An analysis of electricity generation in a wind farm in north-eastern Poland – a case study

Análisis de la generación de electricidad en un parque eólico del noreste de Polonia: estudio de un caso práctico

Existen varios métodos para generar energía eléctrica. Este artículo analiza la generación de electricidad en el parque eólico de Wronki (Polonia). Se presentaron las especificaciones del parque eólico y los parámetros de las turbinas. Se analizaron las correlaciones entre el rendimiento del parque eólico y las velocidades del viento en 2014-2016. Se estimó la disponibilidad de las turbinas. Se analizó el rendimiento económico del parque eólico calculando los ingresos por la venta de la electricidad generada. El impacto medioambiental del parque eólico se determinó calculando el volumen de emisiones de CO₂, SO₂, NO_x, CO y polvo asociadas a la generación de cantidades equivalentes de electricidad en una central eléctrica convencional.

INTRODUCCIÓN

El mercado de las turbinas eólicas ha evolucionado de forma dinámica en la última década. Las fuentes de energía renovables se han clasificado en dos grandes grupos. En el primer grupo, la energía eólica se aprovecha a pequeña escala para generar electricidad para hogares, granjas y redes de telecomunicaciones (Boczar, 2010).

Estos parques eólicos tienen una potencia de varios a varias decenas de kilovatios, y la mayoría de ellos están conectados a la red eléctrica. El segundo grupo está compuesto principalmente por empresas extranjeras con amplia experiencia en la explotación de aerogeneradores y fabricantes de sistemas de turbinas eólicas que pueden funcionar en climas severos y que se han implantado con éxito en cientos de miles de emplazamientos de todo el mundo. Este grupo incluye grandes parques eólicos con una potencia nominal de 10 MW o superior (Flaga, 2008).

Los aerogeneradores modernos tienen un diseño estructural similar. Los modelos más populares tienen tres palas aerodinámicas hechas de fibra de vidrio, fibra de carbono y materiales compuestos, y están montados en torres de acero con una altura de 50-100 m o incluso 150 m.

El objetivo de este artículo es analizar la eficiencia energética en función de la velocidad del viento y la disponibilidad de las turbinas. Se han presentado los beneficios económicos derivados de la obtención de electricidad en el parque eólico. El parque está situado en el noreste de Polonia, donde se dan excelentes condiciones de viento. El artículo analiza datos reales recogidos en un periodo de 3 años en el parque eólico "Wronki".

Parámetros de los aerogeneradores

El parque eólico analizado está equipado con aerogeneradores Vestas V90 fabricados en Dinamarca. Las turbinas están montadas sobre torres de 105 m de altura. La góndola pesa 70 Mg, el rotor 41 Mg y la torre 285 Mg. La turbina tiene tres palas, un rotor de 90 m de diámetro y una superficie de barrido de 6.362 m².