Resumen

Este artículo presenta un resumen de diversos métodos utilizados para la representación y estimación del coeficiente de potencia en aerogeneradores, tales como modelos exponenciales, sinusoidales y polinomiales,así como también de herramientas matemáticas conocidas como observadores de estado. Dada la escasez de estudios que le presenten al lector un panorama general de los modelos utilizados para el cálculo del coeficiente de potencia, este resumen, producto de una revisión bibliográfica exhaustiva, constituye un aporte importante.Otra contribución que se logró fue presentar propuestas propias de modelos que pueden ser utilizados satisfactoriamente para diversos análisis de sistemas de conversión de energía eólica, tales como la representación por una función polinomial de cuarto grado y los modelos basados en la función de probabilidad estocástica.La relevancia de este trabajo se apoya en las ventajas y desventajas de los diversos modelos y estimadores del coeficiente de potencia, las cuales se presentan al final del artículo en una tabla comparativa,con el propósito de ofrecer al lector un resumen general que le permita una comprensión rápida y sintetizada de los diversos modelos y representaciones del coeficiente de potencia, lo que ayuda a investigadores, estudiantes, profesores universitarios y a quienes deseen incursionar en este campo,aunque no tengan mucha experiencia.

I. INTRODUCCIÓN

La eficiencia energética siempre ha sido importante en el mundo moderno, sobre todo en la actualidad dado que los recursos no renovables están en declive, y en muchos países del mundo las esperanzas energéticas se basan en recursos renovables como la solar, la eólica, la térmica, la oceánica y la biomasa, que se explotan cada vez más con nuevas y modernas tecnologías [1,2,3,4,5,6].

En el caso de la industria eólica, su crecimiento en los últimos años ha sido tan grande que a finales de 2017 alcanzó una capacidad total instalada de 539,123 GW, según el Consejo Global de Energía Eólica (GWEC) [7]; países como China, Estados Unidos, Alemania, India, España, Reino Unido, Francia, Canadá y Brasil han aumentado considerablemente su capacidad instalada en los últimos años. Se están construyendo parques eólicos tanto en tierra como en el mar, por lo que el crecimiento y la importancia de la energía eólica ahora y en el futuro es innegable.

En los sistemas de conversión de energía eólica (WECS), el coeficiente de potencia es un elemento de gran importancia; su comprensión, representación y estimación se han investigado a fondo a lo largo de los años debido al impacto en la energía eólica explotable. Ya a principios de los años 20, Betz estableció un límite para el coeficiente de potencia (Cp) conocido como límite de Betz, que ha sido objeto de análisis desde entonces [8,9,10,11,12]; además, en los últimos años se han producido importantes avances en las tecnologías de la energía eólica, y ya se han publicado varias investigaciones que tratan sobre las tecnologías emergentes [13].

• Materias:Energía eólica Convertidores eléctricos
• Subjects:Wind energy Electric power conversion
• Palabras claves:Coeficiente de potencia; Conversión de energía; Eficiencia energética; Energía eólica; Estimación de estado
• Keywords:Energy conversion; Energy efficiency; Power coefficient; State estimation; Windenergy