Resumiendo: la energía que se extrae del viento tiene relación, sobre todo, con su velocidad y el área de captación por el que pasa.

Tamaño: px

Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "Resumiendo: la energía que se extrae del viento tiene relación, sobre todo, con su velocidad y el área de captación por el que pasa."

Adrián Lucero Fernández
hace 6 años
Vistas:

1 EL VIENTO, LOS AEROGENERADORES, EL ROBLE BAI-WIND

2 Índice EL VIENTO Y LOS AEROGENERADORES... 2 EL ROBLE... 4 ELEMENTOS DE UN AEROGENERADOR RELACCIÓN POTENCIA ÁREA DE CAPTACIÓN DE UN AEROGENERADOR

3 EL VIENTO Y LOS AEROGENERADORES Es bien sabido que el viento no es igual en todos los lugares, por lo que dentro del sector eólico se establecieron distintos criterios para su valoración. El primero establece la distinción de los lugares según su media de vientos anuales, por lo que se refiere a ellos como de 1 m/s, 1,5 m/s, 2 m/s, 8 m/s, etc. Un segundo criterio es el que establece los lugares según una agrupación de vientos medios anuales. Y un tercer criterio es el que establece las características que deben de tener los Aerogeneradores en cuanto a con que velocidades de viento arrancan, llegan a potencia nominal y se paran. (Ver la siguiente tabla) Características de los Aerogeneradores S/ vientos medios del lugar (m/s) Características del lugar Características del Aerogenerador Clasificación lugar Media viento anual V. Inicio V. Nominal V. Parada Desde hasta Desde hasta Desde hasta Vientos Suaves 2 3,5 1,5 2, Vientos Medios 3,5 5 2,5 3, Vientos Fuertes 5 7 3, Vientos Violentos Datos. CIEMAT Resumiendo: la energía que se extrae del viento tiene relación, sobre todo, con su velocidad y el área de captación por el que pasa. E= Energía extraída V= Velocidad del viento S= Área de captación E = V³ x S... Para una misma energía generada, en lugares de vientos: Suaves: se incrementa el área de captación para extraer la energía necesaria. Medios:. Fuertes: Violentos: no es necesaria un área de captación grande. Por lo tanto hay que conocer el viento y las necesidades energéticas antes de realizar una instalación eólica. 2

4 Así mismo, estos tipos de emplazamientos tienen unas horas anuales de vientos, según se refleja en la siguiente tabla. Curvas de horas en distintos tipos de lugar Vientos Suaves Vientos Medios Vientos Fuertes Vientos Violentos Horas m/ Al igual que en la energía hidráulica, que hay distintos tipos de máquinas dependiendo de la velocidad y caudal del agua (Pelton, Kaplan, Francis), en la energía eólica, dependiendo de la velocidad media del viento, existe un tipo concreto de máquinas. Curvas de Potencia según vientos Aerogeneradores de 24m2 de area V.Suaves R24S750 V.Medios R24M2,2 V.Fuertes R24F5,5 V.Violentos R24V kw m/s 3

5 Combinando la información de las tablas anteriores, tenemos que determinar que no se debe instalar un Aerogenerador preparado para vientos violentos en una zona de vientos suaves, ya que al combinar las curvas de viento del lugar con la de potencia del Aerogenerador, nos damos cuenta de que este apenas funcionaría. Esto lleva a la incongruencia de que el coste del kw. instalado puede ser bajo, pero el coste del kwh. generado es altísimo, ya que no hay horas de generación para amortizar la inversión. Por estos motivos, no se tiene que hablar de coste de kw. (instalado), sino del coste del kwh. (Generado o previsto), ya que en este ratio entran todas las variables: viento del lugar, coste del Aerogenerador, vida prevista, mantenimiento, etc. EL ROBLE El Aerogenerador de minieólica se instala en entornos cercanos al ser humano, además del lógico rendimiento, tiene que ser de: Alta Seguridad Bajo ruido Bajo mantenimiento Todas estas variables se conjugan con máquinas de bajas revoluciones. En BaiWind elegimos desarrollar, de entre todas las existentes, la tecnología Giromil al ser de alto rendimiento y bajas revoluciones. (Tabla adjunta) Rendimiento u/v = velocidad pala / velocidad viento 4

