ENERGA ELICA

ENERGA ELICAENERGA ELICALa energa elica es obtenida del viento, es decir, aquella que se obtiene de la energa cintica generada por efecto de las corrientes de aire y as mismo las vibraciones que el aire produce.

ENERGA ELICALa utilizacin de este tipo de energa no fue precisamente para barcos de vela, sino molinos de viento; y, se remonta a ms de 4000 aos. Se han utilizado para la molienda de granos, fabricacin de papel, y aserrado de madera. Los molinos de viento en Holanda y el Reino Unido se utilizan para bombear agua.Esto condujo al desarrollo de las turbinas de viento para generar energa.

Principios de Movimiento del Aire

Primer PrincipioComo resultado de la friccin, la velocidad del viento es ms baja cerca de la superficie de la tierra que en la parte superior de la atmsfera. La reduccin de la velocidad est en funcin de la rugosidad del terreno.

Principios de Movimiento del AireSegundo Principio Como resultado de la inercia, el viento tiende a continuar su movimiento en una misma direccin aun cuando encuentra una obstruccin. Por eso fluye alrededor de los objetos, como fluye el agua alrededor de una roca en una corriente ms que impulsar el objeto hacia cualquier direccin

Principios de Movimiento del AireTercer Principio El aire fluye de las zonas de alta presin hacia zonas de baja presin. Por ejemplo, cuando la radiacin solar calienta el aire en una pradera, reduciendo su presin y ocasionando que se eleve, el aire entonces fluye dentro de la pradera viniendo desde el bosque circundante donde el aire est a una temperatura ms baja y a una presin ms alta.

Macroclima

Fenmenos Microclimticos

Potencia Disponible del Viento

Potencia Disponible del VientoSon esenciales los vientos con altos promedios de velocidadMnimo 4 m/s promedio anualA mayor altura mayor velocidad del vientoLugares de buenos vientosreas costerasColinas de grandes pendientesPasajesTerrenos abiertosValles que canalizan el vientoTpicamente hay ms viento eninvierno que veranoel da que la noche

Potencia Disponible del VientoCoeficiente de Potencia (Power Coefficient) Cp.

Potencia Disponible del VientoPrdidas del sistema

Potencia Disponible del Viento

Potencia Disponible del Viento

Clasificacin de las Turbinas de VientoTurbinas de eje horizontalSon las ms comunes

Turbinas de eje VerticalTipo DarrieusTipo SavoniusTipo Musgrove

Turbinas de Eje Horizontal

Turbinas de Eje Vertical

Coeficiente de Potencia para Diferente Tipo de Turbina

Principio Aerodinmico de la Turbina de Viento

Efecto en el Nmero de Aspas

Componentes de la Turbina ElicaEl RotorEl Tren de PotenciaLa Gndola (Nacella)La Torre y la BaseEl Equipo de ControlEl Resto del Sistema Elctrico

Componentes de la Turbina Elica

Granja Elica Fuera de la Costa - Marina (Offshore)La energa elica marina se refiere a la construccin de parques elicos en las masas de agua para generar electricidad a partir del viento. Es mejor la velocidades del viento en alta mar frente a la tierra, por lo que la contribucin de la energa elica en alta mar, en trminos de suministro de electricidad, es mayor.En 2009, la capacidad nominal promedio de una turbina de energa elica marina en Europa fue de aproximadamente 3 MW, y la capacidad de las turbinas de futuro se espera que aumente a 5 MW.Las turbinas marinas requieren diferentes tipos de bases para la estabilidad, de acuerdo a la profundidad del agua. Un pilote (columna) de base, de seis metros de dimetro, se utiliza en aguas de hasta 30 metros de profundidad. En el agua 20 a 80 metros de profundidad, una base de trpode, o uno con una camisa de acero se utiliza. Turbinas elicas flotantes se estn desarrollando para aguas ms profundas.

Granjas Elicas Fuera de la Costa - Marina (Offshore)

Granjas ElicasEntendimiento del Recurso ElicoEl factor ms importante a considerar en la construccin de una instalacin de energa elica es el viento en el sitio. El tamao debe tener un mnimo de velocidad media anual del viento en la zona de 5 a 6 m/s (11 a 13 mph) para ser tomado en cuenta. Los datos locales del clima disponible de los aeropuertos y estaciones meteorolgicas pueden proporcionar un estimado en cuanto a promedios. Tambin se pueden consultar los mapas de viento para cada Estado en el sitio web sobre Energas Renovables Nacional (USA). Eventualmente tendr que instalar los dispositivos de monitoreo para registrar las caractersticas propias del viento en el sitio.

Granjas ElicasQu tan lejos estn del sitio las Lneas de Transmisin?Una cuestin fundamental para mantener bajos los costos en la construccin de un parque elico es reducir al mnimo la cantidad de la infraestructura de transmisin que tiene que ser instalado. Las lneas de alta tensin puede costar miles de dlares por kilmetro. Cuando sea posible considere la disponibilidad y el acceso a las lneas existentes en la seleccin de un sitio.Acceso Seguro a la Propiedad.Los propietarios de tierras, tanto privadas como pblicas, se espera que sean indemnizados por todo el desarrollo de la energa elica que se produce en sus tierras. Los acuerdos del arrendamiento tendrn que ser discutido con todas las partes implicadas. Carreteras, equipos de transmisin, mantenimiento de infraestructura, turbinas, etc. todo deber ser considerado. Por otra parte, la construccin de un parque elico requiere el uso de equipos industriales pesados por lo que los desarrolladores tendrn que garantizar que haya caminos capaz de manejar un peso significativo. La fase de planificacin requiere la cooperacin de los propietarios y la comunidad local.

