perspectivas de difusión de aerogeneradores en...

:

Perspectivas de difusión de

aerogeneradores en zonas rurales del Perú.

Emilio Mayorga [email protected]

Cel.: 999212532

Tacna, 30 de Abril de 2008

Taller de Promoción del Uso Sostenible de las Energías Renovables y los Biocombustibles

Plataforma GVEP Perú

[email protected] Telf: 999212532

Temas a tratar

• Introducción• Teoría Básica• Dimensionamiento• Proyectos relacionados


INTRODUCCION


Potencial Eólico Nacional• La entidad encargada de evaluar los registros de viento a nivel

nacional es el SENAMHI.• Para propósitos de navegación aérea, los aeropuertos registrean

también la velocidad y dirección de los vientos (CORPAC).• 1983 (OLADE): Presentó un mapa eólico preliminar del Perú (48

estaciones).• El ITINTEC elaboró para el Banco Mundial el Estudio Nacional de

Evaluación de Aerobombas en el año 1987, que consolida información sobre recursos eólicos a nivel nacional (mapa eólico).

• ELECTROPERU en la década del 90 evaluó para propósitos energéticos los recursos eólicos en Malabrigo y Marcona, además de otras localidades cuya información no es habida. Se esbozó un Atlas eólico preliminar.

• El año 1998 la DEP elaboró un mapa eólico preliminar.• El MINEM publicó el Atlas de Minería y Energía en el Perú el año

2000.


1979UNDP-OLADE:

FUTURE REQUIREMENTS OF

NON CONVENTIONAL

ENERGY SOURCES IN LATIN AMERICA

(Quito)

1010

10

10

5050

100 100

200 200

3


1990INE-FAO:

SEMINARIO SUBREGIONAL ANDINO SOBRE USO INTEGRAL DE ENERGIA EN AREAS

RURALES(Quito)


1990Oliveros Alfredo:

TECNOLOGIA ENERGETICA Y DESARROLLO(Lima)


1998MINEM-DEP:

INFORME DEL POTENCIAL

EOLICO DEL PERU(circulación interna)


2000Ministerio de

Energía y Minas:ATLAS MINERIA Y ENERGIA EN EL

PERU


2005:Asociación Técnico Científica Franco-

PeruanaENERGIA EOLICA: EXPERIENCIAS Y PERSPECTIVAS

(Lima)

1.1

0.9

1.0

0.93.5

2.8

2.01.7

3.1

2.6

8.5

2.6

4.02.4

4.4

5.0

5.3

V, VELOCIDAD DE VIENTO PROMEDIO ( m/s )

1.2

4.4

6.6

1.11.5

3.8

0.61.0

1.9

3.3

2.8

2.54.9

3.5

1.7

2.7

1.6

2.6

4.7

3.4 2.2 2.6 1.4

2.7

3.7

4.0

4.43.0

3.1 4.2

2.6

2.9

4.4

82° 80° 78° 76° 74° 72° 70° 68°

0°

2°

4°

6°

8°

10°

12°

14°

16°

18°

Malabrigo7. 59

San Juan de Marcona9.12

6.5

6.7

6.7


Dat

os d

e S

EN

AM

HI

N° Nombre Departamento Altitud [m.s.n.m.]

Velocidad media [m/s]

Energía producible [kWh/año]

1 Tumbes Tumbes 25 2,6 252

2 Talara Piura 50 8,5 4993

3 Piura Piura 46 4,0 642

4 Chiclayo Lambayeque 27 5,1 1281

5 Trujillo La Libertad 33 5,0 1243

6 Chimbote Ancash 11 5,5 1157

7 Aeropuerto Lima 13 3,4 507

8 Laguna Grande

Ica 10 6,5 2465

9 Marcona Ica 31 6,4 2329

10 Pta. Atico Arequipa 20 6,7 2701

11 Pta. de Coles Moquegua 50 5,0 1223

12 Tacna Tacna 452 2,5 363


OTRAS REFERENCIAS:

• Recientes mediciones: KLT-Konsult (Paita y Pacasmayo, 2001-2002), ABB-Alemania (S. J. de Marcona, 2003-2004)

• SENAMHI: Base de datos a nivel nacional (mediciones a 10 m sobre el terreno)

• Insuficiente registro de datos por:– Corto periodo de medición– Inapropiada distribución de anemómetros en área de estudio– Mediciones a una sola altura


TEORIA BASICA• Potencia del viento =

½ x densidad x Area de sección x V3

• Límite de Betz = 59,3% Potencia del viento, a la salida del rotor

• Coeficientes de potencia reales del rotor:Alrededor de 45% para aerogeneradores


DIMENSIONAMIENTO

• AerogeneradoresPOTENCIA = (0,15 a 0,2) A V3


PROYECTOS RELACIONADOS


Principales experiencias nacionales

• Las regiones de intervención han sido principalmente la costa y luego la sierra

Aerobombas

Aerogeneradores aislados

Aerogeneradores conectados a red

LEYENDA

YASILA

LAMBAYEQUECHICLAYO

SANTA ROSA DE QUIVES

MALABRIGO

SAN JUAN DE MARCONA

PISCOVILLACURI

PACHACUTEC

LURIN

MIRAMARVICHAYA

L

HUACHO

HUALGAYOC

PUNO

CALLEJON DE HUAYLAS


Experiencias en Aerogeneradores Conectados a la Red

• Central Eólica de Malabrigo (1996)

• Central Eólica de San Juan de Marcona(1998)


C. E. P. Malabrigo


Datos de la instalación

• Marca: MICON M 600 (ensamblado en Argentina)

• Fecha de instalación: 20 Abril de 1996

• Ubicación: Puerto Malabrigo (45 msnm) Dpto. La Libertad, Prov. Ascope, Dist. Rázuri

• Operador: ADINELSA

• Beneficiarios: 1 785 hab., 357 viviendas

• Viento: 7,59 m/s (a 30 m), A = 7,88 m/s, K = 3,38


Características del rotor

• Potencia nominal: 250 kW

• Diámetro del rotor: 27,8 m• RPM DEL ROTOR: 41,9 - 27,2.

• Cantidad de álabes: 3


Operación

• Viento de arranque: 3 m/s

• Viento de detención: 25 m/s

• Altura de torre: 28,7 m (Acero galvanizado)

• Generador Asíncrono: 250/50 kW – 440V

Inversión: US$ 324 000,00


En cinco años y dos meses: 3 004 488 kWhProducción promedio: 48 460 kWh/mes


C. E. P. San Juan de Marcona


Datos de la instalación

• Marca: Mitsubishi MWT - 450

• Fecha de instalación: 3 de diciembre de 1999

• Ubicación: San Juan de Marcona (45 msnm), Depto. Ica, Prov. Nazca

• Operador: ADINELSA

• Beneficiarios: 3 215 habitantes, 643 viviendas

• Viento: 9,12 m/s (a 40 m), A = 9,89 m/s, K = 3,01


Características del rotor

• Potencia nominal: 450 kW

• Diámetro del rotor: 39 m• RPM del Rotor: 26

• Cantidad de álabes: 3


Operación

• Velocidad nominal: 12,8 m/s

• Velocidad de corte: 24 m/s

• Velocidad máxima de diseño: 59,5 m/s (instantáneo)

• Generador: Asíncrono

Inversión: US$ 536 490,00


Porcentaje de operación: 48% (muchas paradas)Producción Dic 99 - Jul 01: 1,62 MWh


Experiencias en Aerogeneradores para sistemas aislados

• ITINTEC• ELECTROPERU• PUCP• ITDG-TEPERSAC


Experiencia de Yasila (Piura)

• 3 Aerogeneradores MP-5 Riva Calzoni de 3,5 kW en 1986.

• Otros 3 Aerogeneradores ISEA de 10 kW se instalaron en 1988.

• Se presentaron problemas en el sistema de orientación, se colocaron veletas.

• Se presentaron nuevos problemas de vibración.

• En 1995, todos los equipos estaban fuera de servicio.


Experiencia de Yasila

• Potencia nominal de 3,6 kW a velocidad de viento de 12 m/s

• Diámetro 5,3 m de diámetro de rotor

• 01 aspa


Primeras experiencias PUCP-Waira

• En 1993 se instalaron dos aerogeneradores de 700 W c/u en Hotel Santa Rosa de Quives (50 km al este de Lima), para atender necesidades de 3 kW.h diarios, con velocidad promedio de viento estimada en 6 m/s.

• Se presentaron problemas por ajustes al diseño eléctrico, falta de viento y vibraciones en la máquina.

• En 1993, el sistema interconectado alimentó el Hotel.

• Aprox. 15 instalaciones mejoradas.


Experiencias de ITDG-TEPERSAC

• ITDG: Investigación y desarrollo de aerogenerador de 100 W con imanes permanentes, para velocidades de viento de 7 m/s. Rotor de 1,7 m de diámetro y 3 aspas. Tecnología de prototipo transferida a TEPERSAC. Actual comercialización de tecnología mejorada por TEPERSAC-ITDG: 50 instalaciones en los últimos años.