6 ELEMENTOS DE UN AEROGENERADOR. Un Aerogenerador se compone de dos partes importantes: El área de captación (turbina). Es el conjunto de elementos que captan la energía del viento. La componen, las palas, brazos, rotor, etc., y se encargan de transformar la energía lineal del viento en energía de rotación. El área de captación esta relacionada con la energía que tiene el viento por m2 y la que se necesita. El conjunto Generador. Lo componen los elementos que toman la energía rotación de la turbina y la transforman en energía eléctrica. Lo componen el alternador, regulador, etc. La potencia del conjunto Generador esta relacionada con la energía que capta la turbina en un lugar. Como la energía del viento es variable, se necesitan elementos eléctrico-electrónicos que adecuen esta energía variable para su uso. Por lo que también en una instalación eólica se instalan distintos componentes, además del Aerogenerador, como: inversores, cargadores de baterías, baterías, cuadro eléctrico de control, etc. Todos estos elementos tienen relación directa con la potencia del alternador. Otro elemento necesario para la instalación de un Aerogenerador es la estructura, columna, etc., que es la encargada de situar al Aerogenerador en una altura en la que exista viento suficiente, y que este no se vea perturbado por la sombra de elementos tales como edificios, arbolado, etc. Su tamaño, forma, etc., tiene relación con el coste que se puede asumir en una instalación. RELACCIÓN POTENCIA ÁREA DE CAPTACIÓN DE UN AEROGENERADOR Como se ha definido anteriormente, dependiendo del viento y las necesidades de energía necesitamos un área de captación y esta relación nos dará la potencia del alternador y equipamiento eléctrico-electrónico óptimos. Como dato general de análisis de la energía que es capaz de captar un Aerogenerador, - los distintos Aerogeneradores del mercado esta entre un 10% y un 35%- tomamos el que el Aerogenerador extrae una media del 30% de la energía que tiene el viento. 5

7 En la tecnología Roble tenemos tres áreas de captación de: 6 m2, 12 m2 y 24 m2, que dependiendo de los vientos medios de un lugar captarán una energía. Tomando la energía que tiene el viento por cada media de velocidad anual, el rendimiento y el área, el Aerogenerador captará una energía media anual. Datos IDAE Densidad de la potencia media anual del viento (W/m2) V.Suaves V.Medios V.Fuertes V.Violentos m/s <4 4 4, W m2 < Rendimiento 30% W. captados por el Aerogenerador según los vientos Área de 6 m Área de 12 m Área de 24 m Tomando los datos de la potencia anual media mayor captada en cada tipo de viento (en azul), nos da la potencia teórica mínima a instalar de alternador y por lo tanto también en la parte eléctrica. Esta potencia eléctrica es la media, por lo que para determinar la potencia del alternador hay que tener en cuenta que se necesita: Captar los distintos valores de viento que determinan la energía media. Analizar el punto de rentabilidad de la inversión eléctrica versus generación. Valorar las pérdidas del conjunto Alternador- parte eléctrica, que permitan la generación con vientos bajos. Por todo ello las potencias asociadas al viento medio existente y al área del Aerogeneradores en la tecnología Roble son los de la siguiente tabla kw. de alternador del Aerogenerador según los vientos V.Suaves V.Medios V.Fuertes V.Violentos Nombre W. Nombre W. Nombre W. Nombre W. Área de 6 m2 R6S R6M R6F1, R6V Área de 12 m2 R12S R12M1, R12F R12V7, Área de 24 m2 R24S R24M2, R24F5, R24V Para un viento y área de captación determinados, instalar en los Aerogeneradores alternadores de menor potencia supone generar menos energía de la que aporta el viento. Por el contrario instalar alternadores de mas potencia supone un sobre coste. 6

8 Actualmente, en algunos círculos, se mide la bondad de un Aerogenerador por su relación precio/kw. instalado, llegándose a la incongruencia de elegirlo solo por su potencia instalada, no por su capacidad de captar la energía del viento: binomio área de captaciónalternador. (No es rentable un coche preparado para el monte si los desplazamientos son por la Ciudad) En Baiwind hemos desarrollado Aerogeneradores óptimos para las distintas medias anuales de vientos y las necesidades del Cliente. Conclusiones: 1. El viento tiene la energía, el Aerogenerador extrae una parte de ella, sino hay viento no hay energía. 2. No se debe instalar un Aerogenerador si no se dispone de: El conocimiento del viento existente. Las necesidades de energía. El Aerogenerador adecuado. 7

Documentos relacionados

Aplicación Mini-eólica en medio Rural ---- Genera

Aplicación Mini-eólica en medio Rural ---- Genera 2015 www.baiwind.com www.coop2020.eu Aerogeneradores. Diferencias por uso recurso - objetivos Tecnologías Por el uso Por el recurso Objetivos Gran Eólica