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Francisco M. Gonzalez‐Longatt, PhD [email protected] Cristobal‐Venezuela, 1 Octubre 2010

Francisco M. Gonzalez‐Longatt, PhDResearch Associate

The University of ManchesterManchester United Kingdom

[email protected]://www.fglongatt.org.ve

AVeolAsociación

Venezolana deEnergía Eólica


AGENDA

• Introducción al viento

• Cuantificación del recurso eólico

• Principios de aprovechamiento

• Tecnologías empleadas

• Impacto del uso de la energía eólica

• Energía Eólica en Venezuela

• Conclusiones


Mostrar algunos conceptos elementales asociados al viento


Viento• La energía eólica es la energía

cuyo origen proviene delmovimiento de masa de aire, esdecir del viento.

• Se considera viento a toda masade aire en movimiento.

• El viento es la variable deestado de movimiento del aire.


Causas del Viento• Diferencia de temperatura o calentamiento.

• Fuerzas de Coriolis

• Otros


Clasificación de los Vientos• Los meteorólogos suelen denominar a las tres escalas del

movimiento atmosférico como macro-escala, meso-escala ymicro-escala, respectivamente.

10-3

10-2

10-1

100

101

102

103

104

105

106

107

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Vel

ocid

ad d

el V

ient

o F

iltr

ada

[m/s

]

Cloudclusters

Micro-escalade

Turbulencia

Conveccion Cumulos

Escala deConvección

Gran-escala

Meso-escalaOnda deSonido

ConveccionCumulonimbus

Ciclones de ondas

OndasPlanetarias

Conjunto de Nubes

Micro-escalade

Turbulencia

Escalas de Procesos Atmosfericos

10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 100 10 102 103 104 105

Escalas de Procesos Atmosféricos [km]

1

10

102

103

104

105

106

1min

10

1h

1d

10Ciclones de ondas

Conjunto de Nubes

ConveccionCumulonimbus

Micro-escalade

Turbulencia

Conveccion Cumulos

Micro-escalaEscala de

ConvecciónGran-escala


Clasificacion de los Vientos• Global ~ 10.000 Km.

• Meso-escala ~ 100 Km

• Turbulencia

• Macro-escala ~ 1.000 Km

• Micro-escala ~ 10 Km.


Variación del Viento a Escala Global: 10.000 km

Vientos alisios. Sistema de vientos relativamente constantes en dirección y velocidad que soplan en ambos hemisferios, desde los 30° de latitud hacia el ecuador con dirección noreste en el hemisferio norte y sureste en el hemisferio sur.

Causas del Viento Global Desigual calentamiento de la tierraFuerzas debido al giro de la tierra

- Centrifugas - Coriolis


Variación del Viento en la Macro-Escala : 1000 km

• Equilibrio entre las fuerzas depresión y de Coriolis


Viento en la Meso-Escala : 100 kmVientos Superficiales

• Aire frío pesado que se desliza por las laderas de lasmontañas

• Aire Caliente que sube de los valles

• Asociados a grandes cordilleras


Variación del Viento en la Micro-escala• Pequeños obstáculos, cerros, colinas.

• Estelas de aeroturbinas u otros obstáculos


Mostrar elemenos asociados a la determinacion del recurso eolico


Cuantificacion del Recurso Eolico• La cuantificación del el recurso eólico, permite

ayudar a la evaluación técnico-económico del lafactibilidad de un proyecto de energía eólica.

• La Estadística del Viento es una de lasherramientas fundamentales en la cuantificación delrecurso eólico.


Aspectos de Interes• Definir exactamente el elemento que debe ser

medido.

• Características del sistema de medición quedebe ser usado.

• Localización del sistema de medición.

• Duración del registro de mediciones.

• Métodos y tratamiento estadístico de los registrosobtenidos.


Clases de Viento y Densidades de Potencia a dos alturas de medición (10m y 50m)

Clasede

viento

Velocidad (m/seg)

Densidad de Potencia

(Watt/m2)

Velocidad (m/seg)

Densidad de Potencia

(Watt/m2)

1 < 4.4 < 100 < 5.6 < 200

2 4.4 a 5.1 100 a 150 5.6 a 6.4 200 a 300

3 5.1 a 5.6 150 a 200 6.4 a 7.0 300 a 400

4 5.6 a 6 200 a 250 7.0 a 7.5 400 a 500

5 6 a 6.4 250 a 300 7.5 a 8.0 500 a 600

6 6.4 a 7 300 a 400 8.0 a 8.8 600 a 800

7 > 7.0 > 400 > 8.8 > 800

10 m 50 m

Estadísticas del Viento: Velocidad y Densidad


Estimación de Recursos• Simulación Numérica:

– Ecuaciones Completas

– Conservación de la masa

– Modelos linealizados

– Correlaciones

• Simulación física

• Otros métodos

• Predicción del viento


Mostrar principios fundamentales para el aprovechamiento del recurso eólico


Energía del VientoLa energía cinética, Ec, en una pieza de masa de aire m, fluyendo a una velocidad vw [m/seg] es dada por:

22

2

1

2

1wwc vAxmvE

donde A es la sección transversal (m2), es la densidad del aire (kg/m3), yx es el espesor de la pieza (m).

