Comparativo entre análisis de ciclo de vida, emisiones y análisis económico de 100 Kw de energía eólica.

Este estudio compara tres configuraciones de turbinas de viento para producir una potencia nominal de 100 kW aplicando la metodología del ACV durante un periodo de 25 años. Las alternativas en estudio son: instalando veinte Endurance (ES) 5 kW, o cinco Jacobs (JA) 20 kW, o un Poder del Norte (NP) 100 turbinas kW en el Halkirk región de Alberta, Canadá La comparación se ha hecho tomando energía del ciclo de vida, el medio ambiente y los aspectos económicos en consideración Cada parámetro ha sido cuantificado correspondiendo a una unidad funcional (FU) de 1 kWh. La energía requerida para el ciclo de vida NP se encuentra en 133,3 kJ / kWh, que es aproximadamente 69% y 41% menos de ES y JA respectivamente. Impacto en el calentamiento global de NP se encontró que 17,8 g CO2eq / kWh, que es de alrededor de 58% y 29% menos respectiva para EN y JA. La acidificación (SO2eq / kWh) y el ozono troposférico [(VOC þ NOx) / kWh] los impactos de NP se encuentran también significativamente menores en comparación con la norma y la configuración JA. La diferencia en los impactos ambientales relativos de configuraciones se encuentra para ser menor, mientras que la realización de análisis de incertidumbre, pero no altera el ranking de configuraciones. Al 10% de tasa interna de retorno (TIR), a un precio de la electricidad para el NP es 0,21 $ / kWh, mientras que EN y JA precios son 65% y 16% más altos, respectivamente.

Introducción.

La generación de electricidad es una fuente importante de (GEI) las emisiones de gases invernadero. Como la mayoría de las fuentes de energía primaria utilizadas para la producción de electricidad son los combustibles fósiles, es probable que aumente a nivel mundial en el futuro inmediato las emisiones de GEI y esto pone finalmente nuestro medio ambiente y la sociedad en una posición vulnerable. Al mismo tiempo la protección del clima y satisfacer el crecimiento de la demanda de electricidad se ha convertido en uno de los grandes dilemas y desafíos del siglo 21. Como las fuentes de energía renovables aportan beneficio medio ambiental inherente, están ganando más atractivo como una alternativa a los combustibles fósiles. Entre las energías renovables, la energía eólica está experimentando un rápido crecimiento en todo el mundo en las últimas dos décadas y se espera que crezca aún más rápido en el futuro [1,2].

Aproximadamente, el 82% de la producción total de electricidad en Alberta se genera a partir de la combustión de carbón, lo que resulta en el factor de emisión de la red más alta en Canadá [3]. Alberta planifica para mitigar 37 millones de toneladas (Mt) de dióxido de carbono equivalente (CO2eq) en 2050 por la "ecologización" de su sector energético con fuentes renovables [4].

La instalación de aerogeneradores pequeños (300 We 300 kW) se está convirtiendo en popular ya hay más de 2.200 de ellos están en funcionamiento actualmente en Canadá [5]. Las pequeñas instalaciones de energía eólica están creciendo por numerosas de razones. Aerogeneradores pequeños pueden operar tanto dentro como fuera de la red, proporcionando a las comunidades

remotas, instituciones educativas, productores agrícolas, y las empresas con una fuente de energía limpia y económica. Zonas del centro y el este de Alberta son regiones de viento atractivos con vientos constantes y de baja densidad de población, y las características geográficas limitadas. Este estudio se basa en el establecimiento de instalaciones de energía eléctrica (kW) viento placa 100 kW en la región central del este Halkirk de Alberta, Canadá. Tres fabricantes de turbinas han sido analizados mediante Análisis de Ciclo de Vida metodología (LCA). Cada fabricante produce aerogeneradores de diferentes capacidades. Las opciones en estudio son- instalar 20 Endurance (ES) 5 kW, o 5 Jacobs (JA) 20 kW, o 1 Potencia del Norte (NP) 100 turbinas kW para la instalación eólico de 100 kWe propuesto por fabricante. El ACV es la metodología estándar para cuantificar los impactos ambientales de cualquier sistema físico [6]. LCA evalúa el impacto ambiental de un producto a lo largo de su ciclo de vida. Por lo general, el ciclo de vida de cualquier producto comienza con la adquisición de materia prima, seguido por la producción, uso, mantenimiento, y, finalmente, el reciclaje y la eliminación del producto [6]. Aunque hay estudios de ACV disponibles en la generación de energía eólica a gran escala los estudios de generación de energía eólica son raros para máquinas de pequeña escala [9]. Los estudios que realizan LCA comparando los diferentes aerogeneradores según la capacidad para generar la misma potencia no estaban disponibles. Este estudio se centra en abordar estas brechas en los estudios de ACV de la energía eólica a pequeña escala. Los estudios disponibles para discutir la viabilidad económica de la energía eólica. El Análisis económico ayuda a la hora de determinar la cuantía de la subvención o incentivo necesario para hacer que la energía eólica sea competitiva con otras alternativas. Para hacer este estudio más informativo para los potenciales inversores, se ha incluido una evaluación económica de las tres alternativas. El periodo de recuperación de energía es otro parámetro importante que debe tenerse en cuenta para las opciones de energía renovable [11]. Para evaluar esto, este estudio rastrea todo el aporte de energía no renovable primaria para las configuraciones de turbinas de viento sobre su ciclo de vida.