Granjas Elicas4.Establecer acceso a Capital. La construccin de un parque elico no es barato. El desarrollo de energa elica puede llegar a costar alrededor de $2 millones de dlares por MW de generacin en capacidad instalada. Para aprovechar las economas de escala, las instalaciones de energa elica debe ser superior a 20 MW. Suponiendo que la turbina de viento promedio tiene una potencia de 1.5 MW de capacidad, esto significa que la instalacin requerir de al menos 13 turbinas y una inversin inicial de 40 millones de dlares.

Granjas Elicas5.Identificar consumidores y mercado de energa confiable.Hoy en da, la energa elica es una de las opciones de energa ms rentables renovables en el mercado. De hecho, el costo de la electricidad de un nuevo proyecto elico se encuentra en un rango que es competitivo con el costo de electricidad a partir de las nuevas centrales elctricas. Sin embargo, los servicios pblicos tienden a comprar la energa de aquellas tecnologas que son ms baratas y confiable. En la actualidad hay una creciente demanda para la energa elica. La demanda de "energa verde" de electricidad de fuentes limpias como el viento se vende a los clientes a un precio premium y los requerimientos ambientales tambin han generado compradores de la energa elica a precios competitivos. Un desarrollador normalmente debe garantizar un compromiso de uno o ms compradores para la produccin de la planta de ms de 10 - 30 aos de su vida til.

Granjas ElicasUbicacin y consideraciones sobre viabilidad del proyecto.El hecho de que una ubicacin gener mucho viento no siempre significa que sea propicio para el desarrollo de energa elica. Un desarrollador debe tener en cuenta muchos factores en el tamao de un proyecto. Existen especies en peligro de extincin o protegidas que puedan verse en peligro por la presencia de la institucin? es la geologa del lugar adecuado y apropiado para el desarrollo industrial? el sonido de la turbina y la esttica generan problemas para la comunidad local? las turbinas obstruyen la trayectoria de vuelo de trfico areo local?Hay algunas cuestiones ambientales y sociales que deben abordarse en el emplazamiento de una instalacin de energa elica. Los parques elicos pueden ser buenos vecinos, pero es la obligacin del promotor de trabajar para garantizar que el proyecto avance de una manera que sea aceptable para los reguladores y la comunidad local. AWEA ha desarrollado un Manual de Localizacin la que puede ser una herramienta til para abordar consideraciones de ubicacin.Granjas ElicasEntendimiento sobre la Economa de la Energa Elica.Hay muchos factores que contribuyen al costo y la productividad de una planta elica. Por ejemplo, la potencia de un aerogenerador se puede obtener a travs de la funcin del cubo de la velocidad media del viento en su sitio, lo que significa que las pequeas diferencias en la velocidad media del viento generan grandes diferencias en la productividad y costos de la electricidad.Adems, el rea de barrido de un rotor de turbina esta en funcin del cuadrado de la longitud de la lmina (el radio del rotor de rea de barrido). Un aumento moderado de la longitud de la lmina aumenta la captacin de energa y costo-beneficio. Los mtodos de financiamiento puede marcar una diferencia importante en la economa del proyecto. Proteger la inversin de capital o propiedad conjunta de un proyecto, puede reducir los costos significativamente. Por otra parte, existen incentivos federales y estatales para que un proyecto puede calificar y lo que podra reducir costos y fomentar la inversin ms favorable. Para una base de datos en lnea de los incentivos estatales y federales energas renovables consulte: www.dsireusa.org.

Granjas ElicasObtener Permisos de Uso de Suelo y de Conocimiento Tcnico.El emplazamiento de cualquier proyecto de energa puede ser una tarea desalentadora, debido a la compleja gama de factores sociales y ambientales en juego. Un desarrollador de energa elica podr tener una gran ventaja al obtener los servicios de un profesional familiarizado con el entorno normativo y del desarrollo de energa elica. Establecer Dilogo con Productores de Turbina y Desarrolladores de Proyectos.Cada aerogenerador es diferente a pesar de potencia aparentemente similar. Algunas mquinas estn diseadas para funcionar de manera ms eficiente a velocidades de viento inferiores, mientras que otros estn destinados a los regmenes de viento ms fuerte. Un desarrollador de energa elica potencial, pudiera investigar todas las diversas consideraciones y comparar el rendimiento previsto de las mquinas existentes. Por otra parte, la informacin anecdtica y hasta los servicios profesionales e incluso los servicios profesionales de los desarrolladores de la energa elica puede ser til.Granjas Elicas10.Asegurar un acuerdo para cumplir con requerimientos de Mantenimiento y OperacinLa tecnologa de turbina de viento ha hecho grandes progresos en los ltimos aos. Las mquinas de hoy son ms eficientes y rentables que nunca. Sin embargo, tambin son ms complejas. La disponibilidad de la turbina (confiabilidad) es un factor importante en el proceso del proyecto. Los servicios de profesionales familiarizados con la O & M (operacin y mantenimiento) de las turbinas elicas pueden llegar a ser muy valiosas. Adems, los fabricantes de turbinas pueden ofrecer garantas de los productos ms favorables a sabiendas de que los operadores calificados del proyecto estarn en el lugar para mantenimiento del equipo.

Costos de la Energa ElicaGranjas elicas1,500 USD/kW instaladoO&M 0.01 USD/kWh (1 a 3 % de la inversin)Precio de venta: 0.04 0.10 USD/kWhAerogeneradores IndividualesMayor costo que la granja por KW instalado