La potencia del viento Pw (W) es la derivada en el tiempo de la energíacinética:

32

2

1

2

1uA

dt

dxuA

dt

dUPv

m vw


Energía del Viento

Densidad = P/(RxT)P - Presión (Pa)R – Constante especifica de los

gases (287 J/kgK)T – Teperatura del aire (K)

A u3

Area = r2 Velocidad Instantanea

(no velocidad Media)

kg/m3 m2 m/s

3

2

1uAPv


La cantidad de energía transferida al rotor por el vientodepende de:

•Densidad del aire,

•Área de barrido del rotor y

•Velocidad del viento.

Energía del Viento

32

2

222 av

vtAt

v

t

mv

t

EN cinetica

viento


En general, una corriente de aire de densidad ρ, y velocidad vr , como seindica en la Figura la potencia eólica disponible que atraviesa unasuperficie A y hace un recorrido L en el tiempo t, viene dada por laexpresión:

. 332

2

222 kv

avvtA

t

v

t

mv

t

EN cinetica

viento

Energía del Viento


Energía del Viento• En otras palabras, cuanto más pesado sea el aire más

energía recibirá la turbina.

• A presión atmosférica normal y a 15 °C el aire pesa unos1,225 kg/m3, aunque la densidad disminuye ligeramente conel aumento de la humedad.


Energía del Viento• El área del disco cubierto por el rotor (junto con la

velocidad del viento) determina cuanta energía delviento es capaz de capturar una turbina eólica.


Energía del Viento• Una típica turbina con un generador eléctrico de 600

kW suele tener un rotor de unos 44 metros.

• Si dobla el diámetro del rotor, obtendrá un áreacuatro veces mayor (22 = 2 x 2 = 4).

• Esto significa que también obtendrá del rotor unapotencia disponible cuatro veces mayor


Razones para turbinas de mayor diámetro• Existen economías de escala en las turbinas

eólicas, es decir, las máquinas más grandes soncapaces de suministrar electricidad a un costo másbajo que las máquinas más pequeñas.

• Esto se debe a que los costos de las cimentaciones, la construcción decarreteras, la conexión a la red eléctrica, además de otros componentes en laturbina (el sistema de control electrónico, etc.), son más o menos independientesdel tamaño de la máquina.


Razones para turbinas de mayor diámetro• Las máquinas más grandes están particularmente

bien adaptadas para la energía eólica en el mar.Los costos de las cimentaciones no crecen enproporción con el tamaño de la máquina, y loscostos de mantenimiento son ampliamenteindependientes del tamaño de la máquina.


Razones para turbinas de mayor diametro• En áreas en las que resulta difícil encontrar

emplazamientos para más de una única turbina, unagran turbina con una torre alta utiliza losrecursos eólicos existentes de manera máseficiente.


Crecimiento en el tamaño de las turbinas de vientocomercialmente disponibles


Crecimiento en el tamaño de las turbinas de vientocomercialmente disponibles


La potencia del viento quepasa perpendicularmente através de un área circular es:

Donde:

P : Potencia del viento en Watt.

d : Densidad del aire fresco (1.225 kg/m3 @

presión atmosférica promedio a nivel del mar a 15°C).

v : velocidad del viento medida (m/seg)

r : Radio del motor en m.

Potencia del Viento

32

2

1vrdP


Coeficiente de Potencia del Aerogenerador• La fracción de potencia extraída desde el viento por una turbina de viento

práctica es usualmente dada por el símbolo Cp, que es conocido comocoeficiente de desempeño

• El coeficiente de eficiencia no es constante, sino que varía con la velocidad delviento vw, la velocidad rotacional vr, de la turbina, y los parámetros de la pala

como el ángulo de ataque , y ángulo de la pala.

vpwrpw PCvACP 3

2

1,

w

r

v

RTSR


Coefiente de Potencia

w

r

v

RTSR


Aerodinámica del Aerogenerador• Los aerogeneradores modernos toman prestada de los

aviones y los helicópteros tecnología ya conocida, ademásde tener algunos trucos propios más avanzados, ya que losaerogeneradores trabajan en un entorno realmente muydiferente, con cambios en las velocidades y en lasdirecciones del viento.


