de estudio es inferior, sirve

como referencia para los posteriores clculos. Como dato relevante para los clculos se

empleara la relacin de 1263,77/kW instalado.

De modo que, empleando la potencia instalada en cada caso puede obtenerse el coste de la

inversin inicial. Para esto se emplearan el nmero de aerogeneradores instalables en el

parque y la potencia de cada aerogenerador.

Tabla 7. Calculo de la inversin necesaria para el parque elico.

AerogeneradorN de

generadores

Potencia

(kW)

Potencia

instalada Inversion/kW

Inversion

parque

PowerWorks 10 100 1000kW 1263,77 1.263.770,00

Vergent 3 275 825kW 1263,77 1.042.610,25

Ingresos del proyecto

Tal y como se indica en el las bases del estudio, se ha obtenido el precio de la energa segn la

media de los precios mensuales de diciembre de 2013 y enero y febrero del 2014. Estos datos

han sido consultados en la base de datos del Operador del Mercado Ibrico en Espaa (OMIE)

bajo el sistema espaol.

Emplendose las medias aritmticas del precio diario proporcionadas por el OMIE, se ha

calculado el promedio de estos durante los tres meses definidos, obtenindose un precio

medio de 38,83/MWh.

Este precio inicial ser referente para el primer ao de explotacin, y a partir de aqu se

estimara un aumento del precio del 2% aproximadamente para cada ao. Por otra parte se


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tomara como referencia, una vida til de 25 aos para el parque elico tal y como indica la

Asociacin Empresarial Elica. De modo que obtendremos los siguientes resultados de

produccin para los dos generadores:

Tabla 8. Estimacin de ingresos durante el ciclo de vida del parque.

AoEnergia por

aero (MWh)

Precio

(/MWh)

Unidades

instaladas

Ingresos anules

()Ao

Energia por

aero

(MWh)

Precio

(/MWh)

Unidades

instaladas

Ingresos

anuales ()

1 456,8889218 38,830 10 177409,9683 1 1355,32987 38,83 3 157882,3767

2 456,8889218 39,607 10 180958,1677 2 1355,32987 39,607 3 161040,0242

3 456,8889218 40,399 10 184577,3311 3 1355,32987 40,399 3 164260,8247

4 456,8889218 41,207 10 188268,8777 4 1355,32987 41,207 3 167546,0412

5 456,8889218 42,031 10 192034,2552 5 1355,32987 42,031 3 170896,962

6 456,8889218 42,871 10 195874,9403 6 1355,32987 42,871 3 174314,9013

7 456,8889218 43,729 10 199792,4392 7 1355,32987 43,729 3 177801,1993

8 456,8889218 44,603 10 203788,2879 8 1355,32987 44,603 3 181357,2233

9 456,8889218 45,496 10 207864,0537 9 1355,32987 45,496 3 184984,3677

10 456,8889218 46,405 10 212021,3348 10 1355,32987 46,405 3 188684,0551

11 456,8889218 47,334 10 216261,7615 11 1355,32987 47,334 3 192457,7362

12 456,8889218 48,280 10 220586,9967 12 1355,32987 48,280 3 196306,8909

13 456,8889218 49,246 10 224998,7366 13 1355,32987 49,246 3 200233,0287

14 456,8889218 50,231 10 229498,7114 14 1355,32987 50,231 3 204237,6893

15 456,8889218 51,235 10 234088,6856 15 1355,32987 51,235 3 208322,4431

16 456,8889218 52,260 10 238770,4593 16 1355,32987 52,260 3 212488,892

17 456,8889218 53,305 10 243545,8685 17 1355,32987 53,305 3 216738,6698

18 456,8889218 54,371 10 248416,7859 18 1355,32987 54,371 3 221073,4432

19 456,8889218 55,459 10 253385,1216 19 1355,32987 55,459 3 225494,9121

20 456,8889218 56,568 10 258452,824 20 1355,32987 56,568 3 230004,8103

21 456,8889218 57,699 10 263621,8805 21 1355,32987 57,699 3 234604,9065

22 456,8889218 58,853 10 268894,3181 22 1355,32987 58,853 3 239297,0046

23 456,8889218 60,030 10 274272,2045 23 1355,32987 60,030 3 244082,9447

24 456,8889218 61,231 10 279757,6485 24 1355,32987 61,231 3 248964,6036

25 456,8889218 62,456 10 285352,8015 25 1355,32987 62,456 3 253943,8957

5.664.847,62 5.073.588,98

PowerWorks Vergnet

TotalTotal

En este caso se ve que el parque elico construido con 10 aerogeneradores PowerWorks

proporciona mayores ingresos que el parque de 3 aerogeneradores Vergnet.

Costes de explotacin y mantenimiento

Durante los 25 aos de vida del parque, para que el parque llegue al final de su vida en

condiciones adecuadas y asegurando una produccin optima, debern realizarse todos los

aos tareas de mantenimiento tanto desde el punto de vista fsico como del legal.

Entre estos gastos, se encontraran los gastos de personal, agua y luz del propio parque, los

gastos de combustibles adicionales para el transporte de material y personas dentro del

parque, vehculos y los gastos de gestin. Por otra parte, habr gastos correspondientes a los

cnones por la utilizacin del terreno, mantenimiento de equipos, plizas de seguros,

impuestos, los gastos de la administracin etc.

La asociacin empresarial elica calcula que la distribucin de los gastos de operacin y

mantenimiento de un parque es la siguiente:

58%: operacin y mantenimiento, O&M

23%: pago de seguros e impuestos

8%: costes de gestin y administracin


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6%: coste del mantenimiento de los equipos y las instalaciones, de gran inters por su gran variabilidad a lo largo de la vida til del parque y por su creciente peso en el coste de explotacin de ste.

Adems el Instituto para la Diversificacin y el Ahorro Energtico (IDAE) indica que los cnones

por el uso del terreno suelen estar entre el 1 y el 15% del valor de la energa vendida a red.

En este caso no se espera una disminucin de los gastos de operacin y mantenimiento para

los prximos aos, si no que en todo caso aumentaran con el tiempo y los ciclos acumulados.

Segn el Agencia Internacional de Energas Renovables (Irena) los costes de operacin y

mantenimiento varan entre 0,01USD/kWh y 0,025USD/kWh para los parques Onshore en

2010. En este caso se empleara 0,01USD/kWh (o lo que es lo mismo 8,816/MWh) por tratarse

de un parque pequeo con aerogeneradores ms ligeros que en el caso de grandes parques

con grandes aerogeneradores y por tanto con mayores solicitaciones.

Para simular el crecimiento de los costes de mantenimiento, se realiza la siguiente hiptesis;

Para el final del ciclo de vida del parque los costes O&M sern los mximos del rango

indicado por Irena, es decir, 22,4/MWh(0,025USD/kWh). Para ello la tasa de

incremento anual ser de 0,55/MWh.

Financiacin y amortizacin

Una parque elico de estas caractersticas podra ser financiado mediante subvenciones o

prestamos pblicos del Gobierno central, como de a las autonomas o Europea. Otro modo

puede es el camino de la financiacin privada de los mercados.

Si se decidiera financiar el proyecto, una opcin adecuada sera la financiacin (Project

finance) del 75% de la inversin a un plazo de 12 aos con un tipo de inters final del 6%.

Balance econmico

Para efectuar el clculo del balance econmico se emplearan los dos supuesto que se han

definido anteriormente, es decir, el parque con 10 aerogeneradores PowerWorks y el parque

de 3 aerogeneradores Vergnet. En la tabla 9 se muestran los resultados y los parmetros

empleados.


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Tabla 9.Balance econmico de cada aerogenerador.

AoProduccion

(MWh)

Inversion

inicial

Gasto Total

O&MIngresos Balance Ao

Produccion

(kWh)

Inversion

inicial

Gasto Total

O&MIngresos Balance

1 4568,88922 -1.263.770,00 40.278,13 176859,0262 -1.127.189,10 1 4065,98961 -1.042.610,25 35.844,70 158.399,67 -920.055,28

2 4568,88922 42.795,51 180396,2067 137.600,69 2 4065,98961 38.084,99 161.567,67 123.482,67

3 4568,88922 45.312,90 184004,1309 138.691,23 3 4065,98961 40.325,29 164.799,02 124.473,73

4 4568,88922 47.830,28 187684,2135 139.853,93 4 4065,98961 42.565,58 168.095,00 125.529,42

5 4568,88922 50.347,66 191437,8977 141.090,24 5 4065,98961 44.805,87 171.456,90 126.651,03

6 4568,88922 52.865,05 195266,6557 142.401,61 6 4065,98961 47.046,17 174.886,04 127.839,87

