practica1_estudioeolico

7/25/2019 Practica1_EstudioEolico

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Prctica 1: Estudio elico Francisco Manuel Pelez Ruiz

1. Introduccin.

En esta prctica se expondr todos los puntos que pide la prctica, que realizamosen la clase de manera secuencial y ordenada de manera que al final dar mi aloracin delestudio tal y como se pide!

2. Estudio elico a 10 metros.

En principio, disponemos de una ta"la de datos tomados cada 1# minutos, por lo quetenemos que sacar las medias para poder realizar los clculos que nos pidenposteriormente!

$a ta"la se nos proporcion para realizar los clculos necesarios con posterioridad,por lo que pondr la secuencia de clculo y de creacin de los datos!

%l tener tant&simos datos ten&amos que sacar unos alores medios para latemperatura y la densidad, tal y como imos en teor&a de"ido a que no tenemos condicionesestndar para una temperatura y altura dadas!

%"rimos una nuea 'o(a, la cual llamamos RE)RE*+-1. en la cual 'all"amos laspara la interpolacin a 1. metros y posteriormente a #. metros!

Para ello lo 'icimos con las 'erramientas propias de Excel!

/odo esto lo 'icimos para calcular la elocidad media, el promedio al cu"o, factor deener0&a, la elocidad eficaz y la densidad de potencia disponi"le, utilizando datos de todaslas ta"las que 'icimos!

En la si0uiente fi0ura pondremos todos los datos o"tenidos con sus dia0ramas!

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omo emos, para los clculos posteriores, 'allamos la 2, la y la "eta, paradespus poder extrapolar a #. metros!

Representaremos las ta"las de 3ei"ull y la funcin de pro"a"ilidad!

Funcin de pro"a"ilidad!

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Funcin de 3ei"ull!

Existen diferencias en la aproximacin de"ido a los datos que tenemos y a suinterpolacin, de"ido a que son muc'os puntos las funciones de pro"a"ilidad y de 3ei"ulltendrn una desiacin!

Por el 'ec'o de ser un estudio con datos reales, es me(or tener este tipo deaproximaciones antes que cualquier otra donde se0uro que tendremos ms error, antes queeste tipo!

omo emos en la funcin de pro"a"ilidad tenemos "astante desiacin y en lafuncin de 3ei"ull tam"in aunque a partir de 4..., tenemos una cura que se superponecon la otra de la cual disponemos!

En la /%5$%1. representaremos los alores para 1. metros con sus respectiasorientaciones y con sus alores tam"in!

6ue nos serir para 'allar alores posteriormente!

3. Extrapolacin de datos a 50 metros.

%l suponer que estamos en campo a"ierto, la ru0osidad que tomamos es de .,.7!Este alor lo sacamos de las ta"las de teor&a, aunque "ien es erdad, que pod&amos utilizar

otros alores se08n los datos que ten0amos nosotros disponi"les, pero suponiendo que es encampo a"ierto, creemos que este alor es admisi"le!

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omo emos es para una altura de #. metros, que es la que tenemos que 'allar,todos los alores anteriores!

9allamos de la misma manera la funcin de pro"a"ilidad para sa"er las

distri"uciones que tenemos y a continuacin sacamos la misma ta"la anterior, /%5$%1.,pero con los datos de los #. metros, por lo que lo 'emos llamado /%5$%#.!

uando se cita en la prctica la parte de la lon0itud ru0osa, tenemos que ealuar sies un parmetro en el que si aumenta nos aporta al0o o no!

Para ellos se estudia para todas las lon0itudes ru0osas que ienen en el temaclasificadas y emos la ener0&a disponi"le por unidad de rea "arrida!


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Por lo que nos dice la ta"la, cuando aumenta z., tenemos ms ener0&a por unidad derea, se supone que nos modifica la elocidad del iento en la frmula en la cual nos corri0eel alor de la ta"la anterior!

% simple ista parece que el alor de"e disminuir, pero el caso es que aumenta!

4. Estudio elico a 50 metros.

Para el estudio elico a #. metros nos amos a la /%5$%#. de la 'o(a de Excel!

9allando la misma ta"la anterior, podemos er todos los alores a #. metros!

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%'ora tendremos que ele0ir tipos de aero0eneradores para 'acer un estudioeconmico comparatio, para ello, en clase co0imos un catlo0o de E-ER- de manera quetendremos todas las curas de potencia para cada uno de los aero0eneradores!

Por lo que tenemos que sacar la misma ta"la para #. metros de cada uno de losaero0eneradores, que lo incluimos dentro de la 'o(a de clculo RE)RE*+-1., por lo que alfinal queda de la si0uiente manera, antes de 'acer el estudio de ia"ilidad!

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Por lo que podemos proceder al clculo de la ia"ilidad econmica!

5. Estudio econmico.


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/endremos que sacar los alores para los tipos de aero0eneradores, por lo quepondremos al completo el alor de las ta"las y al final 'ar una ta"la resumida para 'aceruna comparacin de los datos!

Para todos los casos, tenemos unos porcenta(es en cuanto a inersin y 0astos, por

lo que pondr la ta"la de Excel para er que alores son:

Inversion (M) 18,8

Aerogeneradores 65% 12,22

Equipo electrico 1% 1,88

Instalaciones 1,5% ,282

!ostes "inancieros 1,5% ,282

#$ra civil 1,5% 1,&'

Interconein &% 1,*16

Ingenier+a *% ,56'

arios 2% ,*&6

!ostes eplotacin (-a.o) 188

/asa de actuali0acion '

/asa de eplotacion 1

/asas "inancieras 2

alor residual ,'

recio de venta (c-34) 26,*&5

%'ora eremos los tipos de aero0eneradores de E-ER- de los tipos E>, E#7,E=. y E>4!

Pero por lo 0eneral y se08n la ta"la que dispon&amos en la prctica, con un alor deinersin determinado, lo que 'emos 'ec'o es repartir esos 0astos e inersiones, demanera que lo que produzcamos ?precio con prima@!

% continuacin daremos todos los alores que nos pide la prctica, para copiarlo enla comparatia final!

utilteorica 28,&51* 2*5,28&8 58,'5168 62,&*'25E utilteorica 1822,1'581' 261,56* ''5',*2' 52&,516*

u 18',8'855 2,1*&81* '51,5588' 5*5,&6252Eu 161,68&* 18*2,'&2' *5,1**5' '6*,2&558

E-A ,856&56 ,8*'1'&' 1,28&628 ,888&6&*

est (%) 2&,26655 25,26'& *1,**856' 2&,&2216

7! (%) 22,8265'1'2 25,81'8*1 1,652558 2*,2'2*

eq 1,6528 2261,&86&2 1&21,*62'1 2',55'6

>


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%@ Para el E>!

E'8

9 (:) '8

n (3) 8

;< aerogeneradores 25Energia producida 161,68&

A


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5@ Para el E#7!

E5*

9 (:) 5*

n (3) 8

;< aerogeneradores 25Energia producida 18*2,'&2'

1.


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@ Para el E=.!

E&

9 (:) &

n (3) 2*

;< aerogeneradores 8,656521&Energia producida *5,1**5'

11


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B@ Para el E>4!

E8

9 (:) 82

n (3) 2*5

;< aerogeneradores 8,516*8*Energia producida '6*,2&558

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omo esquema final tenemos lo si0uiente, copiando los datos:

%ero0enerador E> E#7 E=. E>4Potencia ?C3@ >.. >.. 47.. 47#.Produccin 1;1A,;> 1>74,. 7A#A,17 ;A7,4=

Rendimientoestacionario ?D@

4=,4; 4#,4A 71,77 4=,.=

Factor de car0a 44,>4 4#,>1 1A,;# 47,4A%- 17.1==; 1;#7#A>44 7>A17A>1> ;;7=#1A1oste deproduccinunitario

4!=.=A 4,7A14# 7,1>14= 4,=1A>

$a inersin es la misma para todos los casos, de"ido a que son 4.M3 y no a aariar se08n lo que se quiera instalar!

Por lo que podemos er en principio, distin0uimos entre diferentes ran0os depotencia de unos >.. C3 y unos 47.. C3, por lo que la diferencia estar en el dimetro delas palas, que es diferente, ya que cam"iarn la ener0&a captada y lo que sea capaz deproducir!

omo es o"io, el que ms 0enera es el E>4 en cuanto a produccin, pero no quieredecir que sea el ms renta"le, de manera que a menor dimetro, emos que la produccin esmenor ?teniendo muc'&sima relacin con la potencia@!

$os rendimientos estacionarios, el mayor es el de E=., por lo que se aproec'ar

me(or la potencia disponi"le por unidad de rea con respecto a la potencia 8til que se deseainstalar, por lo que tendremos un me(or a"roc'amiento para factores de car0a ms "a(ostal y como pone en la ta"la resumen!

El %-, ser mayor en el E>4, de"ido a que 0eneramos ms ener0&a que concualquier otro, teniendo menor rendimiento y mayor factor de car0a que en comparacincon el E=.!

*in em"ar0o, el coste de produccin unitario, es mayor el del E=. con respecto alE>4, de"ido a que 0enera menos ener0&a en todo el ao y la diferencia con el E> es muypoca!

Por lo que personalmente, me decantar&a por el E>4, de"ido a que aproec'a me(orla ener0&a captada, el coste es menor por unidad y tiene "uen rendimiento estacionario conun factor de car0a medio, iendo todos los alores!

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