Aerodinámica del Aerogenerador• La razón por la que un aeroplano puede volar es que el aire

que se desliza a lo largo de la superficie superior del ala semueve más rápidamente que el de la superficie inferior.


Aerodinámica del Aerogenerador• Esto implica una presión más baja en la superficie superior,

lo que crea la sustentación, es decir, la fuerza de empujehacia arriba que permite al avión volar.


Aerodinámica del Aerogenerador

Video Prueba de Túnel de Viento de Roto Eólico


Aerodinámica del Aerogenerador


Curva de Potencia del Aerogenerador• Curva típica de Potencia Aerogenerador (kW) vs. Velocidad del viento

(m/seg)

• Los errores en mediciones de velocidad de viento oscilan en ±3% por loque los errores en las curvas de potencia, certificadas por cadafabricante, pueden ser de hasta ±10%

0 5 10 15 20 25 30 350

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

Velocidad del Viento [m/s]

Po

ten

cia

de

Sa

lida

[p.u

]

Velocidadde Arranque

Velocidadde Nominal

Velocidadde Corte

NoGeneracion

MaximaEf iciencia del

Rotor

Potencia NonimalReduce la Ef iciencia

del Rotor

NoGeneracion


Curva de Coeficiente de Potencia del Aerogenerador

vpwrpw PCvACP 3

2

1,


La ley de Betz dice que sólo puede convertirse menosde 16/27 (el 59 %) de la energía cinética en energíamecánica usando un aerogenerador.

La ley de Betz fue formulada por primera vez por el físicoalemán Albert Betz en 1919. Su libro "Wind-Energie",publicado en 1926.

Ley de Betz


• La ecuación de Betz proporciona el límite superior de las posibilidades deun aerogenerador, pero en sí es poco fina, pues no tiene en cuenta unaserie de factores como:

• La resistencia aerodinámica de las palas

• La pérdida de energía por la estela generada en la rotación

• La compresibilidad del fluido

• La interferencia de las palas

• El rendimiento práctico depende del tipo de rotor.

Ley de Betz


Tamaño y Aplicación de los Sistemas Eólicos


Tamaño y Aplicación de los Sistemas EólicosPequeño (<10kW)• Hogares (conectador a red)

• Granjas

• (cargadores de batería, bomeo de agua, telecom)


Tamaño y Aplicación de los Sistemas EólicosPequeño (<10kW)


Tamaño y Aplicación de los Sistemas EólicosIntermedio (10-500kW)• Comunidades remotas

• Sistemas Híbridos

• Generación Distribuida


Tamaño y Aplicación de los Sistemas EólicosGrandes (500kW-6MW)• Granjas Eólicas centralizadas

• Estaciones de Generación Offshore

• Generación Distribuida


59.6

80

Tamaño y Aplicación de los Sistemas EólicosGrandes (500kW-7MW ??)

Turbina Vestas V‐80 2.0‐MW Superpuesta a un Boeing 747 JUMBO JET


Turbina de Viento mas Grande del MundoENERCON E-126. 126

meters (413 feet).

Clipper’s 7.5MW MBE turbine


Mostrar los tipos y características de las turbinas de viento


Esquema generalEstructura de un WECS


• Aeroturbinas de eje horizontal y de eje vertical

• Sistemas giromill (eje vertical y palas verticales, con o sin distribuidor)

• Sistemas especiales.

Clasificación de los Aerogeneradores

Eje Horizontal

Eje Horizontal

Eje Vertical

Eje Horizontal

Eje Vertical


Se suelen clasificar según su velocidad de giro o según el número depalas que lleva el rotor aspectos que están íntimamente relacionados,en rápidas y lentas; las primeras tienen un número de palas no superiora 4 y las segundas pueden tener hasta 24.

Eje Horizontal


Numero de Palas 1, 2, 3 o más?• A pequeña escala las turbinas multi-palas están aun en uso para el

bombeo de agua

Eje Horizontal


Numero de Palas 1, 2, 3 o más?• Las mas modernas turbinas de viento poseen tres palas, aunque en la

década de 1980 y comienzo de la de 1990, algunos intentos fueron hechospara comercializar diseños de una y dos palas.

