Red de Torres Meteorológicas de Referencia para el Programa Eólico

Presentación del tema: "Red de Torres Meteorológicas de Referencia para el Programa Eólico"— Transcripción de la presentación:

1 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.

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

3 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.

4 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.

5 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

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7 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

8 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

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

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

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

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

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

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

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

16 Resultados Preliminares Distribución de Frecuencias del Viento
Caibarién Camagüey TV

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

18 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

19 Resultados Preliminares Cálculos energéticos
FC Guanito TV EP

20 Resultados Preliminares Cálculos energéticos
FC Sta Cruz Norte EP

21 Resultados Preliminares Cálculos energéticos
FC Caibarién EP

22 Resultados Preliminares Cálculos energéticos
FC Camagüey TV EP

23 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

24 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.

25 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.

26 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)

27 Resultados Preliminares Aplicación de un cliente-servidor web

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37 Conclusiones Red de Referencia Meteorológica

38 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.

39 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.

40 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.