¿Hay viento en cuba
para los grandes aerogeneradores?



Por
Conrado Moreno Figueredo*

Una historia poco conocida
sobre la evaluación del
potencial eólico en Cuba.

 

«En Cuba no hay vientos suficientes para la producción de electricidad con grandes aerogeneradores». Esta frase se repetía durante el pasado siglo, se convirtió en una definición clara y evidente, y se admitía sin ninguna demostración. Eso hizo que el aprovechamiento de la energía eólica se centrara solamente en su uso para el bombeo de agua. Miles de molinos de viento se explotaron durante toda la centuria, e inclusive se fabricaron en el país. A la luz del momento actual se ha demostrado que esa afirmación era irreal, pero ¿cómo demostrarlo? ¿Cómo demostrar que en Cuba sí había viento suficiente para emplear aerogeneradores de gran potencia? A esa tarea se dieron varias instituciones, y fue el pionero el Instituto de Meteorología de Cuba.

Este artículo presenta un hecho que marcó un momento importante en el enfoque del país hacia la energía eólica: la medición del viento en Cuba empleando por primera vez registradores electrónicos de la velocidad del viento y su dirección, lo que sirvió para demostrar que en Cuba había vientos suficientes para emplear la energía eólica a gran escala, es decir, para instalar los parques eólicos que actualmente el país se ha propuesto.

Se exponen las primeras acciones de lo que se denominó Programa Eólico de Cuba, y que se desarrollaron desde el mes de septiembre de 1991 hasta 1992 por la Empresa Energoproyecto, de la Unión Nacional Eléctrica (UNE) del entonces Ministerio de la Industria Básica (MINBAS), la Facultad de Ingeniería Mecánica del Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría (ISPJAE) del Ministerio de Educación Superior (MES) y el Instituto de Meteorología de la Academia de Ciencias de Cuba (ACC), cuya primera etapa fue la prospección y evaluación energética del recurso eólico en cinco sitios de Cuba.


Antecedentes

En julio de 1980 se publicó el artículo «Las posibilidades del aprovechamiento de los recursos eólicos en Cuba», en la revista Investigaciones sobre la utilización de la energía solar. El texto sintetiza las investigaciones realizadas entre 1978 y 1979 por el Grupo de Energía Solar, del Instituto de Investigación Técnica Fundamental de la Academia de Ciencias de Cuba (ACC).

Una década después, en 1990 se publicó el trabajo titulado «Evaluación del potencial eólico en Cuba», de un grupo de autores del Instituto de Meteorología de Cuba encabezado por Rolando Soltura Morales.

Según afirma Soltura en el mencionado artículo, la investigación más completa dirigida a la evaluación del potencial eólico cubano fue realizada por un grupo de expertos de la Organización Latinoamericana de Energía (OLADE), los que elaboraron un Mapa Eólico de Cuba basado en los datos medios anuales de 36 estaciones de superficie. Teniendo en cuenta los resultados alcanzados hasta ese momento, Soltura y demás especialistas decidieron proseguir la evaluación del potencial eólico en Cuba sobre la base de los registros de viento a 10 m de altura en 48 estaciones de superficie.

En ese trabajo se llega a la conclusión de que en Cuba existen nueve sitios con buenas características y posibilidades de explotación para el bombeo de agua u otra actividad productiva, y se deja abierto el tema para que se continúe investigando. También se reconocen los trabajos que se realizaban en el Centro de Investigaciones de Energía Solar (CIES), en Santiago de Cuba, relacionados con la evaluación del potencial eólico en la región oriental, sin dejar de mencionar la obra Geografía eólica de Oriente, del investigador Fernando Boytel Jambu, que presenta de forma cualitativa las características del viento en esa región.


