Mapa Potencial Holguin

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Proenza Velzquez, Jorge; Prez Hechavarra, Rubier; Daz Martnez, Ernesto; PiaSilva, Jos Emilio

Mapa de Potencial Elico de la provincia HolgunCiencias Holgun, vol. XIII, nm. 3, julio-septiembre, 2007, pp. 1-8

Instituto de Informacin Cientfica y TecnolgicaHolgun, Cuba

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Ciencias HolgunISSN (Versin electrnica): [email protected] de Informacin Cientfica y TecnolgicaCuba

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Ciencias Holgun, Revista trimestral, Ao XIII, julio-septiembre, 2007

Ciencias Holgun ISSN 1027-2127 1

TITULO: Mapa de Potencial Elico de la provincia Holgun.

TITLE: Map of Eolian Potential of the Holguin province.

AUTORES:

M.Sc. Jorge Proenza Velzquez. Profesor Auxiliar.Ing. Rubier Prez Hechavarra.Lic. Ernesto Daz Martnez.M.Sc. Jos Emilio Pia Silva. Profesor Auxiliar.

PAS: Cuba

RESUMEN:

En este trabajo, se aplican el modelo de microescala WasP 8.2 y el sistema deinformacin geogrfica ArcView 3.0 para obtener el mapa de d ensidad de potenciamedia anual del flujo de energa a 50 m de altura de la provincia Holgun, donde serepresentan las principales zonas geogrficas del territorio con potenciales elicosptimos para la utilizacin del viento en la produccin de energa elctrica mediantela instalacin de turbinas elicas o aerogeneradores.

PALABRAS CLAVES: POTENCIAL EOLICO, MAPA EOLICO, ENERGIAEOLICA.

ABSTRACT:

In this work, the model of microscale WasP 8.2 and the GIS Arc View 3.0 areapplied to obtain the map of annual average power density of the flow of energyup to 50 meters height in Holguin province, where the main geographic zones ofthe territory with optimal eolian potentials for the use of the wind in theproduction of electrical energy by means of the installation of eolian turbines oraerogenerators are presented.

KEY WORDS: EOLIAN POTENTIAL, EOLIAN MAP, EOLIAN ENERGY

INTRODUCCIN

Como parte de la Revolucin Energtica en que se encuentra inmerso nuestropas, el uso de las fuentes renovables o alternativas de energa, ha pasado ajugar un papel preponderante en la misma y en especial la energa elica,puesto que entre sus bondades principales estn la de ser un recurso naturalinagotable, no cuesta nada producirlo y no contamina. Adems, e l desarrollode las tecnologas elicas han demostrado que la utilizacin del viento comorecurso energtico es econmicamente viable y ecolgicamente sustentable.

El agotamiento de las fuentes tradicionales de energa (combustibles fsiles) demanera acelerada dada la sobre explotacin de las mismas y el incremento delos precios del petrleo en el mercado mundial, hacen que la mxima direccindel pas haya priorizado los estudios a corto plazo para la utilizacin del viento

Proenza, Prez, Daz, Pia

Ao XIII, julio-septiembre, 2007 2

mediante el emplazamiento de parques elicos para la produccin de energaelctrica.

Algunos estudios realizados por el Instituto de Meteorologa de Cuba(INSMET), el Centro Meteorolgico Provincial de Holgun, el Centro deEstudios de Energas Renovables (CETER), la Unin Nacional Elctrica (UNE)y la ONG Cubasolar, permiten afirmar que la costa Norte oriental poseecondiciones climatolgicas que la ubican como la regin de mejor potencialelico del pas.

Teniendo en cuenta las consideraciones anteriores, el Gobierno cubano en elao 2005 prioriz la evaluacin del recurso elico en la provincia Holgun, conla finalidad de conocer los mejores sitios en los cuales es ms factible laubicacin de turbinas elicas (aerogeneradores) de a mediana y gran escalaque puedan tributar al Sistema Electroenergtico Nacional (SEN). El primerpaso para llevar a cabo este gran proyecto, fue el de confeccionar el mapa dedensidad de potencia media anual del viento a 50 m de altura de la provinciapara conocer los sitios de potencial elico ptimo para la obtencin de energaelctrica, seguidamente comenzar realizar los estudios de prospeccin elicaen dichos sitios y posteriormente, tomar las decisiones para el emplazamientoparques elicos.

