Análisis del recurso energético eólico para la ciudad de Bogotá DC para los meses de diciembre y enero

Analysis of the wind energy resource for the Bogotacity, Colombia

En este artículo se hace un análisis estadístico de los datos de viento obtenidos en la estación meteorológica de la Fundación Universitaria Los Libertadores ubicada 4°39’05.98” N 74°03’59.08” O, zona urbana de Bogotá DC, Colombia. Los datos recolectados son ajustados mediante la función de probabilidad de Weibull de la que se obtienen dos parámetros: el factor de forma y el factor de escala; el primero indica la asimetría de la función y el segundo determina un valor próximo a la velocidad media, con este segundo valor se puede establecer el potencial energético del viento, el cual es función de la velocidad media del viento, la densidad del aire a las condiciones atmosféricas del lugar y un factor de energía del viento también conocido como el factor de potencia eólica.

1. Introducción

América Latina es una de las regiones con mayor diversidad biológica, se estima que posee entre el 31% y el 50% de los recursos del planeta [1], Colombia cuyo territorio es rodeado por dos océanos cuenta con grandes recursos: agricultura, ganadería, grandes riquezas en minerales y petróleo.

La matriz energética del país está constituida en un 63% por energía hidráulica, seguida por gas en un 18% [2] y menos de un 5% en energías no convencionales. En Colombia se han implementado diversos mecanismos para incentivar la participación de dichas energías en la generación, créditos con bajos intereses, subsidios económicos a quienes las implementen, entre otros [3]. Sin embargo, la masificación de dichas tecnologías toma tiempo en afianzarse.

La ley 1715 de 2014 tiene como objetivo “Incentivar la penetración de las fuentes no convencionales de energía, principalmente aquellas de carácter renovable en el sistema energético colombiano, la eficiencia energética y la respuesta de la demanda en todos los sectores y actividades, con criterios de sostenibilidad medioambiental, social y económica” [4] por lo tanto es importante medir y evaluar los recursos energéticos disponibles en el territorio Colombiano.

En el presente artículo se realiza la evaluación del recurso eólico en la zona urbana de Bogotá, determinando el potencial energético del lugar y si es viable técnicamente el emplazamiento de un aerogenerador.

2. Metodología

Para  determinar  el  recurso  eólico  en  un  lugar  es necesario realizar las siguientes mediciones: presión atmosférica, temperatura del lugar, altura sobre el nivel del mar y por supuesto velocidad del viento, entre otros.

Mediante el procesamiento de dichos datos, se puede obtener la velocidad media que indicará si en ésta área es viable la ubicación de un aerogenerador, además dependiendo de los parámetros arrojados por la distribución de Weibull y la rosa de los vientos es posible determinar qué tipo de aerogenerador es el adecuado.

Inicialmente, se realiza un histograma para determinar entre qué velocidades en m/s se encuentra la mayor parte de los datos, para la elaboración de este histograma se debe tener en cuenta el número óptimo de clases, que ésta dado por la regla de Sturges, [5] descrita a continuación.