Primer programa eólico de Cuba

La llegada a Cuba en junio de 1991 del ingeniero Enrique Caldera Muñoz, especialista en energía eólica del Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE), de México, y del ingeniero Gustavo Rodríguez, del Centro de Estudios Energéticos, también de México, invitados por el ISPJAE, marcó un momento importante para dar un vuelco a esa situación. Varias sesiones de trabajo se realizaron con directivos de la UNE y la Comisión Nacional de Energía, con el fin de intercambiar criterios sobre el uso de la energía eólica de gran escala en Cuba. Si bien en las primeras reuniones los intercambios no fueron fructíferos, por cuanto se encontraba enraizada la idea de que los vientos en Cuba no permitían la instalación de aerogeneradores de alta potencia, ya al final y después de haber mostrado datos de la OLADE, de la Marina de Guerra Norteamericana y otras fuentes, y mediante análisis y discusiones, se logró convencer en algunos casos la factibilidad de accionar con más fuerza en el aprovechamiento de la energía eólica en Cuba.

Como resultado de ello, la UNE decidió organizar un recorrido por todo el país para inspeccionar los lugares con mayores posibilidades, según los criterios de Muñoz y Rodríguez. Entre el 1 y 4 de julio de 1991 se realizó el recorrido en el que participaron los especialistas mexicanos, un especialista del ISPJAE (Conrado Moreno) y otro ingeniero de la UNE por la zona norte de las provincias de Holguín y Guantánamo, y por la parte sur de esta. Se realizó una prospección por el método indirecto, con observación de las evidencias ecológicas, resultando preliminarmente evidente que existían sitios de Cuba con buenas características para la explotación de la energía eólica a gran escala, según los criterios de los especialistas mexicanos. Ya a su regreso a La Habana, y en reunión en la UNE, se logró perfilar una futura colaboración entre el IIE, la UNE y el ISPJAE.

Partiendo del informe elaborado por el ingeniero Caldera Muñoz sobre las posibilidades de explotar la energía eólica en Cuba al final de su visita en julio de 1991, y su posterior visita en septiembre de 1991, la UNE, Energoproyecto, el Instituto de Meteorología y el Grupo de Energía Renovable del ISPJAE elaboraron lo que se denominó el Programa Eólico de Cuba, con acciones inmediatas, mediatas y futuras dirigidas a demostrar que en Cuba hay sitios con suficiente potencial eólico para el empleo de aerogeneradores de gran potencia, y que resultaba conveniente extender la prospección eólica a otros sitios del país.

Este Programa Eólico declaraba como primer objetivo «evaluar el potencial energético del recurso eólico en Cuba, determinando las posibilidades técnicas y económicas para introducir su aplicación en la generación eléctrica a pequeña, mediana y gran escalas». Además, se estableció la meta de definir la instalación de un Parque Eólico Piloto, de hasta de 1 MW, a corto o mediano plazo, que finalmente fue localizado en Santa Cruz del Norte.


Potencial eólico en cinco sitios

Como ya se expresó, la primera etapa del Programa Eólico de Cuba elaborado en 1991 fue la «Prospección y evaluación preliminar del potencial eólico en cinco sitios de Cuba con fines energéticos», sobre la base de mediciones de la velocidad y dirección del viento en los sitios seleccionados.


Los dos aerogeneradores del Parque eólico experimental
de Turiguanó, primero instalado en Cuba.

Este objetivo se concretó con la medición de la velocidad y dirección del viento en lugares de interés seleccionados previamente, con cinco sistemas de adquisición de datos, o registradores electrónicos (Data Logger), y sus sensores, suministrados por el IIE de México a modo de colaboración desinteresada. Los pasos dados fueron:

