7/15/2019 Santiago Ren Sarmiento_Visita tcnica al parque elico Villonaco

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PARQUE ELICO VILLONACO - LOJA

Santiago Ren Sarmiento SotomayorElectrnica y Telecomunicaciones, Universidad Tcnica Particular de Loja

Loja, Ecuador

santiago.r.ss@hotmail.com

ResumenTeniendo Ecuador un potencial factible elico de

884.22 MW, en el siguiente documento especificar el

potencial elico de la provincia de Loja. Con 520.46 MW de

potencial factible elico en Loja, es la provincia con mayor

capacidad de potencial elico del Ecuador, seguido por la

provincia de Pichincha, y la provincia de Bolvar con el

potencial ms pequeo de la Regin Sierra.

El parque elico Villonaco, ubicado en la provincia de Loja, se

une al SNT, aportando con 16.5 MW a la transmisin

nacional.

Palabras Claves

Potencial elico, Sistema Nacional deTransmisin (SNT), aerogenerador.

I.INTRODUCCINCon el desarrollo de la economa global, la demanda

energtica a nivel mundial ha incrementado notablemente.Por otro lado, el desarrollo de energa elctrica mediante eluso de derivados de combustibles fsiles, ha causado seriosefectos ambientales. De ese modo se ha impulsado lageneracin de la energa renovable en todo el mundo.

La energa elica es aquella que se produceaprovechando la fuerza cintica del viento. Este tipo deenerga es una de las fuentes de energa renovable con

mayor crecimiento en el mundo. La energa elica esutilizada principalmente para producir energa elctricamediante aerogeneradores.[1]

En el Ecuador a partir de los estudios con el primer atlaselico del Ecuador, se dio a conocer 7 provincias de laregin sierra, donde Loja es la provincia que mayor

potencial elico posee.En toda la regin sierra se podrn instalar centrales

elicas, cuya potencia sumada llegar a equivaler el 88% dela potencia instalada en la central de Paute.

En el sector Sur del Ecuador, concretamente en laprovincia de Loja, se desarroll el proyecto elicoVillonaco. Ubicado a 2720 metros de altura, sector

Villonaco, son los aerogeneradores ms altos del Ecuador,generalmente se los ubica a nivel del mar, mximo hasta1000 metros de altura.

II.POTENCIAL ELICO DE LOJA.Con el primer estudio del potencial elico a nivel

nacional, el Ministerio de Electricidad y Energa Renovable(MEER) present el Atlas Elico del Ecuador. De acuerdocon el estudio del Ministerio de Electricidad, la reginSierra es la que mayor potencial elico posee, donde sedestaca la provincia de Loja (ver Fig. 1).

Fig.1 Potencial Elico del Ecuador. [1]

La provincia de Loja posee un potencial bruto de 880.19MW, distribuidos en todo el territorio de la provincia. La

produccin anual estimada es de 1511.26 GWh. Mientras elpotencial factible de la provincia es de 520.46 MW, y893.62 GWh/ao.

En busca de aprovechar la mxima cantidad de potencialelico existente en la provincia de Loja, la empresaENERSUR EP, se encuentra promoviendo El plan de

desarrollo elico de la provincia de Loja(ver Fig. 2), tras elxito alcanzado sobre los estudios que realiz esta empresadesde el ao 2003 a los sitios denominados Huayrapungos

(Puerta de los Vientos en quechua), han permitido la

construccin del Parque Elico Villonaco, primer proyectoelico de la provincia de Loja, reconocido a nivel nacional einternacional por su gran potencial, como tambin sus

caractersticas nicas de viento.CELEC E.P. es la empresa encargada de la construccindel proyecto Villonaco.

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TABLA I

Fuente: ENERSUR EP [4]

Actualmente el proyecto Villonaco es el nico terminado,aunque en manos de la empresa constructora china, XinjiangGoldwind Science and Technology, por motivos de garanta anno se encuentra en manos de CELEC E.P., ste proyecto permitirdisminuir la emisin contaminante de 35.270 toneladas de gases deefecto invernadero por ao. Adems cubrir el 41.6% de la

demanda del rea de servicio de la EERSA.Los siguientes proyectos que incluyen: DUCAL MENBRILLO, SANTO DOMINGO, CACHIPAMBA yHUACACOCHA, se ha determinado la factibilidad de construirlos siguientes 85MW que se incorporaran al SNT.

III.CARACTERSTICAS GENERALES DEL PARQUE ELICOVILLONACO.

