Con el propósito de solucionar los problemas existentes con la generación y distribución de electricidad, comenzó a mediados de 2005 la Revolución Energética en Cuba. Uno de sus programas fue el fomento de la generación de electricidad mediante fuentes renovables de energía, especialmente la eólica, como contribución a la política de desarrollo sostenible enarbolada por nuestro país. Para estos efectos se creó el Grupo de Ingeniería Eólica en el Grupo Eólico del Ministerio de la Industria Básica (MINBAS), que se encarga de ejecutar todas las tareas referentes al Programa Eólico, adscrito al Grupo de Trabajo para el Impulso de la Energía Eólica, que dirige el Consejo de Estado y que cohesiona a diversos institutos, empresas, entidades y universidades relacionados con el tema. Estas estaciones, que cuentan con suministro energético autónomo mediante un panel solar fotovoltaico, tienen la posibilidad de trasmitir los datos usando los canales de datos de la telefonía celular en lugares con cobertura, lo que permite una supervisión remota de las condiciones de la estación y obtener las mediciones sin intervenir directamente en el equipo (Fig. 1). En aquellos lugares de cobertura celular insuficiente hay que bajar los datos manualmente, conectando un ordenador portátil a la estación, mediante un software concebido para estos efectos.
Una vez obtenidos los datos por el Departamento de Prospección, son revisados, primeramente, en busca de cualquier anomalía que indique que algo anda mal con los instrumentos, los cables, etc. Posteriormente son procesados con el software WindPRO, adquirido por nuestro país para cálculos energéticos de aerogeneradores y diseño de parques eólicos. Este software es muy útil a la hora de realizar un estudio de prefactibilidad de un parque eólico, pues permite optimizar su rendimiento teniendo en cuenta el contenido energético y el rumbo de los vientos, la influencia de la rugosidad, obstáculos y factores topográficos y orográficos, y las características técnicas de los aerogeneradores, por lo que se puede estimar la producción energética del parque y el período de recuperación de la inversión. Una de las facilidades que ofrece este software, entre muchas otras, es la posibilidad de realizar fotomontajes a escala real y geo-referenciados de cómo quedarían los parques proyectados, usando fotos del terreno
El procesamiento de los datos se realiza mensualmente, de forma tal que se pueda conocer, por las entidades competentes, el comportamiento del viento en las zonas de estudio que reporten mediciones.
El valor aislado de la velocidad promedio no brinda una información completa acerca de qué está sucediendo realmente en un lugar, con respecto a la energía cinética aprovechable del viento. Por ello se construye un histograma de la frecuencia de ocurrencia de las diferentes velocidades, ajustado a la función de densidad de probabilidades de Weibull, que es la función estadística que mejor caracteriza el comportamiento del viento mediante dos parámetros: el factor de escala C y el factor de forma k, los cuales permiten determinar la probabilidad de ocurrencia de valores altos de velocidad, que son los que más energía aportan, y la duración de las calmas (velocidades menores de 4 m/s) (Fig. 4).
También se construye la rosa de los vientos, tanto de frecuencia de velocidades como de energía, que caracteriza la distribución de la velocidad y la energía del viento por sectores o direcciones (en nuestro caso usamos doce sectores), y permite apreciar la dirección predominante del viento en cuanto a frecuencia y energía, que no tienen necesariamente que coincidir siempre (Fig. 5). Aquí vale la pena recordar que la potencia, y por tanto la energía, que se obtiene de una máquina eólica es función directa del cubo de la velocidad del viento, por lo que podemos tener más tiempo el viento soplando de una dirección, pero los valores más altos, que son mucho menos frecuentes, pueden venir de otra y tener más aporte energético en este último caso. Esta información es vital para orientar las filas de aerogeneradores en un parque eólico, con el fin de evitar que se produzcan «sombras aerodinámicas» o pérdida de captación de energía por efectos de turbulencia de la estela del rotor de una máquina sobre el rotor de la vecina.
Otro factor que se calcula es el índice de turbulencia (IT). La turbulencia en el viento, como en cualquier fluido, no es más que las variaciones de la velocidad y de dirección del flujo en una escala de tiempo muy pequeña, menos de diez minutos, debido a la influencia de obstáculos en el terreno, edificaciones, bosques, orografía —turbulencia mecánica—, y del calentamiento del suelo, lo que hace que las masas de aire se eleven y desciendan como consecuencia de su calentamiento desigual y, por tanto, de la variación en la densidad —turbulencia térmica. La turbulencia afecta a todos los componentes de las máquinas, desde las palas del rotor hasta la torre, acelerando los procesos de fatiga al aumentar las cargas cíclicas que reciben. El índice de turbulencia se calcula dividiendo la desviación estándar de la velocidad por la velocidad media del viento, y es muy nocivo cuando está por encima de 15-20%.
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