1. Selección de los sitios sobre la base de las mediciones del viento disponibles y las evidencias ecológicas. Se seleccionaron cinco sitios: dos cerca de Santa Cruz del Norte, uno en la provincia de Camagüey (Cayo Sabinal), uno en la provincia de Holguín (Tumbadero) y otro en Maisí, provincia de Guantánamo.
2. Instalación de las cinco estaciones anemométricas equipadas con Data Loggers en los sitios seleccionados, lo cual se realizó entre septiembre y octubre de 1991. Estos equipos registran la velocidad y dirección del viento cada 15 minutos a una altura de 10 m sobre el nivel del suelo. Los datos se procesaron mediante un programa de computación, obteniéndose numerosos indicadores energéticos que posibilitaron evaluar los sitios en cuanto a sus posibilidades de explotar la energía eólica. Por diferentes razones, solo tres de los sitios pudieron procesarse: Cayo Sabinal (159 días de medición), Maisí (208 días) y Loma La Colorada en Santa Cruz (240 días). En esa tarea participaron especialistas de la UNE, el Instituto de Meteorología y el ISPJAE.
3. Estimación del patrón del viento a largo plazo. En tal sentido, se tomaron estaciones meteorológicas de referencia en Casablanca para la estación anemométrica de Santa Cruz, la estación meteorológica de Nuevitas para Cayo Sabinal y la de Maisí para las mediciones realizadas en su mismo lugar.

Lo novedoso de estos resultados y sin precedentes en el país, estuvo centrado en:

1. El uso de registradores electrónicos (Data Logger) de velocidad y dirección del viento.
2. El empleo de programas de computación para el procesamiento de los datos para convertirlos en indicadores energéticos.
3. El empleo de métodos avanzados para la extrapolación a largo plazo de las mediciones a corto plazo realizadas.
4. La realización de estimaciones preliminares de la potencia a instalar y de la generación en las zonas prospectadas.


Conclusiones sobre la primera etapa

Al final de esta primera etapa se elaboró un informe a modo de conclusión en el que se expusieron los antecedentes, objetivos y alcances del Programa Eólico, que se desarrollaba desde el mes de septiembre de 1991 por la Empresa Energoproyecto, de la UNE (MINBAS), la Facultad de Ingeniería Mecánica del ISPJAE y el Instituto de Meteorología de la ACC, cuya primera etapa fue la prospección y evaluación energética del recurso eólico en cinco sitios de Cuba. Este informe constituyó un análisis de prefactibilidad sobre el empleo de la energía eólica para producir electricidad a gran escala en las condiciones de los sitios evaluados.

En el informe se presentan los resultados de la prospección y la evaluación energética de tres sitios: Santa Cruz del Norte, Cayo Sabinal y Punta de Maisí, que demuestran la existencia de vientos aprovechables para la generación eolo-eléctrica (en adelante GEE), empleando aerogeneradores (turbinas eólicas) de potencias unitarias grandes (superiores a 100 kW), con costo de generación más bajos que el del Sistema Electroenergético Nacional (SEN) y rendimientos (factores de capacidad) ventajosamente comparables con los que se obtienen en instalaciones de países con desarrollo en esta tecnología.


Aerogeneradores del Parque eólico
Los Canarreos, segundo instalado en Cuba.

La primera etapa del Programa Eólico demostró la existencia de tres sitios con potencial energético de viento aprovechable para generar electricidad empleando turbinas eólicas de potencias unitarias mayores de 100 kW, en dos de los cuales se obtienen costos de generación inferiores a los del SEN (que en 1991 fue como promedio 5,44 cts/kWh) y rendimientos (factores de capacidad) superiores a 29%, ventajosamente comparables a los que logran varios países con desarrollo en esa tecnología.

Además, se presentan estimaciones preliminares de carácter conservador sobre el potencial eólico en los tres sitios indicados, resultando que es posible instalar en conjunto entre 83 y 192 MW eólicos para alcanzar una generación actual entre 188 y 423 GWh, dependiendo de la capacidad unitaria de las turbinas que se empleen.

Se confirmó la posibilidad de explotar de inmediato turbinas eólicas de pequeña y mediana potencias en los sitios estudiados, para el suministro eléctrico local a pequeños consumidores.

Entre las recomendaciones del informe elaborado al respecto se planteaba «desplegar un programa de divulgación de las características y ventajas de la generación de electricidad con grandes aerogeneradores y la instalación de parques eólicos».


