Energia EoLica

UNVERSIDAD PRIVADA JOSE CARLOS MARIATEGUI

INTRODUCCION

Se conoce como energía eólica al aprovechamiento por el hombre del viento transformándolo en energía más utilizable para él. Hoy se emplea sobre todo para generar energía limpia y segura. Es una energía limpia, lo que quiere decir que la generación de electricidad a partir del viento no produce gases tóxicos, no origina productos secundarios peligrosos, ni residuos contaminantes.

La energía eólica forma parte de las energías renovables y junto a muchas de ellas procede del Sol. Si se pudiera aprovechar tan sólo el 0,005 % de la radiación procedente del sol mediante motores eólicos o aerogeneradores, turbinas, placas solares y otros procedimientos tecnológicos “renovables” obtendríamos más energía útil en un año que la que conseguimos quemando carbón, petróleo y gas; con la diferencia de que las energías renovables van regenerándose poco a poco, es decir, que nunca llegan a agotarse (si se consumen adecuadamente y respetando el medio ambiente).

Alrededor de un 1% ó 2% de las radiaciones emitidas por el Sol son convertidas en energía eólica debido al siguiente proceso:

Las diferencias de temperatura del aire en las distintas zonas de la atmósfera conlleva la circulación de este aire (esto es el viento).

Las regiones alrededor del ecuador, es decir, a cero grados de latitud, son calentadas por el Sol durante más tiempo que en el resto de las zonas del planeta, por lo que, el aire de zonas próximas al ecuador es más caliente. El aire, al ser más caliente es, también menos denso, y, por lo tanto más ligero que el frío. Es esta diferencia de temperatura la que hace que el aire caliente ascienda hasta alcanzar una altura aproximada de 10 Km. extendiéndose hacia el norte y hacia el sur, o lo que es lo mismo; extendiéndose hacia los polos.

Sin embargo, el aire frío permanecerá por debajo del caliente hasta haber alcanzado una cierta temperatura.

Así se producen unas corrientes de aire que serán utilizadas por máquinas (desde los antiguos molinos tradicionales hasta las modernas máquinas eólicas) para impulsar unas aspas o palas fabricadas con materiales ligeros que transmiten el movimiento a un eje que activa un generador de corriente. El generador que se encarga de transformar la energía de giro en energía eléctrica, principalmente.

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OBJETIVOS

Dar a conocer la importancia del uso de energías renovables.

Las energías regenerativas son una fuente de abastecimiento inagotable, ya que en su origen proceden en su mayoría del Sol. Esto no significa que las energías renovables deban asociarse al aprovechamiento directo de la energía solar; sino que el Sol produce una serie de fenómenos naturales que, a su vez, dan origen a los recursos en los que se basan los diferentes tipos de reservas de las mismas.

Incentivar al uso de la energía eólica

La demanda de energía crece de manera imparable. En los últimos treinta años su consumo se ha duplicado, lo cual ha traído consigo el aumento de emisiones de anhídrico carbónico a la atmósfera y el previsible agotamiento de las fuentes tradicionales de energía: los combustibles fósiles. Según algunas estimaciones, nos quedaría petróleo barato y gas para cincuenta años y carbón para varios cientos.

Brindar el conocimiento adecuado de los nuevos avances tecnológicos para la energía eólica

Brindar conocimientos para aprovechar la energía eólica

Describir las formas de energía renovable en el país

ENERGIA EOLICA



1. HISTORIA

La energía eólica es uno de los más antiguos recursos energéticos explotados por el hombre. Primero se utilizó para la navegación, para mover buques y barcas, y evolucionó para ser utilizada para otros fines.

Se sabe que en Mesopotamia hace, más de 4.000 años, se utilizaban molinos para bombear agua destinada al riego; y que los persas, 200 años antes de la era cristiana, utilizaban motores eólicos para accionar un molino de moler grano.

En el mundo occidental la aparición de los molinos de viento no se produjo hasta el siglo XIII, cuando fueron ampliamente utilizados en toda Europa.

En el siglo XVI, los molinos de viento comenzaron a servir para accionar máquinas industriales. Pero la máquina de vapor, perfeccionada en 1.769 por James Watt, puso fin a esta aplicación, a pesar de que los molinos eólicos siguieran utilizándose hasta principios del siglo XX para el bombeo de agua en la agricultura.

Este empleo agrícola quedo limitado por el desarrollo de las redes eléctricas y por la aparición de los generadores diesel.

Sin embargo, la crisis energética de principios de los años setenta aproximadamente, hizo que volviera a utilizarse la energía eólica para sus aplicaciones tradicionales: bombeo de agua; y para nuevas aplicaciones: suministro de electricidad en zonas aisladas, o incluso contribuir a la alimentación de una red eléctrica.

