uso de la energía eólica para generación
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1. ensamble o la porci n rotatoria del generador Veleta Instrumento utilizado para medir la direcci n del viento en cualquier momento Normalmente va unido a un anem metro Velocidad de arranque La velocidad del viento a la cual el aerogenerador empieza a generar electricidad POSIBILIDADES Y LIMITACIONES A pesar de que la energ a e lica es una tecnolog a renovable y amiga del ambiente un motor Diesel podr a ser simplemente m s barato O quiz s no hay posibilidades de mantenimiento a aerogeneradores Si est pensando en utilizar energ a e lica debe considerar cuidadosamente lo siguiente Velocidad promedio del viento Dado que la potencia del viento es proporcional al cubo de la velocidad del viento es muy importante conocer la velocidad del viento para saber si la energ a e lica es rentable Cuadro 01 Velocidades Promedio de Viento Velocidad promedio Posibili r la energ a e lica anual medido a 10 m osibilidades de usar la 9 No muy factible a menos a menos que existan circunstancias Menos de 3 m s especiales 3 4ms Podr a ser una opci n para aerobombas pero no para los aerogeneradores A Eis Las aerobombas podr an competir con los equipos Diesel los aerogeneradores aut nomos pueden ser una opci n M s de 5 m s Factible tanto para aerobombas como para aerogeneradores A Factible para aerobombas aerogeneradores aut nomos y M s de 6 m s conectados a red Su2. Gas Energy Per Soluciones Sostenibles de Energ a Medio Ambiente REGISTRO OSINERGMIN N 0002 USO DE LA ENERG A E LICA PARA GENERACI N EL CTRICA EN ZONAS RURALES La energ a e lica se ha utilizado durante miles de a os para moler grano y bombear agua En la actualidad los modernos sistemas e licos usan la energ a del viento para mover turbinas que convierten la energ a mec nica en energ a el ctrica El viento tiene el potencial de producir importantes cantidades de electricidad verde y en este sentido los sistemas e licos de peque a potencia desempe an un papel importante Puedo usar energ a e lica para generar electricidad en mi hogar Esta pregunta es cada vez m s frecuente por todo el pa s y especialmente entre aquellas personas que buscan fuentes de energ a accesibles y confiables Los sistemas e licos peque os para generaci n de electricidad pueden contribuir significativamente a las necesidades de energ a del pa s Aunque tengan el nombre de peque as las turbinas e licas son lo suficientemente grandes para proporcionar una parte importante de la energ a requerida en los hogares de las zonas rurales Un sistema e lico peque o funcionar para usted si e Donde usted vive existe suficiente viento e En su vecindario o rea rural se permite la instalaci n de torres altas e Cuenta con suficiente espacio e Puede determinar cuanta energ a necesita o quiere generar e Es econ micament
3. SINERGMIN N 0002 S VENTAJAS La energ a e lica presenta varias ventajas entre las cuales se pueden destacar las siguientes e Su impacto al medio ambiente es m nimo no emite sustancias t xicas o gases por lo que no causa contaminaci n del aire el agua y el suelo y no contribuye al efecto invernadero y al calentamiento global La producci n de energ a por medios e licos no presenta incidencia alguna sobre las caracter sticas fisicoqu micas del suelo o su erosionabilidad ya que no se produce ninguna contaminaci n que incida sobre este medio ni tampoco vertidos o grandes movimientos de tierra e El viento es una fuente de energ a inagotable y abundante Se estima que te ricamente existe el potencial e lico para suplir 15 veces la demanda actual de energ a en el mundo e La tecnolog a no usa combustibles y el viento es un recurso del propio pa s por lo que es una de las fuentes m s baratas cuando existe potencial comercialmente explotable puede competir en rentabilidad econ mica con otras fuentes tradicionales como las centrales t rmicas de carb n consideradas el combustible m s barato o incluso con la energ a nuclear la cual tiene un impacto ambiental mucho mayor e En comparaci n con otras tecnolog as aplicadas para electrificaci n rural la operaci n de un sistema e lico es muy barata y simple El sistema no requiere mayor mantenimiento aparte de una revisi n peri dica de las bater as en caso d