El objetivo general de este estudio es comparar tres configuraciones de aerogeneradores con capacidad diferente toda la producción de la misma potencia de la placa de identificación, mediante la cuantificación de su energía relativa, del medio ambiente, y el beneficio económico.

Metodología:

El factor de capacidad se define como la relación entre la potencia real y la potencia teórica (potencia placa de identificación) de salida durante un lapso de tiempo especificado en un régimen de viento determinado. Es una buena práctica para el cálculo de un factor de capacidad en lugar de asumir uno, ya que cada aerogenerador tiene una curva de potencia única que produce la energía de acuerdo a la velocidad del viento. A diferencia de otros estudios de ACV mencionados anteriormente, este estudio determina el factor de capacidad para cada aerogenerador que es específico para el régimen de vientos Halkirk. El método de la curva de potencia se ha utilizado para determinar el factor de capacidad empleando la metodología expuesta por [12]. Potencia de salida de diferentes aerogeneradores a diferentes velocidades de viento fueron proporcionados por el fabricante en la forma de una curva de potencia (JA) y un conjunto de tablas (EN y NP). La velocidad media del viento para Halkirk a una altura de 30 m fue proporcionada por la Canadian

Wind Energy Atlas [13] y fue convertido para obtener la velocidad a la alturas de buje de las respectivas turbinas que utilizan la ley 1/7 de la energía que se encuentran a partir de la ecuación (1) [14].

Donde, un α factor de cizalladura del viento, H = altura sobre el nivel del suelo, altura Ho =de referencia, V la velocidad del viento a la altura del Ho= de metros sobre el nivel del suelo H, y Vo ¼=velocidad del viento a la altura de referencia. Suponiendo que la cobertura del suelo típico de la zona Halkirk como pasto corto, alfa se supone que es de 0,14 [12]. Se utilizó la velocidad del viento a la altura del buje encontrado de la ecuación para crear una distribución Weibull usando el factor de forma y el factor de escala de 2 y 6,24, respectivamente, proporcionado por la Canadian Wind Energy Atlas [13]. A partir de esta distribución del viento, la potencia neta anual de cada turbina de diferente fabricante se ha calculado utilizando el método de la curva de potencia. De esta manera, se calculó el factor de capacidad para cada configuración.

El ciclo de vida de la turbina se ha dividido en cinco procesos unitarios para la facilidad de análisis. Estos son: la producción de la turbina, el transporte y la instalación, generación de energía, el mantenimiento de la turbina, y la clausura, reciclado y eliminación. La descripción detallada de los procesos unitarios se da en la Sección 2.3. Toda la entrada de energía primaria no renovable ha sido rastreada por cada proceso unitario. Para asegurar una cuantificación precisa, la materia prima y la energía y de las emisiones de combustible incorporado factores han sido considerados desde una perspectiva de ciclo de vida que se mantiene constante durante todo el estudio. La entrada neta de energía a un proceso de unidad se calculó basándose en la Ecuación (2).

Donde , P = Ein insumo de energía primaria no renovable totales a un proceso de unidad, E Salida = producción total de energía de un proceso de unidad y Enet = entrada neta de energía a un proceso de unidad. Un signo negativo de Enet indica el ahorro de energía y viceversa.