Eje Horizontal

Diseño de Una pala

Diseño de Dos palas

Diseño de Tres palas


PalasEje Horizontal

Video Ensamble de PalasDe Rotor de Turbina de Viento


Estructura59.6

80

Turbina Vestas V-80 2.0-MW Superpuesta a un Boeing 747 JUMBO JET


Estructura


Estructura


Tamaño del Rotor


Tamaño de la Torre


Tamaño del RotorEje HorizontalAño Diseño D (m)

NEG MICON 64C/1500 64.0

FUHRLANDER FL MD70 70.0

PWE 1570 70.0

REPOWER MD 70 70.0

SUDWIND S70 70.0

TORRES TWT 1500 70.0

GEWE 1.5s 70.5

NEG MICON 72C/1500 72.0

FUHRLANDER FL MD77 77.0

GEWE 1.5sl 77.0

REPOWER MD 77 77.0

SUDWIND S77 77.0

PWE 1577 77.4

GAMESA G-80 1500 80.0

NEG MICON 82/1500 82.0

2003 Promedio 73.6

NEG MICON 64C/1500 64.0

ENERCON E-66/15.66 66.0

WINDTEC 1566 66.0

JACOBS MD 70 70.0

SUDWIND S70 70.0

TACKE TW 1.5s 70.5

TACKE TW 1.5sl 77.0

2000 Promedio 69.1

NTK 1500/64 64.0

TACKE TW 1.5 65.0

ENERCON E-66/15.66 66.0

1997 Promedio 65.0


El aerogenerador Savonius que puede arrancar con poco viento, siendo muy sencilla su fabricación; tiene una velocidad de giro pequeña y su rendimiento es relativamente bajo

Eje Vertical


El aerogenerador Darrieux o de catenaria, requiere para un correctofuncionamiento, vientos de 4 a 5 metros por segundo como mínimo,manteniendo grandes velocidades de giro y un buen rendimiento; seconstruyen con 2 ó 3 hojas

Aeroturbina Darrieux de 70 kW (Lab. Sandia, Albuquerque, New México)

34m, 500 kW

Eje Vertical

La turbina de viento mas grande del tipo Darrieus, es de cerca de 100m es alto y 60m de diámetro, siendo de 4 MW, colocado en Cap-Chat, Québec, Canadá


El molino vertical de palas tipo giromill o ciclogiro que derivadel Darrieux; tiene entre 2 y 6 palas.

Prototipo giromill 500 kW. MacDonnell-Douglas McDonnell Aircraft Vertical Axis Giromill

ASI/Pinson Cycloturbine

Giromill


Buscan para generar potencias superiores hasta los 100 MW por unidad

Turbina tipo tornado

Especiales

Generadores ciclónicos, está inspirado en elprincipio que utiliza la naturaleza al generarenergía en tornados, ciclones y huracanes; elviento sopla tangencialmente sobre una torrecilíndrica y penetra en su interior a través dedeflectores, produciendo un tornado en su interior


El generador Andreu-Enfield, tiene sus palas huecas,las cuales giran por la acción del viento exterior queincide sobre ellas como una máquina eólica normal, loque provoca la expulsión del aire en ellas contenido,que sale despedido bruscamente por los extremos delas mismas, por efecto de la fuerza centrífugaoriginada en el giro, generando una depresión o vacíoparcial en su interior, que permite la aspiración de airepor la parte inferior de la estructura, el cual hace giraruna turbina eólica de eje vertical conectada a unalternador situado en su parte inferior.

Generador de Andreu-Enfield

Especiales


Concentrador de Viento tipo ala delta

Los concentradores de viento, que tienen forma de ala endelta generan vórtices a ambos lados de la misma, lo quepermite concentrar la energía del viento sobre un par deturbinas eólicas estratégicamente situadas.

Especiales


Sistema Difusor

Especiales

La forma más simple de incrementar la eficacia del rotor esincluirle en el interior de una tobera divergente.


Generalmente, las granjas eólicas son localizadas en áreascon buenos vientos y típicamente tienen factores decapacidad anuales en los límites del 20 % a más del 40 %.

Eficiencia


Estructura



Cargas Mecánicas en el Aerogenerador


Cargas Mecánicas en el Aerogenerador


Mostrar el impacto que tiene el recurso eólico



Impacto Ambiental• Efectos meteorológicos sobre el microclima

– Reducción en la velocidad del viento, sin embrago, los árboles locales pueden ejercer el mismoefecto, por lo es poco significativo.

• Efecto de Fauna y Flora.– Efecto de los rotores al vuelo de aves locales y migratorias; estudios de proyectos requieren de

análisis del paso de aves.

• Ruido– Efecto notable en maquinas mayores a 100kW con rango audible <52 dB a 200m, lo que equivale a

un ruido de fondo.

• Interferencias con ondas de TV y Radio– Movimiento de rotores (palas) reflejan ondas electromagnéticas y pudieran generar cierta

interferencia en zonas locales.

• Seguridad– Alrededor de instalaciones por posible ruptura y caída de rotores y maquinas, los proyectos exigen

cierta ventana de separación con actividades locales

• Impacto visual no estético– Puede afectar la calidad visual de la localidad del emplazamiento.