4. asos es necesaria la adaptaci n de las caracter sticas el ctricas a la carga es decir al consumo la energ a mediante un inversor Los equipos de consumo o cargas Son los equipos que se conectan al sistema y que 5 consumen la energ a del mismo iluminaci n TVs radios etc La mayor a de estos consumos funcionan con corriente alterna INF EE 004 15_V1 Gas Energy Per S A C Pag 4 Gas Energy Per Soluciones Sostenibles de Energ a Medio Ambiente REGISTRO OSINERGMIN N 0002 S Figura 02 Componentes de un sistema fotovoltaico aislado Regulador APLICACIONES e Electricidad en viviendas de uso temporal e Electricidad para estaciones cient ficas aisladas e Electrificaci n centralizada con control individual de consumos por vivienda en n cleos rurales domiciliario agricultura ganader a e Electrificaci n de refugios y albergues de monta a e Postas sanitarias iluminaci n conservaci n de medicamentos y vacunas con frigor ficos e Escuelas y centros comunales e Puestos de polic a y fronteras e Instalaciones religiosas ermitas misiones etc e Peque as industrias e Se alizaci n luminosa en carreteras e Energ a mec nica bombeo de agua e Interconexi n a la red mayormente equipos de gran potencia e Bombeo de agua INF EE 004 15_V1 Gas Energy Per S A C Pag 5 Gas Energy Per Soluciones Sostenibles de Energ a Medio Ambiente REGISTRO O
5. e tenerlas y una limpieza de las aspas en pocas secas e Proyectos de energ a e lica se pueden construir en un plazo relativamente r pido por ejemplo un parque e lico de 50 MW se puede instalar en un a o si la etapa de pre construcci n ha sido cuidadosamente planificada y ejecutada DESVENTAJAS Como toda fuente de energ a la e lica tiene sus desventajas tambi n e La variabilidad del viento Para proyectos aislados se requiere de un mecanismo de almacenamiento en bater a de la energ a generada para poder disponer de energ a cuando no haya suficiente viento Esto representa un costo adicional al sistema Para parques e licos la variabilidad del viento impacta en la calidad de la electricidad que se pueda entregar a la red el ctrica la estabilidad del voltaje y la frecuencia A pesar de los buenos avances en el dise o de las turbinas e licas para disminuir el impacto de la variabilidad del viento sta representa un riesgo en la inversi n al no poder suplir los compromisos adicionalmente no se puede disponer de energ a siempre que el sistema lo demande e El alto costo inicial En comparaci n con fuentes t rmicas de generaci n un proyecto e lico tiene un alto costo inicial Si bien a lo largo de su vida til puede resultar m s econ mico por sus bajos costos de operaci n y mantenimiento la inversi n inicial INF EE 004 15_V1 Gas Energy Per S A C Pag 6 Gas Energy Per Soluciones Sostenib
6. e viable para usted Gr fico 01 Sistema e lico aislado Inversor Regulador de Carga INF EE 004 15_V1 Gas Energy Per S A C Pag 1 Gas Energy Per Soluciones Sostenibles de Energ a Medio Ambiente REGISTRO OSINERGMIN N 0002 A DEFINICIONES Aerogenerador turbina e lica Dispositivo mediante el cual se puede llevar a cabo la captaci n de la energ a e lica para transformarla en energ a el ctrica Aerogenerador de eje horizontal Es aquel en el que la corriente de aire es paralela al eje de rotaci n de los labes palas de la turbina Aerogenerador de eje vertical Es aquel en el que la corriente de aire es perpendicular al eje de rotaci n de los labes palas de la turbina Alabes o palas La superficie aerodin mica que atrapa el viento Anem metro Instrumento de medici n de la velocidad de viento Los m s utilizados son los anem metros de tres copas o cazoletas Cargas fuerzas de fatiga Fuerzas fluctuantes a las que est sujeto un aerogenerador sobre todo en emplazamientos turbulentos Di metro del rotor El di metro del c rculo barrido por el rotor Distribuci n de Weibull Es el gr fico que muestra la variaci n del viento en un emplazamiento t pico Efecto de la estela Dado que un aerogenerador produce energ a a partir de la energ a del viento el viento que abandona la turbina debe tener un contenido energ tico menor que el que llega a la turbina O sea hab
7. les de Energ a Medio Ambiente REGISTRO OSINERGMIN N 0002 ES requerida puede ser una barrera para la realizaci n del proyecto sobre todo en zonas rurales aisladas e Cantidad de viento Es una opci n factible y rentable s lo en sitios con suficiente viento lo cual significa que no se puede aplicar en cualquier lugar e Elimpacto visual Desde el punto de vista est tico produce un impacto visual inevitable ya que por sus caracter sticas precisa emplazamientos f sicos que normalmente evidencian la presencia de las m quinas cerros colinas litoral En este sentido el desarrollo del parque e lico puede producir una alteraci n sobre el paisaje REFERENCIAS e Manual sobre energ a renovable E lica BUN CA Costa Rica 2002 e Orbegoso Carlos y Arivilca Roberto Manual t cnico para peque as instalaciones Energ a E lica Green Energy Consultoria y Servicios SRL 2010 e Sistemas E licos Peque os para Generaci n de Electricidad Departamento de Energ a EE UU 2007 Para cualquier sugerencia o consulta comuniquese con nosotros a los siguientes medios Telef 511 534 5713 511 534 1140 email contactenos gasenergy com pe Website www gasenergy com pe INF EE 004 15_V1 Gas Energy Per S A C Pag 7
