Aerogeneradores parados: hay muchas razones para que esto tan aparentente absurdo suceda | Microsiervos (Mun doReal™)

Aerogeneradores parados: hay muchas razones para que esto tan aparentente absurdo suceda

Aerogenerador

A raíz de la anotación acerca de por qué se veían a veces muchos aerogeneradores parados aunque hubiera mucho viento recibimos unas cuentas ideas y explicaciones a través de Twitter, que incorporé a la anotación original. La situación tiene un toque de absurdo: si disponemos de una forma de generar energía limpia y eficiente, que a diferencia de otras además funciona las 24 horas del día… ¿Por qué parar los aerogeneradores?

Entre toda la información que recibimos había un mensaje de uno los más antiguos y míticos lectores de la parroquia microsierva, Dirson, nos escribió con una amplia información que creo que merece la pena reproducir aquí. Así que ahí va: estos son los

Diversos motivos por los cuales los aerogeneradores están a veces parados a pesar de que haya mucho viento en ese momento

Por Dirson

Los aerogeneradores en un parque eólico pueden estar parados por diversos motivos:

  • Mantenimiento. Este suele ser el más habitual cuando vemos un aerogenerador parado y otros funcionando. El caso es que, cada cierto tiempo, se paran los aerogeneradores para echarles un vistazo, engrasarlos, etcétera. Son paradas programadasde uno o varios aeros; obviamente se suelen parar cuando se prevé que haya menos viento para perder menos energía y dinero. Hay empresa que usan software propio para calcular las velocidades y producciones de viento, no las previsiones de AEMET (Agencia Estatal de Meteorología).
  • Avería. Las averías llegan sin avisar, pero son muy poco frecuentes.
  • Velocidad excesiva del viento. A partir de una determinada velocidad de viento, y por seguridad, los aerogeneradores dejan de girar: las palas se ponen paralelas al viento, no «perpendiculares» como es habitual, y se frena el motor. (En caso contrario, ). Esto suele suceder a partir de velocidades de unos 25 metros por segundo. En la Península Ibérica estas paradas son muy raras, aunque hay sitios en el mundo donde el porcentaje de ocurrencias de esas altas velocidades es más probable. (Sin embargo esto tampoco explica que como se algunas veces haya un solo aerogenerador parado, puesto que aproximadamente todos los aerogeneradores de un parque tienen la misma velocidad debido al viento.)
  • Migraciones. A veces ciertos aerogeneradores de un parque están en medio de un paso migratorio: se detienen para no dañar a determinadas especies de aves que sobrevuelan por allí.
  • Hielo. A veces las palas de los aerogeneradores acumulan hielo y por seguridad se paran.
  • Shadow flicker. A algunos vecinos les puede ocurrir que la sombra de las palas al girar les molesta cuando el aerogenerador se encuentra entre el Sol y sus casas. Eseparpadeo de las palas girando se evita parando el aerogenerador en determinadas horas. Se calcula con geometría y simples tablas de la posición del Sol.
  • Ruido. La legislación de algunos países protege a los vecinos a partir de cierto nivel de decibelios. Para evitar ruidos molestos los aerogeneradores se suelen parar dependiendo de la hora del día (a la noche es más estricto), la distancia al aerogenerador o la dirección del viento (el ruido se propaga con él).
  • Huecos de tensión. Los aerogeneradores antiguos anteriores a 2008, de los cuales en España hay cientos de ellos por ser pioneros en Energía Eólica son «asíncronos» y en caso de que existan «huecos» de tensión en la Red (caídas debidas a pequeñas desconexiones de subestaciones, cortocircuitos en líneas, etcétera), dan muchos problemas. Las normas obligan a que se desconecten automáticamente de la Red y luego se deben volver a conectar manualmente.

Los vertidos

Hasta la fecha las paradas por mantenimiento, averías y ruido eran las más habituales. Pero desde hace unos años los conocidos comovertidos son cada vez más frecuentes. Sucede que se juntan varios factores que hacen que en cierto modo la energía eólica generada se vuelva «sobrante» y se tengan que parar los aerogeneradores e incluso parques eólicos enteros. El País publicó recientemente acerca de ello: «España recorta la producción nuclear un 20% al sobrar electricidad».