Ruido• Fuentes del Ruido en la Turbina de Viento

• – Caja convertidora, Generador, Frenos, Electrónica, Torre …

• – Aero-Acústico (Ruido de las Palas)

Fuentes de Ruido:• Aerodinámico• Mecánico

Propagación:• Distancia• Gradiente de Vientos• Terreno

Receptores:• Ruido Ambiental• Exposición

Interna o Externa• Vibraciones


RuidoRuido

Total


Ruido• Ruido Totales


Ruido• Mejoras en el Diseño de las Palas


Mortalidad de Aves


Impacto Visual


Impacto Visual


Cambios en el Micro Clima


Colapsos


Colapsos

Altona wind park, New York


Colapsos


Colapsos

Stobart Mill, Hesket Newmarket, Cumbria, UK


Colapsos

Searsburg, Vermont, USA


Mostrar una idea muy general de los costos asociados a la explotación del

recurso eólico



Costos

Estructura de costos para una turbina de viento de tamaño medio (850 kW – 1500 kW)


Costos

1000$/kWConexión en Alto voltajeValor de la Potencia:

3000 a 4000$/kWConexión en Bajo VoltajeValor de la Potencia:


Costos de la Energía Eólica38 cents/kWh

2.5-3.5 cents/kWh

Overall, the wind industry is experiencing long-term decreases in the cost to produce wind-generated electricity despite recent short-term increases in upfront equipment costs.



IEA’s World Energy Outlook 2007, (IEA, 2007c), $63/barrel in 2007, gradually declining to $59/barrel in 2010 (constant terms)

Oil prices reached a high of $147/barrel in July 2008

Costs of Generated Power Comparing Conventional Plants to Wind Power, 2010 (Constant 2006-€)

Cost of integrating variable wind power is, on average, approximately 0.3-0.4 c€/kWh



Evolución de la Tecnología Eólica


Evolución de la Tecnología Eólica


http://www.upwind.eu/



Turbinas de Viento de +7 MW

Eiffel Tower was the world's tallest building

from 1889 to 1930

Construida 1887–1889Operando March 31, 1889

Antenna or spire 324.00 m (1,063 ft)Roof 300.65 m (986 ft)Top floor 273.00 m (896 ft)


MAGENN AIR ROTOR SYSTEM (M.A.R.S.)

http://www.magenn.com/media/video/player.html?v=JDJhhGJwSuA&hl=en


MAGENN AIR ROTOR SYSTEM (M.A.R.S.)

2009 MARS 10- 25kW Prototype (NOT FOR SALE)

Magenn Power Air Rotor System (MARS)



Velocidad de Viento en Venezuela

POTENCIAL HIDROELECTRICO

4

55

7‐55‐4

4‐3

POTENCIAL EOLICOClases de Viento(@ 10 mts altura)

4 4 Bueno5 5 Muy Bueno6 6 Excelente7 7+ Supremo

POTENCIAL EOLICOClases de Viento(@ 10 mts altura)

4 4 Bueno5 5 Muy Bueno6 6 Excelente7 7+ Supremo

7+


Antecedentes• F. González-Longatt, J. Méndez, R. Villasana, “Preliminary

Evaluation of Wind Energy Utilization on MargaritaIsland, Venezuela”. Sixth International Worshop on large-Scale of Integration of Wind Power and TransmissionNetworks for Offshore Wind Farms, Delft, Netherlands. 26-28th October of 2006.

• F. González-Longatt, J. Méndez, R. Villasana, C. Peraza.“Wind Energy Resource Evaluation on Venezuela: Part I”.Nordic Wind Power Conference NWPC 2006, Espoo,Finland. 22-23rd May of 2006.


Colección de Datos y Tratamiento• Dos fuentes especificas de información:

• (1) NASA Earth Science Enterprise (ESE)

• (2) Mediciones realizadas por Servicio de Meteorología de la FuerzaAérea Venezolana

http://www.meteorologia.mil.ve/


Colección de Datos y Tratamiento• Mediciones realizadas por Servicio de Meteorología de la

Fuerza Aérea Venezolana

http://www.meteorologia.mil.ve/


Resultados• Enero y Julio son los meses

con promedio de velocidad delviento mas alto (ligeramentemayor a 3m/s, vientos clase 3@10 m)

• Hay importantes diferencias en lavelocidad promedio mensualentre las medidas en los estadosdel norte y los del sur del país.

(a) Enero (b) Febrero

(c) Marzo (d) Abril

(e) Mayo (f) Junio


Resultados • El estado Falcón, Zulia y laregión de Nueva Esparta(particularmente la Isla deMargarita), junto con todoslos estados costerosubicados en el norte deVenezuela exhiben las másaltas velocidades promediodel viento (por encima de5m/s, vientos clase 3 o 4durante nueve meses, @ 10m)


Resultados• Los estados ubicados al

sur de Venezuela, a mas de 800 km de la costa, tal como el estado Bolívar o Amazonas, poseen las más bajas velocidades promedio del viento (entre 0 a 2.7m/s @10m) durante todo el año.