El primer motor eólico para producir electricidad fue construido en 1890. El primero capaz de producir 1000 KW (kilovatios: 1KW=1000W) se construyó en EEUU en 1941.

Hoy en día, hay en servicio varios centenares de miles de pequeños motores eólicos, en particular en EEUU. La mayoría se usan para la agricultura. En cambio, los grandes motores eólicos dependen todavía de programas de investigación y desarrollo, aunque su estudio comenzó hace más de medio siglo.

En España, el primer parque eólico que se inauguró fue en Tenerife en 1986, y se llamó “La Granadilla”, integrado por diez autogeneradores. Poseen una potencia conjunta de 300 KW. Posteriormente se instalaron parques en La Coruña, Cádiz, Zaragoza, Huesca, Palma de Mallorca y en Albacete.

Con este aumento de producción eólica España logró colocarse en uno de los primeros puestos de la lista de países más desarrollados en producción y tecnología eólica.



Turbina eólica de Brush en Cleveland (12 kW, 17 metros)

Aerogeneradores La Cour



2. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CANTIDAD DE POTENCIA DEL VIENTO

La energía eólica es aprovechada por nosotros básicamente por un sistema de un rotor que gira a medida que pasa viento por este.

I. La potencia del viento depende principalmente de 3 factores:

1. Área por donde pasa el viento (rotor)2. Densidad del aire3. Velocidad del viento La electricidad generada se puede almacenar en baterías, o

utilizar directamente.

Hay tres leyes físicas básicas que gobiernan la cantidad de energía aprovechable del viento:

1. La primera ley indica que la energía generada por la turbina es proporcional a la velocidad del viento al cuadrado.

2. La segunda ley indica que la energía disponible es directamente proporcional al área barrida de las paletas.

3. La tercera ley indica que existe una eficacia teórica máxima de los generadores eólicos del 59%

3. VENTAJAS:

La energía eólica tiene una seria de ventajas muy favorables, sobre todo, para el medio ambiente. Son, entre otras, las siguientes:

La materia prima, que es el viento, no se agota y además es gratuita. No tiene los inconvenientes propios de las energías tradicionales (radioactividad,

efecto invernadero, lluvia ácida,…). Es una tecnología asequible para todos los países. Su construcción no es costosa ni complicada y su coste de manipulación y

mantenimiento es bajo. Reduce la dependencia energética de un país con el exterior ya que, por ejemplo,

un parque eólico de 10 MW sustituye a las importaciones de petróleo, carbón o materiales radioactivos.

Es una buena fuente de energía para sitios aislados. Presenta un beneficio para la atmósfera, el agua, la fauna, la vegetación,… lo que

ha provocado el apoyo de asociaciones ecologistas como Green Peace. La energía eólica está disponible para todos los seres humanos ya que el viento

se encuentra en todo el Planeta. Su uso no solamente tiene efectos positivos en la naturaleza, sino que también

crea puestos de trabajo ayudando al desarrollo del país. En los últimos años ha contratado a más de 30.000 trabajadores.



Las centrales no tardan mucho tiempo en construirse. La mayor parte de la producción sucede en invierno, que es cuando más se

necesita. Se renueva de forma continua Las instalaciones son fácilmente reversibles: no dejan huella.

“La energía eólica no contamina, frena el agotamiento de combustibles y contribuye a evitar el cambio climático”

Todas estas ventajas son las que han provocado que en los últimos años se estén instalando un número elevadísimo de máquinas eólicas para aprovechar la energía del viento.

Además, gracias a la energía eólica, se evita que se emitan residuos y gases perjudiciales para el medio ambiente:

1.- La electricidad producida por un aerogenerador evita que se quemen diariamente 3.150 Kg. de lignito negro en una central térmica.

2.- Ese mismo generador produce idéntica cantidad de energía eléctrica que la obtenida por quemar diariamente 1.000 Kg. de petróleo.

3.- Al no quemarse esos Kg. de carbón y petróleo, se evita la emisión de 4.109 Kg. de CO2, lográndose así un efecto similar al producido por 200 árboles.

4.- Se impide la emisión de 66 Kg. de dióxido de azufre (SO2) y de óxido de nitrógeno (NOx) principales causantes de la lluvia ácida.

4. INCONVENIENTES:

A pesar de los numerosos efectos positivos, la energía eólica tiene también inconvenientes que impiden, limitan o perjudican la producción eólica:

Solamente puede producir electricidad en zonas de viento constante y con una determinada fuerza para impulsar las aspas o palas de las máquinas eólicas.

El serio peligro que representan sus instalaciones para las aves, especialmente para las grandes bandadas de aves migratorias.

