parque eólico villonaco
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Parque Eólico Villonaco
Mauricio A. Sarango IdrovoIngeniería en Electrónica y Telecomunicaciones
Loja, [email protected]
Resumen — El Parque Eólico Villonaco es considerado como uno de los proyectos estratégicos y emblemáticos del Gobierno Ecuatoriano, que contribuye con la diversificación de la matriz energética actual. Este produce energía limpia para el país, utilizando un recurso renovable e inagotable como es el viento.
I. INTRODUCCIÓN
La energía eólica es la energía que se obtiene a partir del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transmutada en otras formas útiles para las actividades humanas.
La energía eólica no es algo nuevo, junto a la energía térmica es una de las energías más antiguas. El viento como fuerza motriz existe desde la antigüedad y en todos los tiempos ha sido utilizado como tal. Así, ha movido a barcos impulsados por velas o ha hecho funcionar la maquinaria de los molinos al mover sus aspas. Pero, fue a partir de los ochenta, cuando este tipo de energía limpia sufrió un verdadero impulso. La energía eólica crece de forma imparable a partir del siglo XXI, en algunos países más que en otros.
Para poder aprovechar al máximo la energía eólica es importante conocer la velocidad máxima del viento. Para poder utilizar la energía del viento, es necesario que este alcance una velocidad mínima que depende del aerogenerador que se vaya a utilizar, que suele empezar generalmente entre los 3 m/s o 10 km/h y los 4 m/s o 14,4 km/h, esta velocidad de inicio es velocidad llamada "cut-in speed", y que no supere los 25 m/s o 90 km/h, velocidad conocida como "cut-out speed".
En los aerogeneradores la energía eólica mueve una hélice y mediante un sistema mecánico se hace girar el rotor de un generador, normalmente un alternador, que produce energía eléctrica. Para que su instalación resulte rentable, suelen agruparse en concentraciones denominadas parques eólicos.
En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir energía eléctrica mediante aerogeneradores. A finales de 2011, la capacidad mundial de los generadores eólicos fue de 238 giga vatios. En 2011 la eólica generó alrededor del 3% del consumo de electricidad mundial.
II. CONCEPTOS BÁSICOS
A. Aerogenerador
“Un aerogenerador es un generador eléctrico movido por una turbina accionada por el viento (turbina eólica). En este caso, la energía eólica, en realidad la energía cinética del aire en movimiento, proporciona energía mecánica a un rotor hélice que, a través de un sistema de transmisión mecánico, hace girar el rotor de un generador, normalmente un alternador trifásico, que convierte la energía mecánica rotacional en energía eléctrica.” [1]
B. Parque Eólico
“Un parque eólico es una agrupación de aerogeneradores que transforman la energía eólica en energía eléctrica. Los parques eólicos se pueden situar en tierra o en el mar (ultramar), siendo los primeros los más habituales. El número de aerogeneradores que componen un parque es muy variable, y depende fundamentalmente de la superficie disponible y de las características del viento en el emplazamiento.” [2].
C. Anemómetro
“El anemómetro es un aparato meteorológico que se usa para la predicción del clima y, específicamente, para medir la velocidad del viento” [3]
D. Veleta
“Una veleta es un dispositivo giratorio que consta de una placa que gira libremente, un señalador que indica la dirección del viento y una cruz horizontal que indica los puntos cardinales” [4]
III. POTENCIAL EÓLICO DE LA PROVINCIA DE LOJA
La provincia de Loja cuenta con un potencial eólico bruto de 880,19 MW y 1511.26 GWh/año y un potencial factible a corto plazo de 520.46 MW y 893.62 GWh/año.
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Fig 1. Potencial eólico bruto de la provincia de Loja
Fig 2. Potencial Eólico Factible a Corto plazo del Ecuador
Según los estudios realizados por ENERSUR EP desde el año 2003 de los sitios denominados “Huayrapungos” o “Puertas de los Vientos” en quechua de la Provincia de Loja se han determinado 5 lugares potenciales para la construcción de parques eólicos que son: Villonaco en Loja, Santo Domingo en chuquiribamba, Ducal-Membrillo al norte del Villonaco, Huacacocha y Cachipamba que juntos suman una capacidad total de 101.50 MW.