Hoy , despus de 2 aos de arduo trabajo multisectorial, en la zona costera delmunicipio Gibara, se construye un parque elico de 10 MW con tecnologaelica de punta, que tributar al Sistema Elctrico Nacional energa limpia sindaar el medio ambiente y ahorrar al pas cuantiosas divisas por concepto deimportacin de petrleo. Adems, se evala el recurso elico en las restanteszonas identificadas en el mapa de potencial elico para continuar elemplazamiento de parques elicos en el territorio holguinero.

MATERIALES Y METODOS.

Para la elaboracin del mapa de potencial elico de la provincia, se utiliz unabase de datos de las variables, direccin y fuerza del viento de las estacionesmeteorolgicas del territorio, registrada durante los ltimos 30 aos. Esta basede datos contiene los registros trihorarios de velocidad y direccin del vientomedido a 10 m de altura de las 6 estaciones meteorolgicas y permitiactualizar toda la informacin de viento del territorio, desde la fecha de creacinde la estacin hasta el ao 2004. Para la digitalizacin de estos datos seutilizaron los Software Eolo 1 y el Eolo 2 para la correccin de la informacin.

Los datos originados en la red meteorolgica constituyen un importante acerboprovincial y nacional, toda vez que los mismos son adquiridos de acuerdo a lasnormas establecidas por la Organizacin Meteorolgica Mundial (OMM),utilizando procedimientos de observacin estandarizados que aseguran lahomogeneidad de las mediciones. Este tipo de red ha constituido y constituyeen otros pases y regiones del mundo la base de datos principal para larealizacin de atlas elicos.

Mapa de Potencial Elico de la provincia Holgun.


Esta base de datos, con sus registros a largo plazo permiti sentar las basespara la elaboracin de un mapa de potencial elico de la provincia Holgun,usando el modelo de microescala WasP 8.2, elaborado por el LaboratorioNacional Ris, en Dinamarca y que ha tenido un amplio usointernacionalmente.

Para obtener el mapa de potencial elico se dieron los siguientes pasos:

1. Se reelabor el mapa de paisajes fsico-geogrficos y se propuso una nuevaclasificacin de los tipos de paisaje, teniendo en cuenta los siguientescomponentes: a) mapa fsico; b) orografa; c) vegetacin; d) tipos de suelo; e)distribucin fsico-geogrfica; etc. El paisaje fsico-geogrfico se clasific envarios tipos atendiendo bsicamente a las pendientes y a las diferencias deelevacin, cuestin sta esencial en la modelacin del WAsP.

2. La seleccin de cada una de las estaciones se hizo atendiendo a lossiguientes principios:

Representatividad territorial (respetar el territorio de la estacin). Por elhecho de disponer de 5 estaciones con series largas de datos (30 aoso ms) y una con series de 10 aos.

Seleccionar la estacin de acuerdo al tipo de paisaje fsico-geogrfico ya la semejanza climtica y estadstica. En paisajes del tipo montaosose escogi la estacin Pinares de Mayar que responde a estascondiciones y se interpol con series de las estaciones montaosas de:La Gran Piedra en Santiago de Cuba y Palenque en Guantnamo.

En el caso del rea costera (la de mejores condiciones ventosasaprovechables) se interpolaron los datos con la estacin meteorolgicade Puerto Padre en Las Tunas y Baracoa en Guantnamo para ajustarlas caractersticas del Este holguinero donde hay ausencia de estacinde superficie.

3. Para correr el modelo WAsP y realizar las interpolaciones de las reas a finde obtener el mapeo final del recurso utilizando las herramientas que nosofrecen los Sistemas de Informacin Geogrficos (SIG), se dividi la provinciaen varias reas, con tamaos variables en funcin del paisaje. Las reas demayor tamao tienen aproximadamente 200 km 2 (14 x 14 km), con numerososnodos o puntos de clculo. La escala del mapa digital base es 1: 250 000. Laherramienta utilizada para la salida del Mapa de Potencial Elico fue enArcView GIS 3.0.

RESULTADOS DEL TRABAJO

Una vez establecida la metodologa y la informacin necesaria paraimplementar la misma se elabor el Mapa del Potencial Elico de la provinciaHolgun, estimado a 50 m de altura (Anexo 1).

