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La producción de energía a lo largo del tiempo se mide en megavatios-hora (MWh) o kilovatios-hora (kWh) de energía. Un kilovatio equivale a mil vatios. La producción de energía a razón de 1 MW durante 1 hora equivale a 1 MWh de energía.
General Electric (GE) fabrica un modelo de 1,5 megavatios, muy utilizado en el pasado. 1,5 MW es su capacidad nominal, o máxima, a la que producirá energía cuando el viento esté en el rango ideal para ese modelo, entre 27 y 56 mph. En la actualidad, las turbinas suelen tener entre 2 y 3 MW.
La energía se genera a partir de la energía del viento, por lo que la potencia de una turbina viene determinada por su capacidad de captar esa energía y convertirla en par giratorio que pueda hacer girar el generador y empujar electrones a la red. Una torre más alta proporciona acceso a vientos más estables y unas aspas más grandes capturan más energía eólica. Un generador más grande requiere palas más grandes y/o vientos más fuertes.
Cada aerogenerador tiene un rango de velocidades del viento, normalmente entre 30 y 55 mph, en el que producirá a su capacidad nominal o máxima. A velocidades más bajas, la producción disminuye drásticamente. Si la velocidad del viento disminuye a la mitad, la producción se multiplica por ocho. Por término medio, los aerogeneradores no generan cerca de su capacidad. Las estimaciones del sector prevén una producción anual del 30-40%, pero la experiencia del mundo real demuestra que una producción anual del 15-30% de la capacidad es más típica.
Cómo medir la velocidad del viento para un aerogenerador
¿Qué rendimiento ofrece su aerogenerador a qué velocidades del viento? ¿Cumple su aerogenerador los requisitos de certificación? ¿Alcanza su aerogenerador la curva de potencia garantizada por el fabricante de la turbina? La medición del rendimiento energético de su aerogenerador según normas reconocidas internacionalmente le ofrece las respuestas necesarias. Como especialistas en pruebas de curvas de potencia, le ayudamos en sus mediciones, en tierra, en alta mar y en todo el mundo.
Durante la compra de su parque eólico, el fabricante le garantizó una curva de potencia determinada para su aerogenerador. Si el rendimiento de su parque se mantiene por debajo de las previsiones, surge la pregunta: ¿Se debe a la curva de potencia? Nosotros encontraremos la respuesta por usted. En función del contrato, realizamos una nueva medición acreditada según las normas reconocidas IEC 61400-12-1, IEC 61400-12-2, IEC 61400-50-3 (borrador), MEASNET o TR2 o una medición no acreditada al margen de las normas. Para ello, dominamos todos los niveles de salida de las directivas mencionadas. En función del emplazamiento, adaptamos el concepto de medición a sus necesidades: desde mástiles de medición convencionales hasta sistemas de teledetección en tierra, pasando por lidar de góndola y anemometría de góndola.
¿Cómo se mide la energía eólica? 2022
La medición de los recursos eólicos es un aspecto importante del desarrollo de la energía eólica. La información sobre la intensidad y la dirección del viento determina la cantidad de energía que produciría un parque eólico (véase energía eólica). Existen diversas tecnologías para medir las condiciones del viento. Las dos características más importantes del viento son la velocidad y la dirección[1] A continuación se enumeran algunos de los sistemas más comunes para recopilar información sobre los recursos eólicos.
Los anemómetros se utilizan habitualmente para medir la velocidad del viento[3]. El diseño es bastante sencillo: varias cazoletas están unidas a radios perpendiculares a un eje central giratorio. El viento llena las cazoletas y hace girar el eje central. La velocidad del viento se calcula en función de la velocidad de rotación del eje central[4].
Por su parte, las veletas miden la dirección del viento. La veleta está montada en un eje de rotación central que le permite moverse libremente[5] La superficie de la veleta se distribuye de forma desigual a ambos lados del eje. El lado de mayor superficie será empujado más lejos por el viento y, por tanto, el de menor superficie apuntará en la dirección desde la que sopla el viento[6].
¿Cuánto mide un aerogenerador?
Así pues, la potencia disponible para una turbina eólica se basa en la densidad del aire (normalmente 1,2 kg/m3), el área de barrido de las palas de la turbina (imagina un gran círculo formado por las palas girando) y la velocidad del viento. De todos estos factores, el más variable es la velocidad del viento. Sin embargo, la velocidad del viento es también la variable con mayor impacto porque se calcula al cubo, mientras que las otras variables no.
A continuación se presentan los cálculos de la potencia disponible en el viento a tres velocidades diferentes para la turbina Northwind 100C. Esta es la versión más reciente de la Northwind 100A de la página anterior. Los cálculos muestran lo que ocurre al duplicar y triplicar la velocidad. Tómate un momento para pensar en cuánto aumentará la potencia disponible si duplicas y triplicas la velocidad:
Como puedes ver, cuando la velocidad se duplica, la potencia se incrementa en un factor de 8 y cuando la velocidad se triplica, se incrementa en un factor de 27. Esto se debe a que la velocidad es el cubo de la potencia. Esto se debe a que la velocidad es cúbica: 23 = 8 y 33 = 27.
La potencia de un aerogenerador depende de la velocidad del viento que incide sobre él. Pero, como verás, la potencia no es proporcional a la velocidad del viento. Cada turbina es diferente. Para determinar la potencia de una turbina concreta a una velocidad del viento determinada, necesitas su curva de potencia. A continuación puedes ver la curva de potencia y los datos correspondientes de la Northwind 100C: