Trabajo nº6 t06 10e master eerr ceu san pablo

MASTER EN ENERGÍAS RERNOVABLES TRABAJO Nº6 T06_10E Datos de partida: Un profesor de la localidad madrileña de Moralzarzal, tras completar su máster en Energías Renovables, está sopesando la idea de instalar un sistema eólico de baja potencia a las afueras del pueblo donde reside. La intención del profesor es ahorrarse un dinero con la venta de energía eléctrica a la red y mejorar losconocimientos adquiridos durante el curso. Por otro lado, le interesaría conocer el supuesto ahorro respecto a la factura actual que paga. (Suponiendo el consumo tipo de un hogar español). Debido a la estructura de la casa, tendrá que colocar el aerogenerador a unos 25 metros de altura. El tipo de terreno aguas arriba, se puede definir como rugoso, con numerosos árboles. Cerca de la zona donde vive, hay unaestación meteorológica, que es el lugar donde ha recogido los datos. Tras su análisis documental, ha descartado varias alternativas, aunque aún sigue dudando entre tres opciones. OPCIÓN POTENCIA DEL AEROGENERADOR PRECIO (Euros) A 15 KW 15000 B 12 KW 30000 C 6 KW 17000

Necesita que le eches una mano haciendo cálculos técnicos y económicos, para determinar cuál de las opciones le interesaría más ypor qué. El proyecto tendrá una vida en torno a los 25 años. NOTA: Tendrás que tener en cuenta, además de las tablas que vienen a continuación, los datos de tarifas y precios que vienen recogidos en el R.D. 661/2007. Tendrás que estimar costes adicionales según tu criterio (obra civil, administrativos, ingeniería, materiales, financiación…)

Solución:

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página 1 de 7En primer lugar, con los datos del enunciado referentes a la distribución de las velocidades en el tiempo a 10 metros durante un año y teniendo en cuenta que la ubicación del aerogenerador en altura será a 25 metros sobre el suelo, obtenemos las velocidades equivalentes a esa altura. Utilizaremos la fórmula del libro que relaciona las velocidades a diferentes alturas:

V ( y)  y  =  V ( y0)  y0   



Teniendo en cuenta el tipo de terreno y utilizando la tabla nº 3.1 del libro (pag 70) suponemos un coeficiente de rugosidad α correspondiente a un terreno arbolado bosque (0,2 a 0,26) (terreno rugoso con numerosos árboles). Cogeremos el valor 0,2 por el lado de la seguridad. En la siguiente tabla se obtienen las velocidades equivalentes y su porcentaje anual. Velocidad delviento DISTRIBUCIÓN DE (m/s) VELOCIDADES (%) a 10 m 1 5 2 9,8 3 12,5 4 13,8 5 13,6 6 12,4 7 10,2 8 7,8 9 5,6 10 3,6 11 2,5 12 1,6 13 0,8 14 0,4 15 0,25 16 0,15 17 0 18 0 19 0 20 0 Velocidad Equivalente (m/s) a 25 m 1,20 2,40 3,60 4,80 6,01 7,21 8,41 9,61 10,81 12,01 13,21 14,41 15,61 16,82 18,02 19,22 20,42 21,62 22,82 24,02

El siguiente paso será obtener las curvas de potencia de los tresgeneradores. Para ello representamos los datos del enunciado en dos ejes coordenados (velocidad del viento/potencia):

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OPCIÓN A : Generador de 15 KW
CURVA DE POTENCIA GENERADOR DE 15 KW
20 18 16 14

Potencia en KW

12 10 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Velocidad del viento (m/s)

A partir de la curva entramos con los valoresde velocidad corregidos para 25 m y obtenemos la potencia instantánea. Para obtener la producción total anual multiplicamos cada valor de potencia por su porcentaje de horas anual. Sumando todos los valores tenemos la producción anual estimada en Kwh. Velocidad (m/s) 1,20 2,40 3,60 4,80 6,01 7,21 8,41 9,61 10,81 12,01 13,21 14,41 15,61 16,82 18,02 19,22 20,42 21,62 22,82 24,02 Potencia (kW) 0 00,12 0,52 1,2 2,17 3,29 4,79 6,19 8,22 10,09 12,02 14,3 17,95 0 0 0 0 0 0 TOTAL Horas 438 858,48 1095 1208,88 1191,36 1086,24 893,52 683,28 490,56 315,36 219 140,16 70,08 35,04 21,9 13,14 0 0 0 0 8760 Producción (kWh) 0,00 0,00 131,40 628,62 1429,63 2357,14 2939,68 3272,91 3036,57 2592,26 2209,71 1684,72 1002,14 628,97 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 21913,75

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