Lo que sucede y cómo influyen los diversos factores es lo siguiente:

  • Hay un aumento de la energía producida, principalmente mucho viento (eólica) o mucha lluvia (hidroeléctrica) que inyectan energía «gratis» a la Red eléctrica.
  • Coincide con una disminución de la demanda: crisis, momentos puntuales (madrugadas, Semana Santa, vacaciones), temperaturas templadas (sin calefacción ni aire acondicionado…)
  • Hay una red eléctrica débil en algunos puntos (sobre todo, donde hay parques eólicos), que no admite más de una determinada cantidad de potencia.

Según el Teorema de Boucherot, la potencia de la red generada debe ser la misma que la potencia consumida si queremos mantener la frecuencia de 50 Hz constante y no estropear nada que haya enchufado en los hogares. Como detener las centrales de base (nucleares, térmicas, etcétera) es más costoso, se detienen los parques eólicos. Según Red Eléctrica Española ha explicado [en un documento titulado Límites del sistema eléctrico a la integración de generación de régimen especial, 2011] esos vertidos van a ser cada vez más habituales.

Lo ideal sería poder regular finamente la potencia de un parque e ir modificando la potencia de cada aerogenerador individualmente para ajustarse a la demanda en cada momento. Pero Red Eléctrica actúa ordenando detener totalmente una línea de aerogeneradores o directamente un Parque entero.

Los últimos días de Semana Santa en 2013 lo más probable es que se hayan realizado esos vertidos, puesto que había viento y muchos aerogeneradores parados. En un futuro, para evitar este «derroche» de energía limpia y de pérdida de dinero para los dueños de los parques, se han ideado varias tecnologías:

  • Redes inteligentes y generación distribuida. Permitirán un ajuste más «fino» de consumo y producción eléctrica.
  • Almacenamiento de la energía eólica. Es un campo en el que se está invirtiendo mucho dinero. La solución será, sin duda, la de las baterías, pero no faltan ideas ingeniosas como la de esta en Bélgica que almacena energía en una isla.
  • Vehículos eléctricos. El hecho de poner a cargar baterías por la noche, que es el momento del día en el cual –en la mayor parte de los lugares del mundo– hay mayor recurso eólico, facilitará la gestión de la producción eólica.

Aquí hay un vídeo del CECRE, el Centro de Control de Energías Renovables de Red Eléctrica, que es desde donde se realiza el control y gestiones de este tipo.

Este mes de marzo de 2013 ha habido tantas horas de vertidos como en todo 2012 completo. Y la tendencia es que esto vaya a más, sobre todo en abril, que se juntará el deshielo (pantanos turbinando agua obligatoriamente), temperaturas cálidas (ni calefacción ni aire acondicionado) y descenso general del consumo debido a la crisis.

Todo esto está provocando que, por ejemplo, el pasado 1 de abril el precio de la electricidad en el mercado fuese de 0 €/MWh. (se puede ver en OMEL.es) En otras palabras: si tú tenías una central eléctrica y vendías la electricidad en el mercado… el lunes 1 de abril la tenías que regalar. Al sector eólico la situación le ha costado unos 25 millones de euros. Pero gracias a esto es en parte por lo que se ha conseguido que la «factura de la luz» se haya rebajado para los consumidores casi un 7 por ciento este trimestre.

http://www.microsiervos.com/archivo/mundoreal/aerogeneradores-parados.html

Avanza la construcción del generador eólico de diseño nacional – lanacion.com

Avanza la construcción del generador eólico de diseño nacional

El proyecto Magnus Venturi, más cerca de su final; Jorge Díaz, su creador, cuenta los avances, aprendizajes y expectativas que generó su puesta en práctica durante este tiempo

Por Rodrigo Herrera Vegas | Para LA NACION

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sustentator-1687971w645.jpg Un generador eólico de diseño nacional.

n mayo del año pasado, tuve oportunidad de compartirles un proyecto argentino en el que muchos de los defensores de las energías renovables depositamos grandes esperanzas. Se trata del generador diseñado por el pampeano Jorge Díaz que busca aprovechar al máximo posible los vientos unidireccionales, predominantes en zonas como la Patagonia o la Pampa nacional.

Por aquel entonces, todo estaba en una etapa inicial, con falta de capital para invertir y con apenas los inicios de una fabricación en colaboración con una escuela técnica. A partir de nuestro artículo en este espacio, Jorge recibió numerosos contactos interesados en el proyecto pero también provistos del capital necesario para su elaboración. «He recibido mails y llamados desde Brasil, Colombia, Estados Unidos e Israel», cuenta sorprendido.

A 10 meses, el Magnus Venturi argentino ha avanzado notablemente e incrementa las expectativas puestas en su aprovechamiento para áreas exclusivas del territorio local. Los invito a conocer los aspectos más positivos de su puesta en marcha.

LOS AVANCES

Hasta aquella primera nota, habíamos conocido que la escuela técnica EPET 1 de Santa Rosa se estaba ocupando de la fabricación del rotor centrífugo. Hoy dicha etapa ha sido concluida con éxito y le ha permitido al proyecto contar con una veta social y educativa de gran aporte para la comunidad estudiantil y juvenil.

Una vista del generador.
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Una vista del generador.

La otra gran parte del proyecto consiste en la elaboración de la tobera, para cuya fabricación se requiere de mayor espacio, motivo por el cual se llevó a cabo en un taller particular y no en las inmediaciones del colegio. Se trata de una tobera recto convergente con dos partes móviles, tal como se observa en las fotografías.

Durante el proceso de fabricación, el equipo que acompaña a Jorge quedó sorprendido por la excelente funcionalidad de su material: el acero. «Recibimos muchas críticas y desconfianza por el material, por no ser de procedencia aeronáutica o porque, para que sea más ecológico, debía ser en vidrio. Sin embargo, resultó ser excelente para el funcionamiento de la tobera», manifiesta Jorge.

Además, se diseñó un torquímetro para la realización de las mediciones, que fue fabricado con un disco y bomba de freno de un Fiat 128 y un cáliper de frenado de un Fiat Uno. Por otra parte, la parte electrónica es reemplazada por un dispositivo que se ocupa de la apertura y cierre de la compuerta rebatible permitiendo actuar con vientos de hasta 150 km por hora. Su fabricación está basada en un paralelogramo deformable.

Actualmente, el generador se encuentra en la central hidroeléctrica Los Divisaderos, ubicada en 25 de Mayo, La Pampa, por pedido del gobierno provincial. Se encuentra allí desde septiembre del año pasado.

EN LA PRÁCTICA, EL APRENDIZAJE

Muchas veces aquello que uno estima desde lo teórico no coincide con la realidad que uno encuentra en el campo empírico. Esto es lo que le ocurrió a Jorge a la hora de realizar las pruebas con el generador ya fabricado. «La primera conclusión a la que arribamos es que para que el generador esté orientado a la procedencia del viento debemos contar con un sistema rotativo o de difusores», explica Jorge y cuenta que eligieron la primera opción a través de un eje vertical con múltiples hélices, ubicado encima de la tobera, con una reducción de 150 a 1. Dicho sistema está diseñado pero aún no fabricado.

Uno de los aspectos que necesitó de un ajuste en su puesta en práctica fue el rotor. «Pese al gran tamaño del rotor, advertimos que teníamos que aumentar la entrada y salida de aire para que haya mayor caudal y, así, mayor generación de energía», me explicó Jorge. El asunto será resuelto con la colocación de dos inyectores laterales, uno de los cuales actúa con aporte inercial.

Por otra parte, en las condiciones actuales de diseño, al ponerlo en funcionamiento, la tobera ha logrado acelerar tres veces la velocidad del viento y no 11 como se estimaba según los estudios computarizados. «Sigue siendo un buen número y más que suficiente para la generación energética. Con 65 km por hora de viento tenemos 40 kw y lo generamos con sólo 25 km de ingreso de viento en la tobera», asegura Jorge y agrega: «Con los inyectores adicionales buscaríamos aumentar la potencia».