Tabla 1PLAN DE DESARROLLO EÓLICO DE LA PROVINCIA DE LOJA
Fuente: ENERSUP EP
IV. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL PARQUE
El Parque Eólico Villonaco se encuentra ubicado en la provincia de Loja a 4km. de su capital, específicamente entre los cantones de Loja y Catamayo. Su construcción se realizó bajo la coordinación de CELEC y la empresa constructora Goldwind, ubicado entre los puntos más altos del cerro Villonaco en un área de 2800 m, a una altura aproximada de 2.720 m.s.n.m con vientos a una velocidad promedio de 12m/s. lo que conlleva a tener consideraciones especiales de diseño debido a la baja densidad de aire que se presenta en el lugar de emplazamiento.
Cuenta con 11 aerogeneradores, con una potencia individual de 1.3 a 1.8 MW, cada torre edificada tiene una altura de 102 metros desde la base hasta la punta de la hélice en posición vertical, sin considerar la estructura subterránea, cada uno cuenta con un pararrayos, un anemómetro y una veleta. Estas torres constan de tres partes con diferente espesor. Estos aerogeneradores tendrán una vida útil de 20 años.
Fig 3. Aerogenerador
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Fig 4. Góndola por dentro
El parque posee una potencia nominal de 16.5 MW y aportará 60 millones de kWh/año al Sistema Nacional Interconectado, reduciendo en 35 mil toneladas las emisiones de CO2/año, así como el consumo equivalente de combustibles en 4.5 millones de galones diesel/año, lo que corresponde a un ahorro de 13 millones de dólares anuales para el país.
El parque eólico Villonaco sirve para abastecer el 25% del consumo de la energía anual de la Provincia de Loja. De igual manera cubrirá el 68,7% de la demanda en hora pico del cantón Loja y el 40% de la demanda del área de concesión de la Empresa Eléctrica Regional Sur.
V. CONEXIÓN AL SNT
El parque generador Villonaco consta de once unidades de generación eólica de 16,5MW a 620V. Cada unidad del parque generador se conecta a su respectivo transformador de elevación de 620V a 34.5kV. El proyecto consiste en el sistema para transportar la energía desde el nivel de voltaje de 34.5kV hacia las barras de la subestación Loja a 69kV pasando por la subestación Villonaco.
VI. CONCLUSIONES
El Parque Eólico Villonaco, es un proyecto emblemático del Gobierno Nacional que genera energía limpia desarrollada con tecnología de punta, este permitirá evitar la emisión de gran cantidad de CO2, así como la importación de diésel necesario para la generación termoeléctrica.
Los datos obtenidos en el parque eólico servirán para futuros proyectos eólicos a gran altitud ya sea en nuestro país o en el resto de mundo, además de efectos positivos tanto en lo económico cómo en lo social.
VII. REFERENCIAS
[1] Wikipedia, Aerogenerador. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Aerogenerador.
[2] Wikipedia, Parque Eólico. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Parque_e%C3%B3lico
[3] Wikipedia, Anemómetro. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Anem%C3%B3metro
[4] Wikipedia, Veleta. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Veleta
[5] Corporación para la investigación energética, Energía eólica,
Disponible en: http://www.energia.org.ec/eolico.html.
[6] MEER, Primer atlas eólico del Ecuador. Disponible en: http://www.energia.gob.ec/ministerio-de-electricidad-y-energia-renovable-presento-el-primer-atlas-eolico-del-ecuador/
[7] ENERSUR EP, Plan de desarrollo eólico de la provincia de Loja. Disponible en: http://enersurep.gob.ec/index.php?option=com_content&view=article&id=101&Itemid=82
[8] VISTAZO, Energías Limpias. [En Línea]. Disponible en: http://www.vistazo.com/ea/pais/imprimir.php?Vistazo.com&id=3483
[9] DIARIO el comercio, Provincias de la sierra con potencial eólico, miércoles 06-03-2013 [En Línea]. Disponible en: http://www.elcomercio.com.ec/negocios/energia_eolica-Ecuador-Ministerio_de_Electricidad_0_877712311.html
[10] DIARIO el comercio, Obras en el proyecto eólico Villonaco avanzan, martes 10-07-2012 [En Línea]. Disponible en: http://www.elcomercio.ec/pais/obras-proyecto-eolico-Villonaco-avanzan_0_733726786.html
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