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Clases de emplazamiento en el Viento

Que es y como se determina un Emplazamiento


¿Qué es la clase de un emplazamiento?

En función de la velocidad de viento que haya en un emplazamiento, éste se podrá clasificar en clase I, II o III según la normativa IEC 61400. Con esta información, y tras haber analizado el recurso eólico, se puede elegir el aerogenerador que mejor se adapta a las condiciones del emplazamiento.

¿Cómo se determina la clase de un emplazamiento?

En primer lugar hay que conocer la velocidad media de viento a la altura de buje del aerogenerador. Conociendo dicha velocidad, la clase del emplazamiento se define según la siguiente tabla:

Cualquier aerogenerador puede operar en un emplazamiento de clase menor, pero nunca en uno de clase mayor. Por ejemplo, el modelo Vestas V80 2 MW de clase I puede ser instalado en un emplazamiento de clase I, II, o III; mientas que el modelo Gamesa G97 2MW de clase III podrá emplearse para emplazamientos clase III, pero nunca en emplazamientos de clase I y II.

¿Cómo influye la clase en el tamaño de los aerogeneradores?

Los fabricantes disminuyen el tamaño de los aerogeneradores a medida que aumentan su clase; es decir, un modelo de clase I será más pequeño que otro de clase II, y éste será más pequeño que otro de clase III. Esto se debe a que los aerogeneradores más pequeños, al tener menor área de barrido, soportan mejor los esfuerzos causados por mayores velocidades de viento.

 

¿Qué aerogeneradores a emplear?

Tras determinar la clase del emplazamiento, existe la posibilidad de elegir entre aerogeneradores de varias clases. La mejor elección será la del aerogenerador de la clase más baja que respete la clase del emplazamiento. Por ejemplo, si se dispone de un emplazamiento de clase II, se deberá elegir entre aerogeneradores de clase I y clase II. Elegiremos la clase II ya que es más baja, y por tanto mayor el área de barrido del aerogenerador, y en consecuencia mayor la producción energética que se obtendrá.

¿Puede haber un emplazamiento con varias clases?

Hay casos en los que se dispone de grandes extensiones de terreno y por tanto, hay distintas velocidades medias a la altura de buje en distintas localizaciones del emplazamiento.

Por ejemplo, en un proyecto de parque eólico puede haber 10 futuras posiciones de aerogeneradores con velocidades medias superiores a 7,5 m/s y otras 10 posiciones con velocidades medias inferiores a 7,5 m/s. En este caso, según la norma habría que poner aerogeneradores de clase II en 10 posiciones y clase III en las restantes, o bien poner aerogeneradores clase II en todas las posiciones. 

Dependiendo de las velocidades de viento (si se alejan mucho de los limites que marcan la clase) y del fabricante, se podrá optar por diversas soluciones. Todos los fabricantes tienen aerogeneradores para diversas clases, por lo tanto siempre habrá una solución técnicamente factible.

Conflicto fabricante Vs promotor

El estudio de la clase lo suele hacer el fabricante porque es el que mejor conoce su aerogenerador ya que lo ha diseñado, fabricado y suministrado en distintos puntos del planeta.

¿por qué es importante que un promotor/analista eólico conozca la clase de un emplazamiento?

Es necesario conocer la clase del emplazamiento, para evitar que nos vendan un producto (en este caso aerogeneradores) que no sea óptimo a nuestras necesidades. Esto no quiere decir que los fabricantes de aerogeneradores sean empresas dedicadas a estafar a los promotores eólicos, sino que ambas partes tienen objetivos distintos y cada cual defiende lo suyo.

Un promotor eólico quiere maximizar la producción de su parque eólico y ganar dinero a través de la comercialización de dicha energía. Para ello, cuánto mayor sea el rotor del aerogenerador, mayor será el área de barrido, y por tanto mayor la energía producida por cada uno de los aeros. Como el tamaño del rotor del aero es mayor cuánto menor es la clase, el promotor abogará por defender que su emplazamiento es de clase lo más baja posible. Siempre defenderá una clase III frente a una clase II, o una clase II frente a una clase I.

Por el otro lado, el fabricante de aerogeneradores basa su negocio en la venta de máquinas. El fabricante no quiere que sus aeros se rompan, ni que haya que sustituirlas, ya que con ello se daña su prestigio y además tendría que reponerlas llegado el caso (incurriendo en costes millonarios). Por eso, un fabricante siempre se curará en salud y propondrá clases altas: una clase I frente a una II, o una clase II frente a una III, ya que las clases altas implican rotores más pequeños de aeros, que por tanto, al tener menor área de barrido, soportan mejor los esfuerzos.

En definitiva, como la velocidad de viento es variable, habrá varias posiciones de aerogeneradores que sean dudosas, y por tanto habrá discusión entre fabricante y promotor. Por ejemplo, una posición determinada en las coordenadas (x,y) tiene una velocidad media anual de 7,52 m/s. Según la IEC, estamos ante una posición clase II, pero podría negociarse que sea clase III, ya que el viento es un fenómeno estocástico.

Al final, en la negociación hay que tener en cuenta lo siguiente:

  • Existen varios fabricantes y por tanto, el promotor puede pedir ofertas a todos ellos, hasta dar con el que más satisfaga sus necesidades.
  • El fabricante es el que mejor conoce su producto, y por tanto juega con ventaja a la hora de asumir riesgos.

Nota: Cabe mencionar que lo que realmente es esencial a la hora de estimar la clase del emplazamiento es la probabilidad de que se alcance un ráfaga de viento de una velocidad lo suficientemente fuerte como para dañar un aerogenerador. Por eso los estudios de clase suelen ser más complejos que el uso solamente de la velocidad media de viento. No es el objetivo de este post entrar en tanto detalle, pero sí mencionar que uno de los parámetros estadísticos empleados es la velocidad de referencia (Vref) a 50 años, definida como la velocidad máxima de una ráfaga que se alcanzaría (por estadística) en el emplazamiento durante un periodo de 50 años. Uno de los métodos se basa en la distribución de Weibull, y emplea la fórmula de Gumbel.

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