Informe Pablo Achig

7/25/2019 Informe Pablo Achig

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Universidad Politcnica Salesiana, Sistemas Elctricos de Potencia II, Diseo Y Simulaciones De Un SEP Con UnaCentral Elica

Facultad de Ingeniera Elctrica, Campus Kennedy, Quito - Ecuador

I.RESUMENEJECUTIVO

La energa elica es una fuente de energa renovableque utiliza la fuerza del viento para generar

electricidad. El principal medio para obtenerla son

los aerogeneradores, molinos de viento de tamao

variable que transforman con sus aspas la energacintica del viento en energa mecnica. La energa

del vientopuede obtenerse instalando los

aerogeneradores tanto en suelo firme como en elsuelo marino.

China lidera la competicin de precios en la

fabricacin de aerogeneradores. En 2011, las viejas

turbinas bajaron sus precios un 10% en slo 6 meses.

Y los modelos nuevos tambin se vieron afectadospor esta rebaja.

Entre los precios de los servicios de operacin y

mantenimiento, los ms competitivos se encuentranen Estados Unidos. El estudio de dnde se extraen

estas conclusiones, apuesta a que estos precios se

mantendrn estables hasta 2015.

Esta investigacin, sobre la situacin de los precios

de la energa elica global, fue realizada por una

consultora multinacional, Bloomberg New EnergyFinance (BNEF), que se considera proveedor

independiente de noticias del sector energtico anivel mundial.

El abaratamiento de los costes de fabricacin y

de O&Mde la generacin de energa elica, hace queesta fuente de energa sea cada vez ms competitiva

frente a los combustibles fsiles, en continuo

encarecimiento. BNEF prev que en 2016 no harnfalta primas para competir con centrales derivadas de

los combustibles fsiles. EnCanarias,esto ya se ha

conseguido. All lo ms barato es generar

electricidad mediante la energa elica, pagando 89euros el MWh frente a los 165 euros que cuesta

generarlo conenerga convencional.

Pablo AchigSantamariaElectrical Engineering Student

Universidad Politcnica Salesiana

[email protected]

Diseo Y Simulaciones De Un SEP Con Una

Central Elica
http://twenergy.com/energia-eolica/china-lider-mundial-en-potencia-eolica-instalada-330http://about.bnef.com/http://about.bnef.com/http://www.energias-renovables.com/articulo/canarias-donde-un-megavatio-eolico-cuesta-89-20120923http://twenergy.com/energias-renovables/diferencia-entre-las-energias-renovables-y-no-renovables-104mailto:[email protected]:[email protected]://twenergy.com/energias-renovables/diferencia-entre-las-energias-renovables-y-no-renovables-104http://www.energias-renovables.com/articulo/canarias-donde-un-megavatio-eolico-cuesta-89-20120923http://about.bnef.com/http://about.bnef.com/http://twenergy.com/energia-eolica/china-lider-mundial-en-potencia-eolica-instalada-330


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II. INTRODUCCION

Obtener energa del viento es cada da ms barato.

Estudios internacionales demuestran que han bajadotanto los precios de losaerogeneradores,como de la

operacin y mantenimiento de sus parques. Esto esthaciendo que laenerga elicaglobal sea una fuente

de generacin de electricidad cada vez ms

competitiva.

El sector elico ha evolucionado mucho en el

desarrollo de su tecnologa; creando turbinas mseficientes, consiguiendo ubicar aerogeneradores

donde antes pareca tcnicamente inviable y

aportando grandes mejoras en la operacin ymantenimiento (O&M) de los parques elicos. Pese

a ello, los precios han sufrido importantes descensos

en los ltimos aos, llegando a diferencias del 38%respecto a datos de 2008.

Todo esto es debido a la enorme competencia que

existe entre los fabricantes de aerogeneradores que,

a su vez, ahora tambin prestan los servicios deoperacin y mantenimiento de losparques elicos.

En el mercado elico se estn dando todas lasparticularidades que facilitan que esta energa crezca

en importancia como parte de la generacin de la

energa elctrica.

III.OBJETIVOS

- GENERAL

A partir de definir el problema de investigacin

como, la deficiencia en informacin sobre la energaelica en sistemas de alta montaa, se formulan los

objetivos de la investigacin que buscan avanzar en

cubrir esta deficiencia de informacin y dejarsentadas algunas propuestas para avanzar en el

conocimiento de los corredores elicos en los Andes

como potenciales suministradores de esta energa

alternativa.

