17 leyes

Ingeniería Mecánica. Vol. 14. No. 3, septiembre-diciembre, 2011, p. 189-198

ISSN 1815-5944

Artículo Original 

Modelo de optimización de parques eólicos
Omar Herrera‐Sánchez, Antonio Sarmiento‐Sera, Vladimir González‐Fernández,  
Wolfgang Schellong  
Recibido el 01 de marzo de 2011; aceptado el 19 de julo de 2011 
Resumen
En la actualidad los modelos de optimización de parqueseólicos son de gran utilidad para la
industria energética, y el uso de técnicas informáticas resulta una herramienta de fuerza en la
búsqueda de las mejores configuraciones de parques eólicos. En este trabajo se describe un modelo
de optimización de las configuraciones de parque eólicos, utilizando como criterio la maximización
del Valor Actualizado Neto (VAN). Además se presentan algunos elementoscomplementarios como:
funciones de restricciones, filosofía de búsqueda de soluciones y flujo de información dentro del
modelo así como un ejemplo de la aplicación del modelo, en una región de Cuba.
Palabras claves: optimización, parques eólicos, modelo.

Optimization model for wind farms
Abstract
At the present time, the optimization models for wind farms are of great utility for the energyindustry,
and the use of computer techniques is a strong tool in the search of the best wind farms
configurations. In this work an optimization model of the wind farms configuration is described, using
as maximize criteria the net present value (NPV). Some complementary elements are also presented
as: restriction functions, of search philosophy of solutions and information flow inside themodel.
Finally an application example of the model is shown, for a region of Cuba.
Key words: optimization, wind farms, model

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Modelo de optimización de parques eólicos

Introducción
El primer trabajo publicado fue el de Mosetti et al [1] el cual aborda el problema de la optimización de la
disposición o emplazamiento de los aerogeneradores en un parque eólico.
Su trabajo presenta unnovedoso enfoque del problema en grandes parques eólicos, en el que se optimiza la
distribución de las turbinas eólicas en un emplazamiento dado para conseguir la máxima extracción de
energía con los mínimos costos de instalación posibles.
En el 2004 Norman y Ozkurt [2], publican un segundo trabajo sobre optimización del emplazamiento de las
turbinas en un parque eólico. Utilizan el mismomodelo de costos del parque eólico que Mosetti et al. [1].
Aunque su función objeto es ligeramente diferente, coincide con Mosetti et al. [1], en la conveniencia de
discretizar el terreno.
En el año 2005 se publican dos trabajos de relevancia en la optimización de parques eólicos .El trabajo de
Grady y Hussaini [3] y el de Donovan [4]. El trabajo de Grady y Hussaini presenta al igual que lostrabajos
anteriores: la utilización de métodos heurísticos de optimización con funciones objetivo muy similares, así
como los modelos de debilitamiento del viento debido al efecto de las estelas y modelos de costos del parque
eólico. En el trabajo de Donovan [4], se utilizó el método de GVP (General Vertex Packing Problem) [5], para
lograr la conexión entre los vértices de la malla ortogonal. Laprincipal diferencia de este trabajo es el empleo
del método SIMPLEX para optimizar la configuración del parque eólico.
Del año 2006 hasta la actualidad solamente el grupo de autores Mora et al [6-9] realizó trabajos de
optimización de parques eólicos con relevancia, tanto en sus resultados como en su idea renovadora. En el
2007 Mora y González [6] plantean un modelo de planeación y optimizaciónde parques eólicos utilizando una
vez más el algoritmo genético cuyo objetivo principal es maximizar el valor actual neto (VAN) de la planta
eólica determinado como: la suma de flujos de caja actualizados menos la inversión inicial. El modelo de Mora
y González ha sido publicado manteniendo las mismas bases en [7-9].
El modelo presentado en este documento ha sido desarrollado con el...