Energía EólicaGenerar Electricidad con el Viento

Heinrich BergHubert Salas Coronel

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Energías Renovables

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Energía Eólica

Capacidad instalada al nivel mundial

Energía Eólica

El Viento se usa desde 5000 añosMolinos de viento

Moler granos Bombear agua Maquinas simples

Veleros

Energía Eólica

Desarrollo de Molinos

Bombear Agua – ‘Western Mill’ (Daniel Halladay, 1853)

Generar electricidadJames Blyth 1887Charles Brush 1887

Poul la Cour 1891

Aerogenerador de Charles Brush

Energía Eólica

Poul la Cour -> Johannes Juul -> Turbinas modernas

Energía Eólica

Turbina Darrieus Turbina Savonius

Energía Eólica

Eficiencia de Aerogeneradores

Ley de Betz (1929) max: 59.3%

Energía Eólica

Tipos de aerogeneradores

Eje Horizontal (HAWT)– Eficiencia max: 53%

Eje Vertical (VAWT)Darrieus (1931) – Efficiencia max: ∼40%Savonius (1922) - Eficiencia max: ∼20%

Energía Eólica

Potencia del Viento

Area del Rotor (A)

Densidad del Aire (ρ)

Velocidad del Viento (V)

Potencia del Viento = ½ρAV3

Energía Eólica

1. Area (A)

Enercon 126: Potencia 7.5MW, Diametro Rotor 127m, Altura 198m (Precio: 11 Mio. €)

A = π r2

Potencia del Viento = ½ρAV3

Energía Eólica

2. Densidad del Aire

Altura afecta la potencia

Potencia del Viento = ½ρAV3

Energía Eólica

3. Velocidad del Viento

Influye con la tercer potencia!

(E = ½mv2)

Potencia del Viento = ½ρAV3

Energía Eólica

Potencia de una Turbina en Relación a la Velocidad del Viento

Energía Eólica

Distribución de la Velocidad del Viento

(Curva de Weibull)

Energía Eólica

Distribución del Viento y Curva de Potencia

Energía Eólica

Los Vientos del Pacífico

Alta Presión en el Pacífico

Viento constante en la costa

Energía Eólica

Los Vientos del PerúMapa eólico a 100m del suelo – velocidad promedia

Velocidad alta en la cosa

Velocidad alta en la alta montaña hasta 9m/s (=36 km/h)

Potencia en la altura menor

Fuera de la costa el viento no es constante!

Energía Eólica

Alto!

Libre de obstaculos

Donde instalar la turbina?

Energía Eólica

Microturbinas – pequeños Aerogeneradores

Donde no hay red – tipo ‘Isla’

Energía Eólica

Consideraciones sobre pequeños aerogeneradores

Precio Impredecibilidad Mantenimiento y reparaciones Confiabilidad Eficiencia Ruidos y vibraciones Falsas promesas Otras problemas

Energía Eólica

Black 300

Curva de potencia

Energía Eólica

Microturbinas comparadas

Energía Eólica

Pasos para su aerogenerador

Cantidad de energía necesaria en W/h por día

Disponibilidad de velocidad (y energía) de viento en el mejor sitio posible Velocidad de viento (promedio diario) Continuidad de viento (cuantas horas sopla a que velocidad?)

Seleccionar el aerogenerador apropiado Necesidad de energía Producción de energía en el rango de la velocidad del viento en su lugar No olvidar las perdidas del sistema! No olvidar la torre Relación Costos/Energía producida sobre el tiempo Calidad, mantenimiento, vida, disponibilidad de repuestos

Seleccionar tipo y cantidad de baterías Cuanto tiempo sin viento? Qué profundidad de descarga (50% max.) Calidad/precio tomando los años de vida a esperar

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Gracias