La potencia total disponible durante la vida de servicio de cada configuración de turbina basado en el factor de capacidad determinada se utilizó para normalizar la energía del ciclo de vida, las emisiones y la entrada económica correspondiente a la unidad funcional (FU). Parte de la información necesaria para un conjunto de datos de inventario completo de todo incluido no estaba disponible. Por lo tanto, las incertidumbres en los resultados del ACV obtenidos eran

inevitables. Para investigar las imperfecciones de los datos, se recomienda un análisis de incertidumbre agregada sistemática antes de sacar una conclusión basada en el resultado LCA [15]. El método estándar de análisis es un cálculo Monte Carlo. La metodología para el análisis de la incertidumbre de este estudio se ha detallado en la Sección 5.

2.2 Definición de objetivos:

Este estudio se ha llevado a cabo para averiguar la configuración más adecuada de las turbinas de viento para establecer una planta de generación de electricidad a partir del viento 100 kWe en alkirk, Alberta, Canadá. Para una instalación teórica viento 100 kWe el número total de turbinas requeridos son veinte EN, cinco JA y uno NP, respectivamente. En Cada configuración se ha comparado la energía, el medio ambiente, y aspecto económico.

2.3 Fronteras del sistema:

Como se mencionó anteriormente, este estudio de ACV se ha hecho para Halkirk, Alberta, Canadá. Sin embargo, las turbinas de NP, EN, y JA se producen en EE.UU. en Barre (Vermont), Ferndale (Washington), y Minneapolis (Minnesota), respectivamente. No había ninguna imagen clara disponible para la cadena de suministro de materiales para los fabricantes de turbinas. Dicho esto, las tecnologías de procesamiento de material para la producción de turbinas y sus factores de emisión que acompañan varían en función del país. Para resolver el problema, la energía y el impacto ambiental de la producción de materias primas para la fabricación de turbinas han sido estimados en base a los estándares de Estados Unidos (EE.UU.). En los casos en que no se disponía de datos de Estados Unidos, se utilizaron los datos europeos [8,9,11]. Se estimaron los impactos ambientales del transporte de combustible diesel basado en el estándar Alberta. Estos datos fueron en un formato agregado que incluye la extracción de combustibles, refinación y transporte a las estaciones de servicio. Barras de refuerzo de hormigón y el acero utilizado en la fundación de la turbina es más probable que se adquirirán a partir de las instalaciones locales en Alberta. Por lo tanto, los impactos ambientales de los materiales de construcción en bruto estimado se basan en datos específicos de Alberta. Debido a la falta de disponibilidad de datos, evaluación de impactos de desmantelamiento, reciclaje y disposición se basa principalmente en datos europeos [1,17e19].

Una frontera del sistema consolidado en este estudio se ha demostrado en la Fig. 1. El ámbito de los procesos unitarios son más detallada en los apartados siguientes.

2.3.1. Producción de la turbina.

Energía y emisiones de impacto de la producción de todas las materias primas necesarias para la fabricación de las piezas de turbinas han sido considerados bajo este proceso de unidad. Todos los datos de inventario se basan en el ciclo de vida del material. Impactos durante la fabricación de la turbina y el montaje han sido ignorados, ya que se estima que será insignificante durante el análisis. Los impactos de las partes de la turbina de pintura fueron ignoradas en este estudio por

dos razones. En primer lugar, los estudios anteriores han demostrado un impacto limitado de la pintura en comparación con otros procesos. En segundo lugar, hay una falta de datos aplicables para las turbinas de viento en este estudio. Una descripción del material detallado se presenta en la Tabla 1.

2.3.2. Transporte e instalación

Transporte de todas las partes de turbinas se considera uno del fabricante al sitio de viento. El transporte de la materia prima hasta el fabricante de la turbina ha sido ignorado por dos razones: en primer lugar, es casi imposible rastrear la cadena de suministro de materia prima completa y en segundo lugar, su contribución de la demanda total de energía y el medio ambiente se encontró que era insignificante con valores asignados arbitrariamente de distancia de transporte.

La unidad de proceso también incorpora la producción y transporte de material base para el sitio. Todas las distancia de transporte (ferrocarril y camiones) se han determinado con base a la información proporcionada por el ferrocarril Canadian National (CN) [16]. La descripción del material base se presenta en la Tabla 1.

2.3.3. Generación de energía

La unidad de proceso representa la producción de energía y no se asocia a ningún tipo de emisión. Como todos los sistemas están conectados a la red, el establecimiento de una instalación de energía de respaldo ha sido ignorado debido a la irrelevancia al objetivo general del estudio. La transmisión y distribución de energía se ha mantenido fuera del alcance, ya que se supuso que este proceso es similar para todas las configuraciones de la turbina y por lo tanto no contribuirían suficientemente para diferenciarlos.