(a) Julio (b) Agosto

(c) Septiembre (d) Octubre

(e) Noviembre (f) Deciembre


Resultados

3.5

4

4.5

5

5.5

6

6.5

7

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Juruba Coro La Asuncion

11º16'N 71º56'W 11º24'N 69º40'W 11º01'N 63º52'W

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Puerto Ayacucho Ciudad Bolivar Santa Elena de Uairen

5º6'N 63º98'W 8º15'N 63º55'W 8º67'N 60º65'W


ResultadosNombre de la

LocalidadLatitud/ longitud

Velocidad Promedio del Viento m/s @ 50 m

Cabure 11º 08' N / 69º 38' O 6.18

Capatarida 11º 11' N / 70º 37' O 6.16

Coro 11º 25' N / 69º 41' O 6.18

La Asunción 11º 02' N / 63º 53' O 6.31

La Vela 11º 27' N / 69º 34' O 6.18

Pueblo Nuevo 11º 58' N / 69º 55' O 6.18

Puerto Cumarebo

11º 29' N / 69º 21' O 6.18

Punto Fijo 11º 42' N / 70º 13' O 6.16

San Juan de los Cayos

11º10' N / 68º 25' O 6.23

San Luis 11º 07' N / 69º 42' O 6.18

Paraguaipoa 11º 21' N / 71º 57' O 6.18


Resultados• Zonas Candidatas:

• Juruba (Zulia)

• Coro (Falcón)

• La Asunción (Isla de Margarita)


Resultados


Resultados


Resultados



Datos• Se emplearon los datos de treinta y siete estaciones climáticas

establecidos en Venezuela por el Servicio de Meteorología de la Aviaciónvenezolana


Datos• Las estaciones meteorológicas cuentan con instrumentos de

medición que se encuentran a una altura de 10 m sobre elsuelo.

• Se emplearon las series de tiempo correspondiente a losregistros diarios de velocidad y dirección del viento de losaños 2005, 2006 y 2007 en todas las estaciones

• Total de 38.800 registros.

Estación Meteorológica Valencia, Valencia, Estado Carabobo, Venezuela

Estación Climática Barquisimeto, Barquisimeto, Estado Lara, Venezuela


ResultadosEstaciones Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic ProAcarigua 4,00 3,85 3,09 2,54 2,23 1,54 1,35 1,47 1,56 1,75 2,04 2,58 2,34Barcelona 2,89 3,04 3,07 2,48 2,40 2,04 2,29 2,86 2,06 2,38 2,06 2,38 2,49

Barinas 2,13 2,38 2,49 2,18 2,17 2,01 1,90 1,98 2,05 1,97 1,93 2,04 2,10Barquisimeto 2,75 3,33 3,52 3,51 4,04 4,38 4,45 4,81 4,56 3,62 2,91 2,56 3,70

Calabozo 2,31 2,91 3,04 2,67 1,94 2,01 1,79 1,64 1,65 1,82 2,27 2,92 2,25Carrizal 1,72 2,76 2,97 2,96 1,95 1,01 1,67 1,77 1,87 1,56 1,74 3,18 2,10

Ciudad Bolívar 3,91 4,35 4,46 4,11 3,16 2,64 2,43 2,20 2,17 2,68 2,87 3,48 3,21Colon 2,51 1,53 1,45 1,24 1,59 2,44 2,03 2,65 2,39 1,33 1,84 1,75 1,90Coro 4,65 5,71 4,99 5,81 5,33 5,61 5,78 5,77 5,07 4,26 4,25 4,46 5,14

Cumana 6,54 7,19 6,89 5,94 4,79 4,97 3,55 3,37 4,16 1,49 3,00 4,37 4,69El Vigía 2,19 1,10 1,06 1,10 1,09 1,25 1,25 1,29 1,32 1,22 1,07 0,99 1,24Guanare 1,82 3,24 1,86 1,60 1,50 1,39 1,31 1,34 1,39 1,32 1,32 1,48 1,63

Guasdualito 1,71 1,94 1,51 1,50 1,20 1,24 1,19 1,01 1,02 1,22 1,10 1,43 1,34Guiria 1,75 1,65 7,57 1,66 2,14 5,15 1,96 1,87 1,83 1,65 1,25 1,69 2,51