7 4568,88922 55.382,43 199171,9888 143.789,56 7 4065,98961 49.286,46 178.383,76 129.097,30

8 4568,88922 57.899,81 203155,4286 145.255,62 8 4065,98961 51.526,75 181.951,43 130.424,68

9 4568,88922 60.417,19 207218,5372 146.801,34 9 4065,98961 53.767,05 185.590,46 131.823,41

10 4568,88922 62.934,58 211362,9079 148.428,33 10 4065,98961 56.007,34 189.302,27 133.294,93

11 4568,88922 65.451,96 215590,1661 150.138,21 11 4065,98961 58.247,64 193.088,32 134.840,68

12 4568,88922 67.969,34 219901,9694 151.932,63 12 4065,98961 60.487,93 196.950,08 136.462,15

13 4568,88922 70.486,73 224300,0088 153.813,28 13 4065,98961 62.728,22 200.889,08 138.160,86

14 4568,88922 73.004,11 228786,0089 155.781,90 14 4065,98961 64.968,52 204.906,87 139.938,35

15 4568,88922 75.521,49 233361,7291 157.840,24 15 4065,98961 67.208,81 209.005,00 141.796,19

16 4568,88922 78.038,88 238028,9637 159.990,09 16 4065,98961 69.449,10 213.185,10 143.736,00

17 4568,88922 80.556,26 242789,543 162.233,28 17 4065,98961 71.689,40 217.448,81 145.759,41

18 4568,88922 83.073,64 247645,3338 164.571,69 18 4065,98961 73.929,69 221.797,78 147.868,09

19 4568,88922 85.591,03 252598,2405 167.007,21 19 4065,98961 76.169,98 226.233,74 150.063,75

20 4568,88922 88.108,41 257650,2053 169.541,80 20 4065,98961 78.410,28 230.758,41 152.348,13

21 4568,88922 90.625,79 262803,2094 172.177,42 21 4065,98961 80.650,57 235.373,58 154.723,01

22 4568,88922 93.143,17 268059,2736 174.916,10 22 4065,98961 82.890,87 240.081,05 157.190,19

23 4568,88922 95.660,56 273420,4591 177.759,90 23 4065,98961 85.131,16 244.882,67 159.751,51

24 4568,88922 98.177,94 278888,8683 180.710,93 24 4065,98961 87.371,45 249.780,33 162.408,87

25 4568,88922 100.695,32 284466,6456 183.771,32 25 4065,98961 89.611,75 254.775,93 165.164,19

2.638.909,45 2.462.773,16

PowerWorks Vergent

TOTAL TOTAL


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Por ltimo para analizar, la rentabilidad de cada parque se empleara el indicador TIR o Tasa de

Interna de Retorno. Mediante este indicador, se conocer si la inversin en este parque resulta

interesante a la hora de apostar por el o no. Si el resultado del indicador es superior al lmite

marcado por el promotor, ser rentable de lo contrario no. En este caso como no se dispone

de una tasa de TIR propia, se empleara el mencionado por el IDAE, el cual seala que el

promedio de TIR para proyectos de energa elica se sita en el 7%.

Tabla 10. Tasa interna de retorno de las dos opciones.

Ao PowerWorks Vergnet

Coste inicial - -1263770,00 -1042610,25

1 136580,90 122554,97

2 137600,69 123482,67

3 138691,23 124473,73

4 139853,93 125529,42

5 141090,24 126651,03

6 142401,61 127839,87

7 143789,56 129097,30

8 145255,62 130424,68

9 146801,34 131823,41

10 148428,33 133294,93

11 150138,21 134840,68

12 151932,63 136462,15

13 153813,28 138160,86

14 155781,90 139938,35

15 157840,24 141796,19

16 159990,09 143736,00

17 162233,28 145759,41

18 164571,69 147868,09

19 167007,21 150063,75

20 169541,80 152348,13

21 172177,42 154723,01

22 174916,10 157190,19

23 177759,90 159751,51

24 180710,93 162408,87

25 183771,32 165164,19

TIR - 11% 12%

Ingresos

netos

Conclusin final

Finalmente puede concluirse, que la opcin ms interesante ser la construccin del parque

con tres aerogeneradores de la maca Vergnet. Adems de proporcionar una rentabilidad

mayor, la inversin inicial es menor y por lo tanto facilitara la financiacin del mismo, ya sea

mediante capital propio o externo.


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