A partir del anlisis del mapa, se identificaron 5 zonas geogrficas (Anexo 2)que revelan potenciales elicos acordes a las clases 4 (Moderado, M), 5(Bueno, B), 6 (Excelente, E) y 7 (Excepcional, Excep), con potencias que van



desde 500 y 600 W/m 2 con velocidades entre 6.2 6.8 m/s y hasta ms de1000 W/m 2 (> 8.2 m/s) (Excep). En lnea general puede decirse que lospotenciales altos (entre Moderado y Excelente) se hallan desplazados hacia lazona costera, con puntos muy notables en reas montaosas. Estos resultadospermiten reafirmar el carcter insular (isla larga y estrecha) de Cuba, donde lacirculacin local de brisas en las costas Norte y Sur, juegan un importante roljunto a los patrones de escala sinptica, caractersticas de las pendientes yotros factores en la definicin del clima del recurso elico de la provinciaHolgun.

Potencial Eolo-elctrico.

A partir de la determinacin de la extensin en km 2 de las reas consideradasexcelentes se determin el potencial eolo -el ctrico del territorio holguinero,siendo de 555,2 MW (Anexo 3).

En la cifra calculada se descartan las zonas o sitios donde la modelacin deWAsP puede ser dudosa (esencialmente en zonas montaosas con valores delRIX > 15 %) , los cuales en muchos casos presentan valores de energamayores que 600 W/m 2 , hecho este que habra incrementado la cifra delpotencial elctrico instalable.

Limitaciones de los resultados alcanzados.

Entre las limitaciones que inciden en la evaluacin del recurso estn las propiaslimitaciones del modelo empleado, el cual exige condiciones ideales de laatmsfera, el dominio de aplicacin del mismo y el cumplimiento del principiode semejanza climtica y topogrfica.

Por otra parte, el anlisis de la variacin interanual de la velocidad media anualdel viento en cada una de las estaciones, permiti determinar, de maneracualitativa, la tendencia de cada estacin al incremento, disminucin oconservacin de la velocidad media anual del viento en los ltimos aos. Elconocimiento de esta tendencia es de vital importancia a la hora de pronosticarel comportamiento a corto y mediano plazos del viento en los sitios donde seinstalarn los futuros parques elicos.

CONCLUSIONES

1. La realizacin del mapa del potencial elico de la provincia Holgun permiticumplir con el objetivo prioritario de identificar las zonas donde se encuentralocalizado el recurso elico para su posible uso con fines energticos.

2. Este mapa confirm las reas obtenidas en mapas de versiones anterioresrealizadas por investigadores del INSMET (Instituto de Meteorologa) o pormedio de estudios de prospeccin elica realizados en algunos sitios de Cubapor especialistas de la ONG Cubasolar , el CETER y el CIES.



3. Tambin este mapa permiti identificar nuevas reas de inters desde elpunto de vista del recurso, principalmente en la zona montaosa de laprovincia.

RECOMENDACIONES

1. Se sugiere que los resultados obtenidos, relativos a las nuevas reasidentificadas como moderadas, buenas, excelente y excepcional, se incluyanen el programa de prospeccin elica que hoy se lleva a cabo en la provincia.

2. Se recomienda Incluir paulatinamente los resultados de las mediciones delas estaciones elicas ubicadas hoy en el territorio (Gibara, Pinares de Mayar,Cabo Lucrecia) para mejorar los resultados del mapa WasP.

3. Se sugiere trabajar en la elaboracin de un proyecto de Atlas Elico, en elque se resuma toda la estadstica y climatologa del viento en nuestra provinciay se obtengan mapas detallados del recurso elico a partir del empleocombinado de modelos regionales, de mesoescala y microescala .

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ANEXOS

Anexo 1

Densidad de Potencia Media Anual del flujo de energa del viento estimado a 50 m de altura.



Anexo2

Tabla1. Zonas geogrficas con potenciales entre Moderado y Excepcional.

Clase de energa Potencia ( w/m2) Velocidad (m/s)

Moderado 500 - 600 6.2-6.8

Bueno 600 - 800 6.8-7.5

Excelente 800 - 1000 7.5-8.2

Excepcional > 1000 > 8.2



Anexo 3

Tabla2. Potencial eolo-elctrico instalable.

DATOS DE LOS AUTORESNombre:M.Sc. Jorge Proenza Velzquez. Profesor Auxiliar.Ing. Rubier P rez Hechavarra.Lic. Ernesto Daz Martnez.M.Sc. Jos Emilio Pia Silva. Profesor Auxiliar.

Correo:[email protected]

Centro de trabajo:Centro Provincial de Meteorologa

Centro de Informacin y Gestin Tecnolgica (CIGET), 1995. Todos los derechos reservados ltima actualizacin:29 de Marzo del 2010

Documents

Mapa Potencial Holguin