Wind Energy Systems and Applications

Dr. Pedro Bañuelos SánchezDepto. De Computación, Electrónica y

Mecatrónica. Universidad de las Américas Pueblapedro.banuelos@udlap.mx

Antecedentes• Los molinos Ibéricos. • Los molinos Europeos

Partes de un aerogenerador

– Rotor– Sistema de

transmisión – Generador– Sistema de

orientación– Soporte o torre

Potencia del viento y límite de Betz

La potencia del viento

3

21 AvP

Donde:ρ: densidad del aire (kg/m³)v: velocidad del viento (m/s)A: área interceptada (m²)

Energía versus Altura

2

1

2

1

hh

vv

Factor de rugosidad “γ”:

Área descubierta: 0.14 – 0.34Área boscosa: 0.35 – 0.60Área edificada: 0.60 – 0.80

DATOS TÉCNICOS DE ALGUNAS CENTRALES DE CFE EN OPERACIÓN EN 2010

Central Tecnología EstadoNo. de Capacidad Generación Factor de

Unidades MW GWh Planta (%) *                 

                 

    Petacalco (Plutarco Elías Calles) Dual Guerrero 7 2,778 15,578 64.0     Chicoacén (Manuel Moreno Torres) Hidroeléctrica Chiapas 8 2,400 7,258 34.5     Tuxpan (Adolfo López Mateos) Termoélectrica Veracruz 7 2,263 7,398 37.3     Tula (Francisco Pérez Ríos) ** Termoélectrica Hidalgo 11 2,095 8,684 47.3     Carbón II Carboeléctrica Coahuila 4 1,400 8,126 66.3     Laguna Verde Nucleoeléctrica Veracruz 2 1,365 5,879 49.2

    Manzanillo I (Manuel Álvarez Moreno) Termoélectrica Colima 4 1,200 2,465 23.4     Río Escondido (José López Portillo) Carboeléctrica Coahuila 4 1,200 8,359 79.5     Infiernillo Hidroeléctrica Guerrero 6 1,160 3,946 38.8     Presidente Juárez (Rosarito) Termoélectrica Baja California 10 1,093 4,819 50.3     Malpaso Hidroeléctrica Chiapas 6 1,080 4,206 44.5     Valle de México Termoélectrica México 7 999 5,568 63.6     Huinalá I y II Termoélectrica Nuevo León 8 978 4,518 52.7     Aguamilpa Solidaridad Hidroeléctrica Nayarit 3 960 2,143 25.5     Angostura (Belisario Domínguez) Hidroeléctrica Chiapas 5 900 2,849 36.1     Salamanca Termoélectrica Guanajuato 4 866 582 7.7     Altamira Termoélectrica Tamaulipas 4 800 2,094 29.9     El Cajón Hidroeléctrica Nayarit 2 750 1,232 18.7     Cerro Prieto Geotermoeléctrica Baja California 13 720 4,710 74.7

http://www.sener.gob.mx/portal/Default.aspx?id=1430

SECTOR ELÉCTRICO NACIONAL CONSUMO DE COMBUSTIBLES

Año   Combustóleo (Miles de Barriles)

Diesel (Miles de Barriles)

Carbón (Miles de Toneladas)

Gas Natural (Millones de Pies3)

                  2010 P   57,170 2,402 14,694 378,229

  Enero 4,318 98 1,327 30,608  Febrero 3,171 51 1,356 26,790  Marzo 4,667 168 1,368 29,866  Abril 5,556 225 1,187 33,218  Mayo 6,373 219 1,218 38,025  Junio 6,806 271 1,332 38,246  Julio 5,057 182 1,125 36,077  Agosto 4,763 258 1,333 33,699

  Septiembre 4,078 261 1,142 27,011

  Octubre 4,141 286 1,054 26,046

  Noviembre4,045 217 1,077 28,279

  Diciembre 4,194 164 1,175 30,364

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Generación por fuente en México

Tipo de generacíón Porcentaje

Geotermia 2.71%Carbón 7.09%Nuclear 2.89%Eólica 0.06%

Productores independientes 32.18%Hidraúlica 14.37%

Hidrocarburos 40.70%

http://www.cfe.gob.mx/QUIENESSOMOS/ESTADISTICAS/Paginas/Indicadoresdegeneración.aspx

Combustibles fósiles: 79.97%!!!!!!!

Mapa de estadísticas eólicas en México

http://www.sener.gob.mx/webSener/res/168/A9_Recursos.pdf

Mapa de estadísticas eólicas en México

http://es.windfinder.com/windstats/windstatistic_map_mexico.htm

Mapa eólico preliminar del estado de Oaxaca

Wind power density at 50 m (W/m²)

Wind speed at 50 m (m/s)

600 – 800 7.7 – 8.5

800 > 8.5

http://www.sener.gob.mx/res/PE_y_DT/pe/FolletoERenMex-SENER-GTZ_ISBN.pdf

La Ventosa Oaxaca

Acapulco AeropuertoEstadísticas basadas en observaciones guardadas en 2/2004 - 1/2011 diariamente entre 7am y 7pm hora local

Rosa de vientos para algunos otros sitios

PROYECTOS DE GENERACIÓN EN PROCESO DE CONSTRUCCIÓN

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Modalidad / Proyecto Ubicación TecnologíaCapacidad Esperada (MW)

Total 2011 * 2012 * 2013 *                 

                 

  Productores Externos de Energía     884 507 0 377                     CE La Venta III Oaxaca Eólica 101 101        CE Oaxaca I Oaxaca Eólica 101 101        CE Oaxaca II y CE Oaxaca III y CE Oaxaca IV Oaxaca Eólica 304 304        CCC Norte II Chihuahua Ciclo Combinado 377     377                   Obra Pública Financiada     2,660 35 2,230 394                 

    SUV Suministro de 970 T/h a las Centrales de Cerro Prieto Baja California Servicios --------          CG Los Humeros II (fase A y B) Puebla Geotérmica 50 25 25      CCI Guerrero Negro III Baja California Sur Combustión Interna 10 10        CH La Yesca Nayarit Hidroeléctrica 750   750      CC Repotenciación CT Manzanillo I U-1 y 2 Colima Ciclo Combinado 1,414   1,414      CCI Baja California Sur III Baja California Sur Combustión Interna 41   41      CC Agua Prieta II (con campo solar) (1a. fase) Sonora Ciclo Combinado 394     394                   T o t a l     3,543 542 2,230 771

Offshore wind

The largest offshore wind farm in the world just got a deadline. By 2012, the London Array should be powering 750,000 homes in the London metro area, the U.K. says, hinting at the potential to generate and sell massive amounts of clean electricity to continental Europe in coming years

http://venturebeat.com/2009/12/14/the-london-array-can-offshore-wind-power-europe/

Referencias:

1. Comisión Nacvional para uso eficiente de la energía, CONUEE: http://www.conae.gob.mx/wb/CONAE/CONA_620_tecnologia_de_la_ene