- ESPECIFICO

Analizar la informacin existente sobre velocidad

de los vientos y algunas variables asociadas a esta,

en la zona centro occidental de Ecuador, que ha sidoregistrada por las estaciones del Instituto

Meteorolgico del Ecuador, con el fin de conocer

sobre el comportamiento de los vientos en la alta

montaa andina de la cordillera Oriental.

Estimar mediante el levantamiento de informacinprimaria de la velocidad y direccin del viento, por

un perodo mximo de seis meses, el potencial de la

energa elica en la zona de estudio correspondientea la alta montaa andina a 3500 msnm, con el fin de

definir sobre sus potencialidades para la generacin

de energa elctrica para comunidades rurales con

sistemas autnomos.
http://twenergy.com/energia-eolica/aerogeneradores-que-son-y-como-funcionan-375http://twenergy.com/energia-eolica/aerogeneradores-que-son-y-como-funcionan-375http://twenergy.com/energia-eolica/que-es-la-energia-eolica-382http://twenergy.com/energia-eolica/que-es-la-energia-eolica-382http://twenergy.com/energia-eolica/el-primer-parque-eolico-de-espana-cumple-25-anos-13http://twenergy.com/energia-electrica/la-generacion-de-energia-electrica-y-su-largo-recorrido-211http://twenergy.com/energia-electrica/la-generacion-de-energia-electrica-y-su-largo-recorrido-211http://twenergy.com/energia-electrica/la-generacion-de-energia-electrica-y-su-largo-recorrido-211http://twenergy.com/energia-electrica/la-generacion-de-energia-electrica-y-su-largo-recorrido-211http://twenergy.com/energia-eolica/el-primer-parque-eolico-de-espana-cumple-25-anos-13http://twenergy.com/energia-eolica/que-es-la-energia-eolica-382http://twenergy.com/energia-eolica/aerogeneradores-que-son-y-como-funcionan-375


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IV.ALCANCE

Si bien la utilizacin del viento como energa no es

un tema nuevo en Colombia, su estudio como energaalternativas y especialmente como energa elica en

el marco de la situacin energtica contempornea si

lo es. La presente investigacin tiene su origen en eldesarrollo de inters por conocer la energa generada

por el viento (energa elica) en zona de la alta

montaa andina. Los antecedentes buscan revisar ladinmica de la utilizacin de la energa elica en el

mundo, en Latinoamrica durante los ltimos aos y

las tendencias de su aplicacin en los prximos aos

para as poder visualizar la importancia del proyecto

de investigacin.

V.DESCRIPCIONDEL

PROBLEMA

En este documento, se revisan las investigaciones

para la evaluacin de los potenciales energticos del

viento para aprovechamientos en pequea escala con

sistemas autnomos, los cuales normalmente serefieren a zonas bajas y costeras, estando ausentes

hasta ahora los estudios en zonal de alta montaa

andina, por lo cual la investigacin actual serapionera en esta temtica y reviste importancia, en la

medida que hay una importante porcin de

comunidades rurales en la alta montaa andina, queno estn interconectados a los servicios de energa

elctrica o que tenindolo es deficiente

VI.PROCEDIMIENTOS

Un Sistema elctrico de potencia es unSistema de

suministro elctrico cuyos niveles de tensin soniguales o superiores a los 132 kV, (Este valordepende de cada pas)

Estos sistemas elctricos se los denomina tambin de

alta tensin o extra alta tensin, o sistemas elctricos

de transmisin o Red elctrica de transporte.

Estos sistemas, por la gran extensin geogrfica queocupan; por los niveles de tensin en que funcionan,

y por la gran cantidad de energa elctrica que

transporta, requieren de la supervisin y del comandoa distancia, lo cual se realiza en los Centros deOperacin y Control a travs de los Sistemas

SCADA.