2.3.4. Mantenimiento de la turbina

Esta unidad de proceso considera los impactos de transporte del vehículo de mantenimiento en el sitio de la turbina. Se ha supuesto que cada turbina requiere mantenimiento una vez al año. En caso de múltiples configuraciones de turbina (EN y JA), el requisito de mantenimiento ha sido calculada simplemente multiplicando por el número de turbinas en cada configuración. Impactos asociados con la lubricación (aceite y grasa) de partes de turbinas de viento han sido asumidos como insignificantes desde la perspectiva del ciclo de vida.

2.3.5. Desmantelamiento, reciclado y eliminación

Esta unidad de proceso incorpora los impactos de desmontaje, reciclado y eliminación de los materiales de la turbina después de la vida útil de las turbinas. Las tasas de reciclaje de acero, cobre y aluminio y los coeficientes de emisión asociados son adoptados de las mejores prácticas utilizadas en la clausura de la turbina eólica europea [1,9,17,18]. Se supone que los materiales reciclados se utilizarían para sustituir las materias primas vírgenes para la futura fabricación de turbinas. Así el reciclaje contribuye de manera significativa en el ahorro energético y las emisiones evitadas. Después del desmontaje, se incluyen los impactos de transporte de residuos reciclables y para disposición final de equipos pesados durante el vertido [19]. Los Supuestos que participan en este proceso unitario y referencias de datos se presentan en la Tabla 2.

2.4. Estresores ambientales

Los factores de estrés ambientales que se han considerado para los sistemas de turbinas se presentan en la Tabla 3. A pesar de haber datos disponibles, los factores de estrés ambientales como la eco toxicidad, la respiración orgánica, inorgánica y la respiración no se calcularon con el fin de mantener el foco del estudio. No se estudiaron otros factores de estrés, tales como el uso del suelo, la contaminación acústica, y el impacto sobre las aves, ya que se supone que son triviales para pequeñas instalaciones adecuadamente situados aerogeneradores [1,7-9,11].

2.5. Unidad funcional

Con el fin de comparar las configuraciones de turbinas, sus características de rendimiento, es decir, la entrada de energía requerida, los impactos sobre el medio ambiente y el costo deben ser cuantificados bajo una unidad de referencia fijo. Esta unidad se conoce como unidad funcional (FU). Esto es necesario para garantizar la comparabilidad de los resultados de la evaluación del ciclo de vida [6]. La producción de 1 kWh de electricidad placa de identificación ha sido utilizado como el FU en este estudio.

3. Inventario Evaluación

3.1. Los datos de inventario de materiales

Los datos de inventario de materia prima para diferentes turbinas se presentan en la Tabla 1. Esta información ha sido adoptada principalmente de estudios anteriores [22e29]. Aunque casi toda la información estaba a disposición del público, algunos datos de los inventarios tuvieron que ser obtenido mediante comunicación personal con los representantes de sus respectivos fabricantes. Es importante mencionar que los datos de inventario EN y JA se ajustan por 100 instalaciones de la placa de características kW, es decir. Los datos corresponden a veinte y cinco turbinas ES JA. Además, la adición de pesos materiales no siempre es igual al peso de un sub-componente cuando los números se redondean.

3.2. Material de energía incorporada y emisión

La energía incorporada y los factores de emisión han sido considerados para todas las materias primas necesarias 'producción, reciclaje y eliminación. Cada factor se ha determinado mediante la suma de los efectos respectivos en cada etapa del ciclo de vida del material. La energía incorporada y los factores de emisión se pueden encontrar en la Tabla 4. Tabla 4 también muestra los factores para el reciclaje de materiales y el depósito en vertederos. Algunos factores de emisión para las operaciones de reciclaje eran muy difíciles de encontrar, pero estos eran para procesos con muy pequeñas contribuciones al impacto global del ciclo de vida, y por lo que sus impactos diferenciales (la diferencia en el impacto entre cada uno de los tres sistemas) se consideran extremadamente pequeño.

3.3. Datos Transporte

Algunos procesos unitarios en este estudio implican el transporte de productos y materiales. Modos de transporte incluyen servicio de vehículos ligeros (LDV), vehículo de alto deber (HDV), y el ferrocarril. Tabla 5 describe el escenario transporte turbina de cada fabricante al sitio de viento a lo dispuesto por CN. Turbinas serán transportadas utilizando 53ft contenedores de Organización Internacional para la Estandarización estándar (ISO). Se supone que el LDV se utilizaría durante el mantenimiento regular de las turbinas. Tabla 6 describe los factores de emisión que participan en los diferentes modos de transporte. Cuando un vehículo está funcionando sin carga adicional, por ejemplo durante el mantenimiento, mientras HDV sería liberado de Vancouver para recoger las turbinas de Ferndale etc. factores de emisión se determinaron en base a la distancia recorrida. En estos casos, la eficiencia de combustible de vehículos (L / km) fueron evaluados en base a 55% de la ciudad y el 45% la carretera de conducción [34]. Posteriormente, se utilizaron factores de emisión diesel para determinar la emisión global. Bajo condiciones de carga, los factores de emisión se determinan con base en los viajes de toneladas-kilómetro (tkm). En todos los casos, diesel con el estándar vehículo respectivo se considera que es el combustible para el transporte.

3.4. Supuestos y limitaciones

Este estudio de ciclo de vida se ha realizado bajo algunas inevitables limitaciones y supuestos considerables. Los supuestos que no se mencionan en los apartados anteriores se resumen a continuación:

Uso de la vida de la turbina se ha supuesto que ser de 25 años. Aunque este estudio representa el mantenimiento de turbinas regular, reemplazo de

componentes no es considerada por cualquiera de las configuraciones. ? Para la EN y JA, los pesos relativos de las piezas de la góndola no estaban disponibles.

Por lo tanto, se ha supuesto que los subcomponentes de góndola (es decir generador, marco, m / c y cáscara, y la caja de cambios y eje) comparten el peso total de la góndola

por igual. El desglose de materias primas de estos subcomponentes ha sido adoptada con base a Ancona y McVeigh [37].

Teniendo en cuenta la ubicación del sitio de la turbina a los establecimientos correspondientes, la distancia de transporte de ida y vuelta para la entrega material de base para el emplazamiento de la turbina eólica se supone que es de 200 km. Teniendo en cuenta la ubicación del sitio de la turbina a las principales ciudades en las que el personal probablemente viajar desde, la distancia de ida y vuelta para el mantenimiento de vehículos se ha asumido como 400 kilómetros.

La distancia para rellenos sanitarios y reciclaje se supone que es 100 km del sitio de viento para todas las configuraciones bajo desmantelamiento, reciclaje y eliminación.

El poder calorífico inferior del diésel se ha asumido que ser 39 MJ / L. La calidad de los datos es inherentemente incompatible. Como no todos los indicadores se

obtuvieron de la misma geográfica y / o estándares tecnológicos, la incertidumbre es inherente a estos datos de entrada. Se supone que el análisis de incertidumbre realizado en este estudio para evaluar un límite superior de los efectos de esta variabilidad.

Este estudio no incluye el análisis de los efectos de los contaminantes del agua y sólidos.

Fig. 3. Environmental impact from three configurations.

La energía y el impacto ambiental del sector transporte en todas las unidades de proceso han sido evaluadas con base en combustible canadiense y vehículo estándar.

4. Energía y análisis de impacto ambiental

4.1. Impacto de la Energía

Se encontró que los factores de capacidad calculados para ES, JA y NP de 0.23, 0.22 y 0.24 respectivamente. Sobre la base de las configuraciones factor de capacidad determinados son capaces de producir 5,1, 4,9 y 5,3 GWh, respectivamente, en su tiempo de vida de 25 años. La energía primaria requerida de las fuentes de combustibles fósiles para las configuraciones son 424,3, 221,5 y 133,3 kJ / kWh, respectivamente. Fig. 2 retrata el impacto energético de cada proceso unitario para todas las configuraciones. En cada configuración, la «producción Turbina 'tiene la mayor cuota de energía. Esto se refleja en el ahorro de energía más altos durante el reciclaje. EN tiene un requerimiento de energía excepcionalmente alto para 'Mantenimiento Turbina'. Esto es debido a la suposición de que el mayor número de turbinas en una configuración requerirá más mantenimiento ya que este cálculo se ha asumido que los viajes de mantenimiento no se combinarán. Se encontró que los factores de intensidad de energía para instalación eólica de 100 kW en el rango de 118e1642 kJ / kWh basado en 8 estudios [38]. Es muy difícil comparar este estudio con ellas, ya que se llevaron a cabo en diferentes lugares y bajo diferentes supuestos. Dicho esto, los factores determinados en este estudio ajuste dentro del rango mencionado. Sobre la base de la eficiencia de la planta de energía convencional de 40%, el tiempo de retorno energético para las configuraciones de turbina es de 1,4, 0,8, y 0,6 años, respectivamente, para los EN, JA y NP, que se compara bien con los

estudios previos que encontraron el periodo de recuperación de energía entre 0,39 y 2,29 año [1,11,39].