LO QUE QUEDA O LO QUE VIENE

Si bien el proyecto ha tenido notables avances en su realización, aún quedan algunas etapas por concretarse. Tal es el caso de la generación energética. Toda la parte mecánica ya está elaborada, lo que resta es el estator que genera la corriente necesaria para producir energía. Además, falta la base de apoyo del generador que Jorge estima poder tener en un mes aproximadamente. «Para lo que aún continuamos en la búsqueda de inversionistas es para los dos inyectores adicionales necesarios para la amplitud de la tobera», explica.

Además, Jorge se muestra esperanzado en poder mejorar la tobera para que no dependa de la parte electrónica y pueda generar energía únicamente dependiendo del viento. Ello le permitiría poder instalarlo en comunidades con acceso nulo a la electricidad.

Pero si hay algo que hay que destacar es que las expectativas no paran de incrementarse. Al momento de escribir este artículo, Jorge fue invitado a disertar en el encuentro organizado por la Red Argentina de Municipios frente al Cambio Climático , a realizarse el 4 de julio en Winifreda, La Pampa. Previo a ello, recibió el apoyo de la Fundación Luciérnaga de Neuquén para aprovechar el prototipo de generador unidireccional en áreas residenciales con necesidad de abastecimiento energética.

De este modo, algo que comenzó en la idea de un pampeano hoy se empieza a hacer realidad con el apoyo de los distintos sectores de la sociedad: jóvenes estudiantes, fundaciones sociales, empresas interesadas en el proyecto y el gobierno local. Me alegro que Jorge y su generador unidireccional continúen por buen camino. En unos meses espero poder contarles más sobre el funcionamiento de este proyecto argentino.

Rodrigo Herrera Vegas es co-fundador de sustentator.com.

http://www.lanacion.com.ar/1569149-avanza-la-construccion-del-generador-eolico-de-diseno-nacional

Un innovador generador eólico con sello argentino – lanacion.com

Un innovador generador eólico con sello argentino

Es el Magnus Venturi, creado por Jorge Díaz y que se está construyendo en una escuela técnica en Santa Rosa, La Pampa

Por Rodrigo Herrera Vegas | Para LA NACION

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«Durante mi participación en la aeronáutica del servicio militar en Comodoro Rivadavia en 1980, descendí de un avión y a los 50 metros el viento era tal que me tiró por completo. Luego, en 1995, llegué a la Fiesta de la Cereza en Los Antiguos, y el viento casi me arranca la puerta de la camioneta. Finalmente, una estadía de tres años en Calafate de 2002 a 2005 me permitió advertir que los vientos provenían de una única y misma dirección, y que la región carecía de todo tipo de sistema inteligente para aprovecharlos», me confesó Jorge Díaz, un pampeano que, lejos del mundo de la ingeniería, decidió innovar en el ámbito de las energías limpias y renovables.

Fanático de la mecánica, Jorge encontró en esas tres experiencias de vida, la necesidad de «sacarle jugo a los vientos» para la generación no contaminante de energía a bajo costo. De este modo, diseñó un sistema eólico exclusivamente destinado al aprovechamiento de vientos unidireccionales.

El Magnus Venturi fue patentado en el Instituto Nacional de la Propiedad Industrial en enero de 2011. ¿A qué se debe el nombre? «Al efecto Magnus del ámbito de la física vinculado con la rotación, y al efecto Venturi en referencia al aumento de velocidad y disminución de la presión», me explicó Jorge.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

El Magnus Venturi funciona a partir de un sistema por torsión y no por sustentación -como suelen trabajar las alas de un molino de tres astas-. El aire ingresa en la tobera por una compuerta rebatible, comandada por un operativo retráctil. La presión interna de la corriente que ingresa en forma permanente es derivada al exterior por una ventana de alivio que se cierra en el techo de la tobera. De esta forma, abierta la compuerta y cerrada la ventana de alivio, el flujo de aire se dirige con presión aumentada por efecto Venturi hacia los alabes inferiores de los rotores, provocando su giro y expulsando así el aire.

