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Nuevo sistema para conocer el impacto del efecto estela en los aerogeneradores marinos

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En un momento u otro, casi todo el mundo del sector eólico ha visto la famosa imagen del parque marino Horn´s Rev, en el mar del Norte. El efecto que una turbina tiene en la siguiente, ésta en la que va detrás, y así sucesivamente, resulta bastante impactante, y tiene como resultado que en algunos proyectos los aerogeneradores situados en los extremos inferiores producen poca o ninguna energía. La empresa finlandesa Vaisala, experta en mediciones ambientales e industriales, explica cómo conocer al detalle este efecto y así prevenir su impacto.
Nuevo sistema para conocer el impacto del efecto estela en los aerogeneradores marinos

El efecto estela tiene un claro impacto de una turbina en otra, ya que extrae energía de la atmósfera y reduce la velocidad del viento aguas abajo, prolongándose hasta que el viento recupera su condición de flujo libre. Esto ocurre en cada parque eólico individual, pero los parques eólicos vecinos también contribuyen al fenómeno. 



Por tanto, el efecto estela, junto con las pérdidas de energía que puede conllevar, debe ser considerado en la evaluación de un proyecto eólico antes de su construcción, según explica Scott Eichelberger, director de Aplicaciones Eólicas de Vaisala en un post publicado en la página web de la compañía y del que se hace eco el Consejo Mundial de la Energía Eólica (GWEC) en su último boletín.



Los aspectos que más influyen en el déficit que genera este efecto –explica Eichelberger– son la longitud de la estela, su intensidad (TI) y la dirección predominante del viento. Una intensidad alta significa que la atmósfera es menos estable y hay más mezcla de aire, lo que, sin embargo, puede reducir la longitud de propagación de la estela y, por tanto, influir positivamente en el rendimiento del parque.



En la actualidad, la mayoría de los ingenieros y consultores que evalúan el recurso eólico usan un valor único o, en el mejor de los casos, un promedio de dos valores ponderados de la dirección del viento y de la intensidad de la estela en sus modelos de estimación de la energía que producirá un proyecto. Pero la realidad es que la dirección del viento y el valor TI varían significativamente a lo largo del día y la noche y de las estaciones.



Un ejemplo de ello es cómo el enfriamiento del suelo durante la noche reduce la mezcla térmica y causa estelas más largas, con el consiguiente efecto en la generación de las turbinas. Los ciclos estacionales también influyen en el comportamiento de la estela. Así, durante la temporada de los monzones de la India, la intensidad más alta de la estela se traduce en una mayor producción de las turbinas en esta época del año, que de por sí ya es mayor debido a la alta velocidad del viento.  



Teniendo en cuenta todos estos aspectos, es decir, la variación horaria y estacional de los efectos de la estela durante toda la vida útil de un proyecto, un enfoque sofisticado de modelado energético debería tener en cuenta la dimensión temporal, explica el directivo de a. De acuerdo con Eichelberger, las técnicas actuales que utilizan modelos avanzados de mesoescala (o predicción numérica del tiempo) ya han demostrado ser más precisas que los enfoques tradicionales utilizados por la industria. 



¿No debería el sector eólico aplicar esta misma metodología de variación temporal para calcular los déficit que provocará la estela durante la vida útil del parque?



Es lo que hace el equipo de evaluación de la energía eólica de Vaisala: calculan la dirección del viento y la TI para cada hora durante los 30 años previstos de funcionamiento del parque, teniendo en cuenta tanto los cambios a lo largo del día como los estacionales, lo que les permite ofrecer un cálculo del déficit generado por el efecto estela en cada hora del registro.

Esta información, contabilizada en cada turbina y en cada informe de evaluación,  es determinante para conocer la energía que generará realmente el parque y reducir incertidumbres. 

Vaisala informará sobre los resultados de este trabajo en el próximo WindEurope Resource Assessment Workshop, que se celebrará en Edimburgo los próximos días 16 y 17 de marzo.

 

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