4.2. Impacto ambiental

Como se mencionó anteriormente, este estudio investigó el impacto ambiental de los sistemas de viento que toman tres factores estresantes en cuenta; el calentamiento global, la acidificación y el agotamiento del ozono. Fig. 3 describe el desempeño ambiental de la norma, JA y NP. Si una línea vertical que se traza desde el punto de ubicación (en el eje horizontal primaria) de cada configuración, los puntos de intersección de las curvas y eje horizontal secundario proporcionarían los impactos de agotamiento del ozono, la acidificación y el calentamiento global para la configuración respectiva. Desde NP los impactos de agotamiento del ozono, la acidificación y el calentamiento global son 6.2 x10? ^ 2 g (VOC þ NOx) / kWh, 4,2? X10? ^ 2 gSO2eq / kWh y 17,8 g CO2eq / kWh, respectivamente. De JA y EN impactos son 10.5? X10 ^? 2 y 13.9? 10? 2 g (VOC þ NOx) / kWh, el 8,8? 10? 2 y 11,2? 10? 2 gSO2eq / kWh, el 25,1 y 42,7 g CO2eq / kWh, respectivamente. Se encontraron resultados similares en otros estudios, así [1,11,38e40]. Como la fig. 3 indica, cuanto mayor sea el tamaño de una sola turbina en una configuración, la ventaja más del medio ambiente se puede lograr; este hallazgo es similar a la ventaja de tamaño conocido como "economías de escala" [41]. Fig. 4 describe cómo diferentes procesos unitarios en cada configuración contribuyen al impacto ambiental global. El factor de emisión de la red actual de Alberta se puede estimar como 820 g CO2eq / kWh, 0,570 g SO2eq / kWh, 0,585 g NOx / kWh [3,42]. Con base en esto, se encontraron los períodos de amortización de emisiones de GEI 1,4, 0,8 y 0,5 años, respectivamente, para ES, JA, y NP. La lluvia ácida y los plazos de recuperación de agotamiento del ozono se encontraron menos de una semana para todas las configuraciones.

5. Análisis de Incertidumbre

Es importante recordar que «los datos de inventario", son factores importantes que determinan críticamente el éxito de cualquier estudio de ACV. Dado que casi no hay datos, independientemente de la fuente, son absolutamente perfectos, análisis de incertidumbre es un enfoque bien aceptada y reconocida de mejorar la fiabilidad de los resultados del ACV y estimar una cota de la inexactitud de estas estimaciones podría ser. Con el fin de abordar los problemas asociados con 'datos de inventario ", diferentes indicadores de calidad de datos han sido propuestas por Weidema y Wesnaes [43] quien introdujo cinco indicadores de calidad de datos: fiabilidad, integridad, correlación temporal, la correlación geográfica, y la correlación tecnológica. Las fuentes de datos utilizados en este estudio son fiables y completos dentro de los límites del sistema definido de este estudio. Por lo tanto, se supone que los criterios de confiabilidad e integridad de los datos de inventario se tengan debidamente en este estudio. Con el fin de cuidar de otros indicadores de calidad de tres, metodologías descritas por [44e46] fueron revisados cuidadosamente. Con base en la revisión, una matriz de

calidad de datos se desarrolló tal como se encuentra en la Tabla 7 y se aplicó a todos los datos de inventario para cuantificar la incertidumbre asociada. Incertidumbre general para una entrada de datos se determinó tomando la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de los tres factores de incertidumbre, asumiendo así los errores no correlacionados, determinados a partir de la matriz. A partir de estos valores, la incertidumbre de un proceso de unidad se ha determinado utilizando el método de la media ponderada. Sobre la base de la matriz de la calidad de datos desarrollado, incertidumbres encontrados para diferentes procesos unitarios se presentan en la Tabla 8.

