Emplazamiento y elección del aerogenerador

Los proyectos eólicos están limitados por los recursos de las zonas elegidas para implantar los aerogeneradores. La frecuencia de los vientos y sus velocidades constituyen los factores principales que los determinan: Por tales motivos el estudio previo de todos los proyectos de esa índole se inicia comparando el grado de proximidad entre la energía eólica requerida y la que supuestamente puede aportar la zona, así creamos los mapas eólicos. Las condiciones eólicas de una determinada zona también pueden ser analizadas con instrumentos de campo complementados con un software específico de gestión de datos. El anemómetro para dar información de la velocidad del viento y la veleta para señalar en todo momento la dirección del viento dominantes ambos unidos a un sistema informático. 

 En los países con fuerte presencia de máquinas eólicas están dispuestos organismos reguladores, los ofrecen para facilitar el desarrollo de esta fuente de energía. En España idea, dispone en su web de mapas detallados de velocidades de los vientos para diferentes alturas. 

Las condiciones favorables en el mar territorial se conocen desde siempre pero es a finales del siglo XX cuando ha comenzado la instalación de aerogeneradores industriales. Hubo que vencer 3 grandes obstáculos, la fijación al fondo marino, la fabricación de cables eléctricos para llevar a tierra la energía eléctrica generada con las mínimas pérdidas y la obtención de permisos gubernamentales. 

El ecuador presenta unas condiciones particulares para las energías renovables. Es la zona denominada de convergencia intertropical que se sitúa entre los trópicos de cáncer y capricornio. Su formación se debe a la convergencia en esa franja de los vientos alisios de ambos hemisferios; uno de condición ascendente y otro descendente, que dan lugar a fuertes corrientes favorables para la energía eólica.

Diseño

Tras la selección y caracterización precisa del emplazamiento se elige el tipo de máquina más adecuada y se define la configuración de los aerogeneradores comúnmente conocida como layout 

Para la elección del aerogenerador el primer paso consiste en seleccionar una turbina de la clase adecuada al emplazamiento, en función de los parámetros de velocidad y turbulencia que se recoge en tablas. Este dato aparecerá especificado en los respectivos catálogos. Una vez elegidos varios tipos de aerogeneradores se comparará sus distintas curvas de potencia con la distribución de vientos del emplazamiento, con el objetivo de encontrar un modelo que ofrezca un mejor aprovechamiento del viento a un p recio competitivo.

-Curva potencia: 

Representación gráfica de los valores de potencia eléctrica que es capaz de dar la máquina para diferentes velocidades de viento.

La búsqueda de la mejor distribución posible pasa por encontrar la posición idónea para cada aerogenerador respecto a los obstáculos y rugosidades del terreno. Con cada aerogenerador que se vaya colocando aparecerá un nuevo obstáculo para las demás turbinas. Una vez instalado un aerogenerador el viento que salga de la turbina tendrá mucha menor energía y velocidad que cuando entró. En consecuencia cada aerogenerador creará aguas abajo una larga zona de viento ralentizado y turbulento conocida como estela, y en la cuál debe evitarse situar otros aerogeneradores. Un buen diseño deberá buscar una solución de compromiso entre el mayor número de aerogeneradores a instalar y la menor interferencia por estelas entre estos. Esto puede conseguirse separando unos 4 o 5 diámetros de rotor en direcciones perpendiculares al viento dominante y entre 6 y 7 en las direcciones de este viento (pérdidas inferiores al 5%) Es posible implementar estrategias de control de las máquinas que llegaran a detener los aerogeneradores más conflictivos, para una mayor producción conjunta. 

Para obtener una estimación de la energía eléctrica a producir, el factor de utilización por las horas anuales equivalentes, referidos al parque eólico completo y a cada aerogenerador en concreto, existen varios programas informáticos comerciales. Como dato de salida, estos programas ofrecen los valores previstos de velocidad media del viento, energía bruta producida y energía corregida con los efectos de estelas esperados, para cada turbina del parque. Los datos de entrada de software, como la topografía de la zona, como las rugosidades y obstáculos o los datos de viento, deben ser en la medida de lo posible lo más fieles a la realidad. Horas: Es el cociente entre la energía neta producida por cada aerogenerador y su potencia nominal para los aerogeneradores modernos, en España está entre 2 y 3,5k. Si sumamos la energía neta producida por todos los aerogerador del parque y dividimos ese valor por la potencia nominal del parque obtendremos las horas de funcionamiento equivalentes de todo el parque. -Factor utilización: otra forma de evaluar este mismo concepto consiste en dividir la energía anual producida por cada turbina entre la energía que produciría si funcionase a potencia nominal durante las 8760h de un año. Este parámetro se denomina factor de utilización siendo el valor típico de un parque del 35%.