Debido a que el funcionamiento de los sistemas

elctricos de alternado tiene un comportamientodinmico, las condiciones de funcionamiento deben

ser establecidas aplicando criterios de

funcionamiento muy estrictos para evitar losproblemas de estabilidad dinmica, que pueden

llevar al sistema al estado de colapso. En estosestados de emergencia se producen apagones que

dejan a gran cantidad de consumidores sin elsuministro de energa elctrica, necesaria para el

normal funcionamiento de la vida moderna, y el

sistema requiere la Restauracin de cargas. Otrosestados de emergencia menos crticos pueden llevar

al sistema al colapso de tensin. En este fenmeno

partes del sistema elctrico sufren cadas de tensin

que afectan el funcionamiento de los artefactoselctricos conectados a la red, lo que significa que la

calidad del suministro elctrico es deficiente.
https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_suministro_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_suministro_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/SCADAhttps://es.wikipedia.org/wiki/Apag%C3%B3n_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Apag%C3%B3n_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Restauraci%C3%B3n_de_cargashttps://es.wikipedia.org/wiki/Restauraci%C3%B3n_de_cargashttps://es.wikipedia.org/wiki/Apag%C3%B3n_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/SCADAhttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_suministro_el%C3%A9ctricohttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_suministro_el%C3%A9ctrico


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VII. SIMULACIONES VIII.ANALISISDERESULTADOS

Se presentan adecuadamente tabulados y graficados

cada uno de los resultados obtenidos y se analizan en

el contexto del estudio del potencial energtico delviento y sus posibilidades de aprovechamiento para

satisfaccin de las necesidades de energa elctrica

para pequeas comunidades rurales en la zona andina

con sistemas autnomos.

IX.CONCLUSIONES

Se presentan, de acuerdo a los objetivos especficos,tanto en lo que respecta a las variables dependientes

como a las variables independientes que definen en

la zona el comportamiento del viento y su potencialcomo energa elica en los sistemas de alta montaa

de la cordillera Oriental.

Teniendo en cuenta la elevacin de cada una de lasestaciones meteorolgicas de referencia de IDEAM,

se concluye que hay una tendencia al incremento en

las velocidades de viento a medida que aumenta la

altura sobre el nivel del mar. Dicho aumento puededeberse a la disminucin de obstculos que

obstruyen las masas de aire a medida que aumenta la

altura, como tambin a la presencia de un efecto devientos de montaa, ya que la topografa de la zona

se presta para que se presente este tipo de vientos.

Se puede observar que las velocidades del vientoobedecen a un patrn mono modal ya que son en

general bajas y estables los primeros meses del ao

aproximadamente entre enero y abril. A partir de

mayo la velocidad del viento se incrementa teniendo

un pico de vientos ms fuertes entre julio y agostocon velocidades que llega hasta 2.7 m/s en el mes de

agosto para la estacin Andaluca; a partir del mes deseptiembre comienzan a decrecer los vientos hasta el

mes de noviembre, cuando vuelven a una relativa

calma con vientos de baja intensidad hasta el mes de

abril.


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X.RECOMENDACIONES

Se establecen recomendaciones para avanzar en el

levantamiento riguroso de datos de la velocidad delviento y de las variables climticas que definen su

comportamiento, as como de la necesidad de

avanzar en proyectos de diseo de aerogeneradoresde baja potencia para ser probados en la zona.

Sugerir al IDEAM la instalacin de una estacin

meteorolgica completa en el corredor elico

estudiado sobre la margen occidental de la cordilleraOriental con el fin de obtener datos suficientes para

evaluar con mayor precisin la energa elica en la

zona.

Continuar con la toma de datos por un ao continuo

para tener una base de datos que cumpla con losestndares de la Organizacin Meteorolgica

Mundial, OMMM, para este tipo de estudios.

Instalar en la zona, aprovechando el Data Logger

adquirido para esta investigacin, sensores dehumedad relativa, temperatura y radiacin solar con

el fin de poder estimar de una manera ms exacta la

velocidad del viento y otras fuentes energticas como

la radiacin solar.

XI.REFERENCIAS

[1] http://www1.upme.gov.co/sgic/sites/default/files/AvellanedaCusariaJ

oseAlfonso2012.pdf

[2]

J. Arrillaga; L. I. Eguluz, Armonicos en Sistemas de Potencia,

Espaa: Calima, 1994.

XII.BIOGRAFIAS

Pablo Achig, naci en Quito-Ecuador el 14

de Noviembre de 1993. Realiz sus estudiossecundarios en el Colegio Tcnico DonBosco. Estudia en la Universidad Politcnica

Salesiana en la Facultad de Ingeniera

Elctrica en la misma que est cursando el

8vo nivel de ingeniera.

( [email protected] )
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