8. ministro y demanda Las reglas dadas anteriormente pueden usarse para obtener un primer c lculo de la potencia promedio del viento la que puede compararse con la demanda de potencia Si hay suficiente potencia sobre la base de un a o entonces debe hacerse el an lisis por meses Cu les son las variaciones del suministro y la demanda a lo largo de los meses Los patrones son similares Si no son similares que suceder a durante el mes m s cr tico Qu cantidad de almacenamiento se requiere INF EE 004 15_V1 Gas Energy Per S A C Pag 3 Gas Energy Per Soluciones Sostenibles de Energ a amp Medio Ambiente REGISTRO OSINERGMIN N 0002 No olvide que un almacenamiento de m s de unos cuantos d as es por lo general poco factible en t rminos econ micos Infraestructura de mantenimiento Qu sucede si un aerogenerador se malogra Hay los repuestos disponibles Hay un taller a una distancia razonable Familiaridad con la tecnolog a Es importante saber si las personas est n familiarizadas con la energ a e lica Si no lo est n se deber poner mucho inter s en explicar los puntos esenciales necesarios para evitar que el proyecto falle Otras opciones Uno siempre debe fijarse en otras opciones Tal vez la energ a e lica no sea una buena idea bajo ciertas circunstancias COMPONENTES DEL SISTEMA Los sistemas e licos de peque a potencia est n basados en un rotor un generador o un alternador mon
9. r una estela tras el aerogenerador es decir una larga cola de viento bastante turbulenta y frenada si se compara con el viento que llega a la turbina Efecto t nel Se presenta por ejemplo cuando se toma un camino entre dos edificios altos o en un paso estrecho entre monta as se observar que el aire se comprime en la parte de los edificios o de la monta a que est expuesta al viento y su velocidad crece considerablemente entre los obst culos del viento Emplazamiento Lugar en donde se va a instalar un aerogenerador o un bosque e lico G ndola El cuerpo de una turbina e lica tipo h lice conteniendo la caja de engranajes el generador el n cleo del rodete y otras partes En aerogeneradores de imanes permanentes ya no es necesaria la caja de engranajes Perfil aerodin mico La forma de la secci n transversal de los labes o palas la cual para los aerogeneradores de eje horizontal m s modernos est dise ada para aumentar el empuje y mejorar su funcionamiento INF EE 004 15_V1 Gas Energy Per S A C Pag 2 Gas Energy Per Soluciones Sostenibles de Energ a Medio Ambiente REGISTRO OSINERGMIN N 0002 A Rosa de los vientos Sirve para mostrar la informaci n sobre las distribuciones de velocidades del viento y la frecuencia de variaci n de las direcciones del viento Se basa en observaciones meteorol gicas Rotor El componente rotativo de un aerogenerador incluyendo ya sea a los labes y su
10. tado a una estructura una cola normalmente un m stil cables y los componentes el ctricos controladores inversores y o bater as Cuadro 02 Componentes del Sistema E lico ITEM DESCRIPCI N Aerogenerador El generador el ctrico acoplado a un rotor e lico puede ser una dinamo o un alternador En la pr ctica se utiliza el alternador en lugar de un dinamo debido a que 1 sta presenta mayor par resistente en el eje lo que implica que el aerogenerador necesita mayor velocidad de viento para empezar a girar Adem s el mantenimiento de las escobillas de la dinamo presenta una desventaja adicional Regulador Se intercala entre el aerogenerador y el acumulador para graduar el proceso de carga del acumulador y proteger las bater as Es capaz de dosificar la energ a 2 generada por el aerogenerador en la m xima proporci n que los acumuladores puedan admitir detectando la tensi n en la bater a para evitar sobrecarga y descarga excesiva que puedan reducir su vida til o producir da os irreversibles Acumulador Almacena energ a el ctrica en per odos de alto recurso e lico y o bajo 3 consumo de energ a el ctrica es decir cuando el aerogenerador produce m s energ a de la que realmente se consume en ese momento La energ a que no se utiliza es almacenada en la bater a Inversor La utilizaci n de la energ a continua disponible en la bater a puede realizarse 4 directamente pero en la mayor a de los c
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