La instalación fija al ras del piso presenta una forma de embudo que permite concentrar los vientos y la velocidad de la corriente de aire que se produce en su interior.

sustentator-1540903w645.jpgUna maqueta del molino eólico. Foto: Magnus-venturi.com.ar

El generador de Jorge presenta ciertas características que lo diferencian y distinguen de los proyectos eólicos tradicionales. Por ejemplo, no está confeccionado con materiales aeronáuticos sino que es trabajado en acero y concreto. Este tipo de materia prima incrementa la vida útil del generador y, al ser fabricado nacionalmente, facilita las posibilidades de conseguir repuesto.

El sistema del Magnus Venturi está diseñado para que su usuario pueda manejarlo a través de una computadora y sólo requiera controlar su funcionamiento una vez por semana para, por ejemplo, chequear el nivel de aceite en los rodados. Además, su banco de batería se carga con la misma energía que produce el generador.

EL FUNCIONAMIENTO MECÁNICO DEL MAGNUS VENTURI

FINANCIAMIENTO Y DESARROLLO

«Es complicado encontrar voluntarios que tengan un interés profundo en que este tipo de sistema funcione», me confesó Jorge, quien habla con orgullo acerca de la labor que realizan docentes y alumnos en la escuela técnica EPET 1 de Santa Rosa, La Pampa. Allí, en las horas taller, unos y otros aprenden mientras hacen realidad aquel generador que Jorge se imaginó hace más de un año. Los estudiantes llevan a cabo tareas como soldadura de los ocho alabes tipo pipa y elaboración del rotor, bajo el acompañamiento de los profesores Diego Acebo, Norberto Rau (Tornería), Sergio García y Julio Díaz (Herrería), entre otros.

Presente todos los días en la institución educativa, Jorge asiste a los docentes que enseñan a los jóvenes estudiantes a confeccionar el Magnus Venturi. Al momento, se ha realizado casi el 70% del generador eólico. ¿Cuál es la dificultad para su terminado? La falta de capital.

Luego del patentamiento, Jorge recurrió a las autoridades políticas a fin de solicitar un financiamiento de $ 30.000. Distintos legisladores respondieron a la solicitud con la concesión de $ 12.000 que se destinó a la compra de materiales, con los cuales alumnos y docentes del EPET 1 comenzaron a trabajar.

Hoy se requiere de mayor capital para poder concluir el proyecto. Por lo que Jorge requirió $ 20.000 que, en respuesta al destacado interés que la vicegobernadora de La Pampa, Norma Durango, ha demostrado, se espera llegue en las próximas semanas.

A diferencia de otros procesos de trabajo eólico, Jorge decidió diseñar un software una vez que el generador esté listo y en funcionamiento de prueba, a fin de ajustar un sistema electrónico a sus necesidades puntuales. Para ello, el Magnus Venturi se probará inicialmente en la localidad pampeana de 25 de Mayo donde, a través de sensores de velocidad y presión dispuestos en la tobera, se definirán los parámetros y confeccionará el software. Se estima iniciar esta fase del proceso en dos meses.

EXPECTATIVAS ALENTADORAS

Dadas sus características, el Magnus Venturi no puede instalarse en cualquier localidad del país. Desde su experiencia personal, Jorge pensó en la Patagonia como un lugar de destino apropiado que, además, requiere del uso de estrategias alternativas para generar energía.

En este sentido, ya está en tratativas con autoridades de San Julián, localidad de Santa Cruz, donde se elaboraron estudios de vientos que demuestran las posibilidades de funcionamiento que el generador tendría en la zona.

Jorge es sincero a la hora de analizar las características competentes que el Magnus Venturi puede tener en el mercado: «El costo final al interesado oscilaría el rango de $ 150.000 a $ 200.000, suma para nada elevada para un generador de 90 KVA».

Con interesados en España, Jorge vaticina que el Magnus Venturi puede llegar a posicionarse como un sistema que aporte funcionalidad a aquellas zonas donde los vientos unidireccionales dejarían inoperantes a los molinos tradicionales.

Una iniciativa a punto de concretarse que confirma una vez más que la creatividad argentina continúa desarrollándose en materia de tecnologías limpias y renovables.

Rodrigo Herrera Vegas es co-fundador de sustentator.com.

http://www.lanacion.com.ar/1477119-un-innovador-generador-eolico-con-sello-argentino