El proyecto elico Villonaco est compuesto de onceaerogeneradores, ubicados a una altura de 2720 m.s.n.m. Elemplazamiento de Villonaco est situado en las montaasdel oeste de la ciudad de Loja. El Cerro Villonaco estubicado con una orientacin NNW-SSE, con una longitud

aproximada de 3 km.La empresa Normawind ha sido la encargada de realizarlos estudios convenientes, a partir del ao 2002. Lasmediciones se realizaron con anemmetros, para medir lavelocidad del viento, y, veletas para medir la direccin delviento, en tres alturas diferentes, desde 10 m, 20 m, y 30 m.

TABLA II.RESULTADO DE LAS MEDICIONES DENORMAWIND.

Fuente: Descripcin del Villonaco. NORMAWIND [5]

Aerogeneradores de tecnologa alemana, construidos enpor la empresa china Goldwind. Certificacin de

aerogeneradores de Clase S, es decir aerogeneradoresdiseados especficamente para las condiciones de la zona.

Once aerogeneradores modelo GW 70/1500. Laconstruccin de tales aerogeneradores se dise en tressegmentos, por motivos de logstica. Partes delaerogenerador, segmentos de 20 m cada uno, tres aspas de35 m de largo, cubrirn un dimetro de 70 m y un rea de3848 m2. Cada aspa consta de un motor que le permitir

moverse 360, se incorporan al rotor sin ningn tipo deengranaje para disminuir el ruido.

Los componentes de la gndola, como un generador deimanes permanentes (electroimn), un buje, y un set de

palas (3 aspas), tambin se movern 360 dependiendo de ladireccin del viento. La cimentacin de cada aerogeneradorest constituido de pilotes en 7 de 11 plataformas, variandosegn la litologa del sector, los pilotes prebarrenados varande 5 a 24 metros de longitud. Las 4 plataformas restantesestn conformadas por una subestructura de plintos ycolumnas.

Fig.2 Aerogenerador modelo GW 70/1500 [7]

Posee dos circuitos de interconexin. Consta adems deuna subestacin de elevacin Villonaco a 69000 V. Cadaaerogenerador genera 1.5 MW, con los once trabajandosuma un total de 16.5 MW que aporta al SNT, garantiza lageneracin de 59.57 GWh/ao.

IV.CONDICIONES DE OPERACIN.Todos los sistemas electrnicos y tableros de control de

los aerogeneradores reciben energa del SNT, con untransformador de 5 kW de servicio, se proporcionan energaa estos dispositivos y al electroimn (el estator), todo debefuncionar antes de empezar a generar energa elctrica.

Es necesario una velocidad mnima de 4.5 m/s para que

el aerogenerador empiece a girar, en la parte superior de lagndola se encuentran dos instrumentos, la veleta y elanemmetro. Si el sistema detecta una velocidad en elviento de 27 m/s en el lapso de 10 minutos, elaerogenerador se frena hasta pararse totalmente.

La velocidad de viento promedio anual de 12.4 m/s, seencuentra a 0.6 m/s sobre el rango de la velocidad nominalde viento que designa el constructor.

La gndola puede recibir rdenes de otro sistemaconectado a la veleta, ste le permite girar segn ladireccin del viento, para mantener al aerogeneradortrabajando eficientemente, de la misma manera cada aspa

puede rotar distintamente de las otras. El generador producecorriente de tipo CA (corriente alterna), a un nivel detensin de 620 V de variada frecuencia.

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La corriente entra en una fase de rectificacin para cadauno de los aerogeneradores, y con un segundotransformador de elevacin envan la energa elctrica a34500 V a 60 Hz, hacia la subestacin Villonaco. La S/EVillonaco eleva la tensin a 69kV.

Fig.3 Generacin de energa Proyecto Villonaco.

Para la factibilidad de mantenimiento se disearon doscircuitos de interconexin entre aerogeneradores. La

respectiva conexin corresponde, de los seis primerosaerogeneradores al primer circuito, y los cinco restantes seconectan al segundo circuito.

V.CONEXIN AL SISTEMANACIONAL DE TRANSMISIN(SNT).

La generacin de energa del parque elico Villonaco seconecta directamente al SNT. Pasando desde losaerogeneradores que se conectan a la S/E Villonacomediante dos circuitos a 34500 V, se eleva la tensin a69000 V.

Con un circuito de aproximadamente 4.5 km seinterconecta con la subestacin Loja, que pertenece al SNT.

El parque elico aportara directamente al SNT 16.5 MW, ybusca reducir la emisin de gases de efecto invernadero enuna cantidad de 35.270 toneladas de CO2 por ao.

VI.CONCLUSIONESEl Potencial elico de la provincia de Loja se aprovech

con la construccin del parque elico Villonaco. Aportando16.5 MW al SNT es uno de los primeros proyectos elicosconcluidos de Loja.

La generacin de energa con aerogeneradores permiteel ahorro de combustible fsil, y disminucin de gases comoel CO2, la culminacin de los dems proyectos en Loja,

permitir cubrir gran parte de la demanda energtica en elsector Sur del pas.

REFERENCIAS

[1] Ministerio de Electricidad y Energa Renovable. El primer AtlasElico del Ecuador. [En lnea]. Disponible en:http://www.energia.gob.ec/ministerio-de-electricidad-y-energia-renovable-presento-el-primer-atlas-eolico-del-ecuador/

[2] El Comercio. Siete provincias de la Sierra tienen un potencial elicode 885 megavatios. [En lnea]. Disponible en:http://www.elcomercio.com.ec/negocios/energia_eolica-Ecuador-Ministerio_de_Electricidad_0_877712311.html

[3] Wikipedia. Aerogenerador. [En linea]. Disponible en:http://es.wikipedia.org/wiki/Aerogenerador

[4] ENERSUR EP. Plan de Desarrollo Elico de la Provincia de Loja.[En lnea]. Disponible en:

http://enersurep.gob.ec/index.php?option=com_content&view=article&id=101&Itemid=82

[5] Normawind. Descripcin de Villonaco (Loja). [En lnea]. Disponibleen:http://www.enersurep.gob.ec/docs/villonaco/Anexo%202%20Descripcion%20eolica%20Villonaco.pdf

[6] Proyecto Villonaco. [En lnea]. Disponible en:http://www.youtube.com/watch?v=OhPX3e-SL5E

[7] GW 70/1500. [En lnea]. Disponible en:http://www.4coffshore.com/windfarms/turbine-goldwind-gw-70-1500-tid23.html

http://www.energia.gob.ec/ministerio-de-electricidad-y-energia-renovable-presento-el-primer-atlas-eolico-del-ecuador/http://www.energia.gob.ec/ministerio-de-electricidad-y-energia-renovable-presento-el-primer-atlas-eolico-del-ecuador/http://www.elcomercio.com.ec/negocios/energia_eolica-Ecuador-Ministerio_de_Electricidad_0_877712311.htmlhttp://www.elcomercio.com.ec/negocios/energia_eolica-Ecuador-Ministerio_de_Electricidad_0_877712311.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/Aerogeneradorhttp://enersurep.gob.ec/index.php?option=com_content&view=article&id=101&Itemid=82http://enersurep.gob.ec/index.php?option=com_content&view=article&id=101&Itemid=82http://www.enersurep.gob.ec/docs/villonaco/Anexo%202%20Descripcion%20eolica%20Villonaco.pdfhttp://www.enersurep.gob.ec/docs/villonaco/Anexo%202%20Descripcion%20eolica%20Villonaco.pdfhttp://www.youtube.com/watch?v=OhPX3e-SL5Ehttp://www.4coffshore.com/windfarms/turbine-goldwind-gw-70-1500-tid23.htmlhttp://www.4coffshore.com/windfarms/turbine-goldwind-gw-70-1500-tid23.htmlhttp://www.4coffshore.com/windfarms/turbine-goldwind-gw-70-1500-tid23.htmlhttp://www.4coffshore.com/windfarms/turbine-goldwind-gw-70-1500-tid23.htmlhttp://www.youtube.com/watch?v=OhPX3e-SL5Ehttp://www.enersurep.gob.ec/docs/villonaco/Anexo%202%20Descripcion%20eolica%20Villonaco.pdfhttp://www.enersurep.gob.ec/docs/villonaco/Anexo%202%20Descripcion%20eolica%20Villonaco.pdfhttp://enersurep.gob.ec/index.php?option=com_content&view=article&id=101&Itemid=82http://enersurep.gob.ec/index.php?option=com_content&view=article&id=101&Itemid=82http://es.wikipedia.org/wiki/Aerogeneradorhttp://www.elcomercio.com.ec/negocios/energia_eolica-Ecuador-Ministerio_de_Electricidad_0_877712311.htmlhttp://www.elcomercio.com.ec/negocios/energia_eolica-Ecuador-Ministerio_de_Electricidad_0_877712311.htmlhttp://www.energia.gob.ec/ministerio-de-electricidad-y-energia-renovable-presento-el-primer-atlas-eolico-del-ecuador/http://www.energia.gob.ec/ministerio-de-electricidad-y-energia-renovable-presento-el-primer-atlas-eolico-del-ecuador/