La Cañada 3,56 4,18 4,12 3,50 2,51 2,45 2,64 2,51 2,39 2,02 2,37 2,96 2,93Maiquetía 0,74 1,17 1,11 2,88 1,08 1,16 1,06 2,33 1,34 0,77 0,84 0,66 1,26Maracaibo 3,14 3,95 3,51 2,70 1,87 1,72 2,70 2,30 2,65 1,53 3,00 2,52 2,63Maracay 2,14 2,32 2,40 2,16 1,85 1,76 1,72 1,61 1,60 1,58 1,62 1,75 1,88Maturín 3,30 3,58 3,64 3,51 2,95 2,86 2,71 2,79 2,59 2,81 2,62 2,96 3,03

Mene Grande 1,53 1,86 1,72 1,34 1,37 1,43 1,51 1,47 1,44 1,37 1,25 1,46 1,48Mérida 2,45 2,78 2,71 2,37 2,16 2,40 2,47 2,47 2,59 2,37 2,33 2,62 2,48

Palmichal 1,52 2,23 1,28 1,15 1,16 1,23 1,45 1,43 1,60 1,10 1,06 1,31 1,38Porlamar 5,27 5,08 6,56 6,00 6,08 5,90 4,74 4,63 4,43 4,39 4,48 4,08 5,14

Puerto Ayacucho 2,44 1,85 1,42 1,76 1,47 5,37 1,49 1,46 1,85 1,70 1,75 2,06 2,05

San Antonio del Táchira

1,08 1,33 1,53 1,85 3,03 5,06 5,26 5,13 3,94 2,17 1,62 1,45 2,79

San Fernando 2,16 2,44 2,40 2,10 1,73 1,84 2,12 2,21 2,31 1,61 4,37 1,67 2,25San Juan 1,51 1,59 1,51 1,30 1,12 1,25 1,08 1,17 1,07 0,89 0,86 1,14 1,21San Tomé 2,44 1,68 1,50 1,87 1,49 5,37 1,49 1,46 1,85 1,70 1,75 2,06 2,06

Santa Elena 4,16 4,54 5,30 4,96 4,09 3,89 3,59 3,07 3,19 3,82 3,84 4,42 4,07Santo Domingo 1,81 1,32 1,17 1,35 1,18 1,22 1,22 1,24 1,33 1,25 1,20 1,25 1,29

Tumeremo 0,95 0,73 0,69 1,26 1,07 0,74 1,62 1,74 0,83 2,67 1,28 1,90 1,29Valencia 1,38 2,45 1,34 1,08 0,93 0,95 0,83 1,08 1,02 1,19 0,98 1,08 1,19Valera 1,42 1,58 1,48 1,46 1,52 1,61 1,76 1,89 1,70 1,54 1,37 1,35 1,56

Valle de la Pascua 3,63 3,83 4,24 3,60 2,61 2,42 3,05 1,90 1,79 2,05 2,36 3,00 2,87


Resultados• Se destacan velocidades superiores a los 6 m/s en

los estados como Falcón, Margarita, Norte deMaracaibo y con menor intensidad en Sucre ycadenas de islas como el Archipiélago de losRoques y las Blanquillas.

• Las mayores velocidades en valor absoluto seencuentran hacia la zona norte de Venezuela lo queera de esperarse, pues es en esta región dondeexiste la mayor diferencial de temperatura entrela tierra y el mar lo que hace que los vientos sehagan más fuertes.


ESTIMACIÓN DEL RECURSO EÓLICO PARA LA PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD EN VENEZUELAJORDAN/MACHADO 2009

Resultados: Mapa Anual


Resultados: Velocidad del Viento- Durante todo el año el promedio de los vientos

esta encima de los 5 m/s para toda la región deVenezuela.

- Las velocidades de viento en los meses dediciembre a enero alcanza los 5 m/s en la zonasdel centro, los 6 m/s para la zonas norte, enincluso se llega a intensidades de 8,5 m/s enPunto Fijo, manteniéndose en este periodo conpoca variabilidad


Resultados: Velocidad del Viento- En el clico temporal entre mayo y septiembre los

vientos en la zona centro de caen a los 4,5 m/s y sealcanzan velocidades extremas en punto fijo dehasta 10 m/s.

- Los meses de Octubre y Noviembre presentanvelocidades reducidas de 5.6 m/s para zonas comoPunto Fijo, Porlamar, Isla Testigos, mientras quepara el Centro y Sur del país las velocidades semantienen cercanas a los 3.6 m/s.

- La influencia de los vientos del Noreste y los cambiosentre los períodos de época lluviosa, a época de sequia,determinan en la escala sinóptica el comportamiento delviento en Venezuela.