Es importante señalar que las incertidumbres supuestos para procesos unitarios podrían ser sobreestimado un poco en algunas circunstancias. Sin embargo, son útiles en detallar los resultados del ACV, haciendo aportaciones desde un rango probable de valores correspondientes a diferentes procesos unitarios a Monte Carlo (MC) de simulación. La herramienta de simulación MC toma valores aleatorios a partir de un rango específico (en este caso gama þ /? Incertidumbre) para diferentes procesos unitarios, corre iteraciones y proporciona una incertidumbre general en los resultados finales del ACV [15,47] asumiendo un tamaño de muestra suficientemente grande de ensayos. Por lo tanto, ayuda a la hora de transmitir más información para la toma de decisiones y no proporcionar un valor fijo, lo que podría ser de uso limitado. Fig. 5 retrata los resultados del análisis ME. Es evidente que para la acidificación, el impacto de la configuración es comparable. Sin embargo, si el calentamiento global y el ozono troposférico es el a preocupación, la configuración NP es la mejor opción entre las alternativas.

6. Análisis Económico.

El análisis económico se ha incluido en este estudio de ACV para proporcionar una idea comparativa sobre el costo de energía más probable de las tres opciones. Obviamente este análisis económico no es muy riguroso pero cubre todos los aspectos fundamentales y los principales de la economía de energía eólica. A menos que se indique lo contrario, la moneda utilizada en este análisis es 2.010 dólares canadienses ($).Tabla 9 describe los supuestos asociados con el análisis económico. Los resultados del análisis económico se resumen en la Tabla 10. Es evidente

De la Tabla 10 que, bajo el precio de la electricidad actual, ninguna de estas configuraciones son próximas a la viabilidad económica; esto refuerza la creencia aceptada que la energía eólica pequeña no es tan atractivo económicamente, y por lo general sólo se considera cuando el coste de la electricidad no es incentivo para considerar la instalación. Sin embargo, manteniendo las ventajas ambientales en cuenta, además de considerar las ventajas económicas que pueden ocurrir con incentivos emisiones estas configuraciones pueden ser muy eficaces.

7. Conclusión

Se observó que "la producción de la turbina" y "Transporte e instalación 'son los procesos unitarios que afectan sobre todo a la energía del ciclo de vida y la emisión de energía eólica pequeña. Para reducir el impacto de estos procesos unitarios, una solución sería la de hacer que la producción de materia prima más eficiente de la energía y por lo tanto menos emisión intensiva. Por ejemplo, como la mayoría de la materia prima se ha de acero, una mejora en la eficiencia energética de las industrias de acero puede hacer una mejora significativa en el rendimiento global de todas las configuraciones. El rendimiento financiero de las configuraciones no es atractivo desde el punto de vista de un inversor. Subsidio del Gobierno y de los incentivos en apoyo a la pequeña eólica serían de hecho tienen que ser grande para hacer este tipo de sistemas de energía atractiva desde una perspectiva puramente basado en los ingresos. Tres configuraciones de turbinas de viento 'en, JA, y NP fueron comparados en este análisis de ciclo de vida energético, emisiones y aspectos económicos. NP se encontró que era la configuración superior desde todos los aspectos. Las diferencias entre los rendimientos relativos de configuraciones son lo suficientemente importantes como para recoger NP como la alternativa adecuada para la energía eólica placa de identificación previsto de 100 kW. Un tema de actualidad en Alberta que aborda este estudio es la necesidad de instalar pequeños aerogeneradores de la red local como variable limitante, no el uso de la energía de la persona que instala o negocio. De una energía, emisiones y punto de vista económico, la instalación de muchas turbinas eólicas de menor capacidad a fin de reducir el efecto de la generación más intensiva de emisión en Alberta no es la mejor solución. Aunque desde el punto de vista de disponibilidad, las turbinas eólicas capacidad más pequeñas pueden tener más sentido si

surgen problemas de mantenimiento o estaciones eólicas pobres en algunas partes de la provincia. Todo esto se dice, este estudio no considera que cualquier instalación de energía de respaldo para las configuraciones. Abordar el tema de la disponibilidad de viento, gas natural y diésel puede ser considerado como combustible complementario al viento. Configuraciones en estudio pueden integrarse con cualquiera de estos. Bajo tales circunstancias, ¿cómo este ciclo de vida los cambios de estudio sería interesante analizar y es muy recomendable para los estudios futuros?

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W: watt