• ITDG-TEPERSAC: Investigación y desarrollo de aerogenerador de 500 W, según Proyecto cofinanciado con CONCYTEC


Componente eléctrico principal:Generador de imanes permanentes


Cono de ataque


IT-100 instalado en Huacho


Inauguración de sistema colectivo de aerogeneración a pequeña escala para electrificación rural

• El 26 de marzo del 2008, se inauguró el primer sistema colectivo de aerogeneración a pequeña escala para electrificación rural en el Perú, instalado en el caserío de El Alumbre, a más de 3800 m.s.n.m., en Bambamarca, Cajamarca. Dicho sistema, brinda energía eléctrica a las 35 familias utilizando micro aerogeneradores de 100 W, y uno de 500 W para la escuela. Se benefician también 150 familias de caseríos aledaños que ahora pueden cargar baterías para sus viviendas y teléfonos celulares. El proyecto ha sido ejecutado por ITDG, y los elementos principales de dichos equipos han sido construidos por TEPERSAC, con tecnología ITDG-TEPERSAC.

• Las instalaciones cuentan además con reguladores de carga, baterías e inversores. Las familias disponen ahora de electricidad para iluminarse de 4 a 5 horas al día, y pueden usar radio, TV y equipos de sonido, con una autonomía de 3 días. Estos equipos han podido instalarse con la participación y el apoyo de CONCYTEC, UNI, de Perú; DFID, Practical Action, The Co-operative Bank, The Koru Foundation, de UK; la Asociación Catalana de Ingeniería sin Fronteras, la Universidad Politécnica de Cataluña, de España; GreenEmpowerment de USA; y el Wuppertal Institute for Climate, Environment andEnergy (WISIONS) de Alemania.


El Alumbre


Experiencia Jujuy

Potencial de sistemas híbridos aislados del

tipo Solar-Eólico-Térmico


PROYECCIONES ESTIMADAS POR EL GOBIERNO

• Bosques eólicos:Paita (40 MW)Marcona (10 MW)

• Hasta 2012:124 equipos de 50 kW(6,2 MW - 136 400 viviendas16 498 000 US$ de inversión)


Ventajas de la difusión de la tecnología

• Diversificación de fuentes energéticas• Tecnología limpia• Nuevas fuentes de trabajo para construir,

instalar y mantener equipos eólicos• Abastecimiento de los requerimientos de

energía eléctrica, en localidades aisladas que cuenten con potencial eólico.


Problemas para la difusión de la tecnología

• El principal problema de difusión de aerogeneradores en la costa, es la existencia de energía barata producida por otra fuente renovable como la energía hidráulica.

• El principal problema de difusión de aerogeneradores en sierra, es la insuficiente información sobre el recurso viento, y el elevado costo de las baterías de acumuladores requeridas en estos casos.

• Necesidad de estudios eólicos preliminares para definir áreas de potencial interés, y posteriores estudios detallados en zonas específicas para seleccionar zonas de difusión masiva


OBSERVACIONES

• Insuficiente información sobre recursos eólicos disponibles, y registros no confiables

• Baja capacidad adquisitiva de usuarios rurales

• No hay producción industrial nacional de aerogeneradores Desconocimiento de la tecnología en áreas rurales

• Insuficientes fondos de investigación y desarrollo disponibles

• Falta de normas técnicas que puedan aplicarse para garantizar la calidad de los productos.

• Experiencias negativas en aerogeneradores importados para sistemas aislados y centralizados.


CONCLUSIONES• Buen potencial para empleo de aerogeneradores en la Costa, el Altiplano, y

zonas de la Sierra.

• El principal problema en la costa, es la existencia de energía barata producida por otra fuente renovable como la energía hidráulica.

• El principal problema en sierra, es la insuficiente información sobre el recurso viento, y el elevado costo de las baterías de acumuladores requeridas en estos casos.

• Conviene diversificar fuentes de generación de energía, debido al agotamiento de combustibles fósiles en el mediano plazo, y a que el cambio climático puede disminuir sensiblemente recursos actualmente disponibles.

• Mayor requerimiento de aerogeneradores para sistemas aislados que para aerogeneradores conectados a la red, aunque su costo por unidad de potencia generada es más alto.


RECOMENDACIONES GENERALES

• Apoyar económicamente al SENAMHI para que procese la información de su base de datos eólica y defina zonas de interés para una evaluación posterior mas especializada

• Evaluar en forma continua durante un año, los recursos eólicos cerca de localidades alejadas del sistema interconectado y que no cuenten con recursos hidroenergéticos, previa prospección que muestre indicios razonables de elevadas velocidades de viento

• Legislar que se incluya dentro de la evaluación de las alternativas energéticas, los costos de mitigación que deben requerir los sistemas que producen GEI

• Legislar que se incluya dentro de la evaluación de las alternativas energéticas, los costos de mitigación que deben requerir los sistemas que producen GEI.

• Elaborar y difundir manuales orientados al promotor de desarrollo rural que informen sobre las tecnologías energéticas renovables y sus costos.

• Evaluar durante un tiempo prudencial la experiencia de El Alumbre, para estimar el potencial de generación eólica descentralizada en zonas similares de nuestro país.

• Fomentar la colaboración de entidades públicas y privadas vinculadas a la electrificación rural, como en el caso de El Alumbre.

perspectivas de difusión de aerogeneradores en...

Documents