Resultados: Velocidad del Viento


Resultados: Velocidad del Viento



Capacidad Mundial Instalada (MW)


Capacidad Mundial Instalada (MW)


Capacidad Nueva Instalada 2001-2010


Crecimiento del Mercado Mundial


Taza de Crecimiento por Pais (%)


Capacidades Instaladas por Pais


Nueva Capacidad Instalada por Pais (%)


Capacidad total por pais (%)


Capacidad Instalada en Europa para finales de 2008


Granjas de Viento OffShore Construidas


Capacidad Instalada a nivel Mundial (MW)


Pronostico Europeo


Onshore-Offshore WTG market overlap and bifurcation


Energia Eolica en UK• The UK is the windiest country in Europe, so

much so that we could power our country severaltimes over using this free fuel.


UK Development• UK opens world's biggest

offshore windfarm.• Today's unveiling of the 100-

turbine Thanet windfarm was unspectacular, but it marks an important milestone for the UK

• The world's biggest offshore windfarm opened officially today off the UK coast but the company behind the project said that less than 20% of the £900minvestment in the project has gone to British firms.

The Thanet Offshore Wind Farm Photograph: Vattenfall


• The UK is 25th out of 27 in the EU league tableon renewable energy.

• Just 3% of power comes from renewable sourceslike wind and solar, against a target of 15% by 2020.

• Thanet Offshore Wind Farm consist of 100 turbines, each 115 metres high with 44-metreblades, it can generate 300 megawatts (MW) of power – enough for 200,000 homes.


Offshore Wind Farms: OperationalWind farm Location Region Turbines Power MW Developer

Barrow 7km Walney Island North West 30 3 90 Warwick Energy

Beatrice Beatrice Oilfield, Moray Firth Scotland 2 5 10 Scottish & Southern

Blyth Offshore 1km Blyth Harbour North East 2 2 4 E.ON UK Renewables

Burbo Bank 5.2km Crosby North West 25 3.6 90 DONG Energy

Gunfleet Sands I 7km Clacton‐on‐Sea East of England 30 3.6 108 DONG Energy

Gunfleet Sands II 8.5km off Clacton‐On‐Sea East of England 18 3.6 64.8 DONG Energy

Kentish Flats 8.5 km offshore from Whitstable South East 30 3 90 Vattenfall

Lynn & Inner Dowsing 5KM Skegness East Midlands 54 3.6 194.4 Centrica Renewable Energy Ltd

North Hoyle 7.5km Prestatyn & Rhyl North Wales 30 2 60 RWE Npower Renewables

Rhyl Flats 8km Abergele North Wales 25 3.6 90 RWE Npower Renewables

Robin Rigg 9.5km Maryport/8.5km off Rock Cliffe

North West 60 3 180 E.ON UK Renewables

Scroby Sands 3km NE Great Yarmouth East of England 30 2 60 E.ON UK Renewables

Thanet 11‐13km Foreness Point, Margate Thames Estuary 100 3 300 Vattenfall

Totals 436 1,341.2


Offshore Wind Farm: Under ConstructionWind farm Location Region Turbines Power MW Developer

Greater Gabbard

26km off Orford, Norfolk

Thames Estuary

140 3.6 504 Scottish & Southern

Ormonde off Walney Island

North West 30 5 150 Vattenfall

Sheringham Shoal

Sheringham, Greater Wash

East of England

88 3.6 315 Scira Offshore Energy Ltd

Walney I

14km Walney Island, Irish Sea

North West 51 3.6 183.6 DONG Energy & SSE Renewables

Totals 309 1,152.6

http://www.ewea.org/offshore/


Offshore Wind Farm: ApprovedWind farm Location Region Turbines Power MW Developer

Gwynt y Mor 13km off the North Wales coast

North Wales 160 3.6 576 RWE Npower Renewables

Lincs 8km off Skegness

East of England 75 3.6 270 Centrica/ DONG & Siemens Project Ventures

London Array I 24km off Clacton‐on‐Sea

Thames Estuary

175 3.6 630 DONG Energy / E.On Renewables / Masdar

London Array II 24km off Clacton‐on‐Sea

Thames Estuary

166 0 370 DONG Energy / E.On Renewables / Masdar

Teesside 1.5km NE Teesmouth

North East 30 3 90 EdF

Walney II 14km Walney Island, Irish Sea

North West 51 3.6 183.6 DONG Energy & SSE Renewables

West of Duddon Sands

N. Irish Sea North West 160 3.6 500 Scottish Power/DONG Energy

Totals 817 2,619.6


Instalacion de Turbinas al Ano




Francisco M. Gonzalez‐Longatt, PhD, SMIEEE, MIETResearch AssociateThe University of ManchesterManchester United [email protected]://www.fglongatt.org.ve

AVeolAsociación

Venezolana deEnergía Eólica

ieee student oct2010,venezuela v1.00.ppt - fglongatt.org student oct2010,venezuela v1.… · laley...

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