Divulgación de los resultados

Atendiendo a la recomendación anterior y al objetivo principal consistente en demostrar que era necesario cambiar la mentalidad de los decisores con respecto a este tema, sintetizada en la frase «en Cuba no hay viento para generar electricidad a gran escala», el grupo de trabajo se dio a la tarea de divulgar los resultados en los espacios científico-técnicos más importantes que en ese momento existían en el país.

Lo primero fue presentar los resultados en el propio MINBAS, en sus reuniones y consejos de dirección. Una acción importante de gran alcance e impacto fue la mesa redonda llevada a cabo en la VII Conferencia Científica de Ingeniería y Arquitectura (7CCIA), celebrada en el ISPJAE en 1992. Este era el evento de ingeniería más importante del país en esos años. El objetivo logrado en esta mesa redonda fue la presentación a discusión y debate de los resultados alcanzados en esa primera etapa entre especialistas de la rama, para llegar a conclusiones sobre el desarrollo ulterior de esta temática. La asistencia de especialistas de las instituciones involucradas garantizó el éxito de esta actividad.

La presentación de estos resultados en el VIII Fórum Nacional de Ciencia y Técnica en 1993, constituyó un momento importante para promover el tema. El trabajo alcanzó Premio Destacado a nivel nacional. Los prestigiosos miembros del Jurado comprendieron la importancia del tema, a pesar de que era la primera vez que el mismo se presentaba en el Fórum.

También el I Taller Nacional de Energía Eólica celebrado en 1993 en el CIES, Santiago de Cuba, constituyó un espacio importante para su divulgación, por la gran participación de especialistas cubanos de numerosas instituciones.

Otros eventos importantes en los que se presentó el trabajo fueron la XIV Asamblea General y Eventos Técnicos de la Federación Mundial de Organizaciones de Ingeniería (FMOI 93), La Habana, 1993, y la III Conferencia Internacional de Refrigeración y Climatización y Energía No Convencional (RECLIEN 94), La Habana, 1994, en la que se llevó a cabo una mesa redonda para debatir los resultados y el Programa Eólico de Cuba.

La Conferencia Europea de Energía Eólica (EWEC 2006), celebrada en Gotemburgo, Suecia, conoció de esos resultados, y a partir de ese momento Cuba comenzó a conocerse en la comunidad eólica mundial hasta el punto de otorgársele la sede de la XII Conferencia Mundial de Energía Eólica, en 2013, por los resultados alcanzados.
Aunque los resultados fueron preliminares y aún no comprobados en esos momentos, junto a esta campaña de divulgación, trajeron como consecuencia un cambio de mentalidad importante en el enfoque hacia la energía eólica, tanto en los campos industrial y académico, como investigativo.


Impactos inmediato, mediato y futuro

A partir de ese momento la mirada hacia la energía eólica cambió y varias instituciones comenzaron a accionar alrededor del tema, bastante ignorado hasta ese momento. La Empresa INEL, donde se creó el Grupo de Energía Eólica, el Centro de Estudio de Tecnologías Energéticas Renovables (CETER), la empresa EcoSol Solar S.A. y la Sociedad Cubana para la Promoción de las Fuentes Renovables de Energía y el Respeto Ambiental (CUBASOLAR), reafirmaron a la energía eólica entre sus líneas de investigación. Por su parte, el CIES continuó su accionar. De inmediato se dio continuidad al Programa Eólico elaborado en ese período. Ya en 1996 se disponía de mediciones de viento a 20 y 30 m de altura en 22 sitios aislados del país, con períodos de 6 meses a un año, realizadas por la empresa INEL y EcoSol Solar S.A., con el apoyo de la ONG CUBASOLAR. Se elaboró un mapa preliminar del potencial eólico con valores estimados a 50 m de altura por un colectivo de investigadores del Instituto de Meteorología, en 1995.

