Red de Torres Meteorológicas de Referencia para el Programa Eólico Red de Torres Meteorológicas de Referencia para el Programa Eólico. Resultados preliminares del estudio del viento con fines energéticos. Autores: Alfredo Roque Rodríguez, Rolando Soltura Morales, Reinaldo Báez Altamirano, Alain Calzadilla, Karelia Fernández, Bladimir de la Hoz Matveeva, Isrel Serrat, Pablo Reyes, Pablo Varona, Orlando Osa, Mayra Santana y Elizabeth Casal.

Resumen Objetivos Factores o criterios tomados en cuenta para el diseño de la Red. Conformación de la Red Equipamiento utilizado Algunos resultados preliminares. Conclusiones

Objetivos Fortalecer la Red de Estaciones Meteorológicas Monitorear el comportamiento de las variables meteorológicas en la capa superficial atmosférica. Ampliar los conocimientos del recurso de energía del viento en nuestro país. Mejor los métodos de estimación y las técnicas de mapeo del recurso. Complementar el actual programa de prospección eólica que se lleva a cabo en varias zonas del país.

Factores o criterios tomados en cuenta para el diseño de la Red Poca variabilidad del viento en el nivel de 1000 hPa para Cuba. Zonas geográficas, topográficas y climáticas más representativas para nuestro país. Implementación de torres de gradiente. Existencia de torres altas de comunicaciones (~ 100m) en los lugares seleccionados.

Conformación de la Red Niveles de Medición Características de las estaciones 4 niveles de medición de la velocidad del viento (10, 30, 50 y 100) 2 niveles de humedad y temperatura (10 y 100 m. 1 nivel de presión (10 m) 2 niveles de dirección (10 y 100 m) 100m V, D, T, H 50m V 30m V 10m V, D, T, H, P

Conformación de la Red Equipamiento utilizado First Class Anemometer (Thies/Germany) Wind Vane "compact" Temperature / Humidity Air pressure -30….+70oC 0…100 % Rango de medición: 800…..1060 0.3 – 75 m/s 0…360o

Flujo de Información en la Red Carpetas Torres Base de Datos C1 T1 Vía de transmisión Software Importar T2 C2 Modem C3 Aplicaciones T3 Servidor Sede C12 T12 Usuarios

Resultados Preliminares Marcha anual de la rapidez del viento Guanito TV SCN Caib TV Cam TV

Resultados Preliminares Marcha anual de la rapidez del viento Cas y SCN Caib Cam TV

Resultados Preliminares Marcha anual de la rapidez del viento Cas y SCN Caib Cam TV

Resultados Preliminares Perfiles verticales del viento Guanito TV SCN Caib TV Cam TV

Resultados Preliminares Comportamiento del viento (1000 hPa) Marzo 1971-2000 Marzo 2007 Datos de Reanalisis 1971-2000 NCEP/NCAR

Resultados Preliminares Comportamiento del viento (1000 hPa) Marzo 2007 Julio 2007 Julio 1971-2000 Datos de Reanalisis 1971-2000 NCEP/NCAR

Resultados Preliminares Distribución de Frecuencias del Viento Guanito TV Sta Cruz Norte

Resultados Preliminares Distribución de Frecuencias del Viento Caibarién Camagüey TV

Resultados Preliminares Distribución de frecuencia del rumbo del viento Sta Cruz Norte Guanito TV Caibarién Camagüey TV

Resultados Preliminares Cálculos energéticos Tipo de Máquina Veloc. de arranque (m/s) Potencia Nominal (kw) Vergnet MP 32/275 4 275 Gamesa G52 850 Neg-Mikon 900 Bonus 1000 Nordex N60 1300 Vestas V80 2000 EP- Energía producida (MWh) FC- Factor de Capacidad

Resultados Preliminares Cálculos energéticos FC Guanito TV EP

Resultados Preliminares Cálculos energéticos FC Sta Cruz Norte EP

Resultados Preliminares Cálculos energéticos FC Caibarién EP

Resultados Preliminares Cálculos energéticos FC Camagüey TV EP

Resultados Preliminares Factor de Capacidad Acumulado Tipo de Máquina FC- Acumulado (Oct 2007) G TV SCN CAI CAM Vergnet MP (275 kw) 15.3 28.8 14.2 13.6 Gamesa G52 (850 kw) 13.4 25.8 12.5 12.1 Neg-Mikon (900 kw) 11.8 23.9 11.1 10.7 Bonus (1 MW) 16.9 30.5 15.4 Nordex N60 (1.3 MW) 15.6 30.0 14.7 14.5 Vestas V80 (2 MW) 15.9 29.6 14.9 14.6

Otros resultados (I) Estudio de la estabilidad atmosférica a partir del comportamiento del gradiente de temperatura y de las fluctuaciones del viento. Variación vertical de los flujos turbulentos de calor, humedad y momentum. Cálculo del exponente alfa de variación vertical del viento con la altura Cálculo de la rugosidad en los sitios de emplazamiento de las torres. Cálculo de la densidad del aire Influencia del régimen local de brisas en el comportamiento del viento a escala local.

Otros resultados (II) Caracterización del Viento Máximo en Cuba Cálculo de la densidad de potencia Simulación de turbinas eólicas Estimación del potencial eólico en sitios seleccionados Análisis de correlación entre los valores de rapidez del viento entre las torres de gradiente y prospección con las estaciones meteorológicas de superficie. Análisis de la tendencia a largo plazo. Determinación de los niveles de penetración de la tecnología eólica en el Sistema Eléctrico Nacional (SEN). Estimación del potencial eólico a largo plazo en los sitios donde se prospecta el viento.

Otros resultados (III) Programa Nacional: Desarrollo Energético Sostenible Proyecto: Caracterización físico-meteorológica de las capas bajas de la atmósfera a partir de la implementación de una red de torres altas de gradiente y su aplicación al estudio del viento como fuente de energía Ejecutores: INSMET (CITMA) e INEL (MINBAS)

Resultados Preliminares Aplicación de un cliente-servidor web

Conclusiones Red de Referencia Meteorológica

Conclusiones Correspondencia entre los valores de rapidez del viento provenientes de las torres y los datos de rapidez del viento reportados por los datos de reanálisis. Buena correspondencia entre los patrones estacionales de los valores de rapidez del viento registrados en las torres y los reportados por las estaciones meteorológicas de superficie para el nivel de 10m.

Conclusiones Los resultados encontrados hasta el presente, confirman al período invernal o noviembre – abril como el de mejor potencialidades para el uso de la energía eólica en nuestro país. La región de Sta Cruz del Norte se muestra a partir de los datos registrados como una zona de perspectivas para el emplazamiento de parques eólicos.

Conclusiones La aplicación de un cliente servidor web para acceder a la información provenientes de las torres constituye una valiosa herramienta no solo para el monitoreo de la información sino también para el monitoreo del estado técnico de las torres.