También otro resultado fue la elaboración del primer proyecto del Parque Eólico de Santa Cruz del Norte, el cual derivó en el Proyecto Eólico Demostrativo de 1 MW en la Isla de Turiguanó, que fue el proyecto más significativo de la última década del pasado siglo. En 1996 se realizaban gestiones para la financiación de este parque, y finalmente se puso en marcha en marzo de 1999, con una potencia instalada de 0,45 MW.

En esos años cobra fuerza la fabricación de pequeños aerogeneradores en el CIES, CETER y otras entidades. Un elemento a destacar es el proyecto del aerogenerador Tornado T7-10 kW instalado en Cabo Cruz, provincia de Granma, sobre el cual se aportan informaciones en el número 67 de la revista Energía y tú.

Ya en 2005 se crea el Grupo para el Desarrollo de la Energía Eólica, en el Consejo de Estado de Cuba, con el fin de impulsar el uso de esta fuente de energía, cuyo principal resultado fue la actualizaciòn del mapa eólico en 2006, utilizando para ello el modelo de microescala WAsP, elaborado por el Laboratorio Nacional Risø, de Dinamarca, y herramientas de los sistemas de información geográfica. Este grupo también llevó a cabo la prospección extensiva y caracterización preliminar del recurso eólico en 32 zonas del país, desarrollada desde fines de 2005 con la instalación de 82 estaciones con mediciones hasta 50 m de altura, que continuó hasta fines de 2010, permitiendo identificar las zonas de mayor interés por su potencial energético. Junto a lo anterior se elaboraron los mapas de potencial eólico, de peligros naturales y de evidencias ecológicas, que apoyaron los estudios en marcha.

Todo esto influyó también en los ámbitos académico e investigativo. Se crean varios centros, organizaciones e instituciones que participan de alguna manera en las investigaciones o desarrollo de la energía eólica: el CETER en 1992, CUBASOLAR en 1994, la Empresa EcoSol de COPEXTEL en 1994, el Centro Integrado de Tecnologías del Agua (CITA) en Camagüey en 1995 y el Centro de Formación de Energía Eólica en Ciego de Ávila en 2004. Se celebraron tres talleres nacionales de energía eólica entre 1993 y 1999, en los cuales participaron los especialistas en el tema y se discutía sobre las líneas y políticas a seguir en el campo de la energía eólica.


A modo de conclusión

A modo de conclusión puede afirmarse que la importancia principal de esta primera evaluación del potencial eólico con registradores electrónicos fue que demostró que, en las condiciones de Cuba, se podía explotar la energía eólica para generar electricidad en parques eólicos, y sentó las bases metodológicas y conceptuales para futuras investigaciones y evaluaciones de factibilidad. Como expresara el ingeniero Eduardo Sieczka Zabolonite, Director de la UNE en esos años, «hasta su presentación no existía en Cuba ningún estudio que fundamentara esta posibilidad y que a la vez aplicara métodos de medición, procesamiento informativo y análisis de resultados basados en medios técnicos y metodologías análogos a los empleados en países desarrollados para igual fin».

Este resultado fue uno de los elementos que influyó grandemente en que la energía eólica despegara a principios de los años 90: instalación de cuatro parques eólicos con 11,7 MW de potencia instalada, inclusión de la energía eólica entre las cuatro fuentes renovables a desarrollar en la Política para la utilización y el desarrollo perspectivo de las fuentes renovables de energía 2014-2030, aprobada recientemente por el Consejo de Ministros y la Asamblea Nacional de Poder Popular. Esa Política establece que para llevar a que las energías renovables participen con 24% en la producción de electricidad en 2030, se necesita instalar 633 MW en 13 parques eólicos desplegados en la costa centro-oriental del país.

* Doctor en Ciencias Técnicas. Vicepresidente de la Asociación Mundial de Energía Eólica (WWEA). Profesor Titular del Centro de Estudio de Tecnologías Energéticas Renovables (CETER), La Habana, Cuba.
e-mail: conrado@ceter.cujae.edu.cu