El movimiento de los aerogeneradores produce, en muchos casos, contaminación acústica.

En comparación con las centrales térmicas convencionales de la misma potencia, su rendimiento energético es escaso.

Altera el paisaje (la estética, la flora, la fauna,…) debido a sus instalaciones.



Los aerogeneradores provocan interferencias en los radares, los transmisores de TV,…

Incluso en las zonas en las que el viento sopla con más regularidad, son una fuente de energía aleatoria e intermitente, y resulta arriesgado depender de ella de manera exclusiva si no se cuenta con algún sistema que la acumule.

También podríamos considerar negativa la imposibilidad del hombre de controlar las corrientes de aire, o lo que es lo mismo, de controlar la energía eólica a su antojo.

5. APROVECHAMIENTO:

El aprovechamiento de la energía eólica está directamente ligado a las instalaciones y a la ubicación de estas instalaciones. La principal forma de aprovechamiento de la energía eólica es transformándola en electricidad. Para ello, las máquinas eólicas se pueden utilizar de dos formas: de forma autónoma o centralizada.

De forma autónoma: Un particular o una pequeña comunidad instalan máquinas eólicas para cubrir sus propias necesidades energéticas; por ejemplo, para electrificar viviendas y naves agrarias, o para bombear, depurar o desalar agua.

De forma centralizada: Se instala un gran número de aerogeneradores en una zona determinada y se vierte la energía eléctrica obtenida por todos ellos a través de la red eléctrica.

Estas grandes instalaciones de captación de energía eólica y conversión en energía eléctrica se denominan PARQUES, CENTRALES o GRANJAS ELÉCTRICAS. Son un conjunto de molinos que trabajan en red para satisfacer las necesidades de una población o para sumar su producción a la generada por sistemas convencionales. Pero suelen ser muy costosas y necesitan de una gran inversión inicial de capital.

A estos dos tipos de aprovechamiento de las instalaciones eólicas se le suelen añadir modernos sistemas de acumulación de energía, ya que el viento no sopla de manera constante y regular (aunque las grandes instalaciones pueden prescindir de ellas, ya que la red a la que están conectadas puede absorber una producción variable de energía eléctrica). Así se asegura la disponibilidad de electricidad en caso de que el viento sea demasiado bajo como para producirlo él mismo.

Las máquinas eólicas transforman la energía eólica en eléctrica gracias a los aerogeneradores:

Un aerogenerador obtiene su potencia de entrada convirtiendo la fuerza del viento en un par (fuerza de giro) actuando sobre las palos del rotor. La cantidad de energía



transferida al rotor por el viento depende de la densidad del aire, del área de barrido del rotor.

También está influido por la velocidad del viento.

6. ENERGÍA EÓLICA:

- Densidad del aire:

La energía cinética del viento depende de la densidad del aire. Cuanto “más pesado” sea el aire, más energía recibirá la turbina. La densidad del aire está determinada por su masa y su volumen (d = m/v).

- Área de barrido del barrido del motor:

Un aerogenerador típico de 600 MW tiene un diámetro entre 43 y 44 metros, lo que supone un área de rotor de hasta 1.500 metros cuadrados. El área de un rotor determina cuanta energía del viento es capaz de capturar una turbina eólica.

Por ejemplo, una turbina dos veces más grande que otra recibirá, por tanto, cuatro veces más que la primera.

6.1 TURBINAS EÓLICAS

Una turbina eólica es un dispositivo mecánico que convierte la energía del viento en electricidad. Las turbinas eólicas diseñan para convertir la energía del movimiento del viento (energía cinética) en la energía mecánica, movimiento de un eje. Luego en los generadores de la turbina, ésta energía mecánica se convierte en electricidad. La electricidad generada se puede almacenar en baterías, o utilizar directamente. Hay tres leyes físicas básicas que gobiernan la cantidad de energía aprovechable del viento. La primera ley indica que la energía generada por la turbina es proporcional a la velocidad del viento al cuadrado. La segunda ley indica que la energía disponible es directamente proporcional al área barrida de las paletas. La energía es proporcional al cuadrado de la longitud de las paletas. La tercera ley indica que existe una eficacia teórica máxima de los generadores eólicos del 59%. En la práctica, la mayoría de las turbinas de viento son mucho menos eficientes que esto, y se diseñan diversos tipos para obtener la máxima eficacia posible a diversas velocidades del viento. Los mejores generadores eólicos tienen eficacias del 35% al 40%.

6.1.1 Turbinas eólicas de eje horizontal:



Son los más extendidos. Exigen una orientación continua de su eje, que debe mantenerse paralelo a la dirección del viento permanente.

Las pequeñas turbinas eólicos de eje horizontal suelen estar equipados con gran número de palas. Estos motores tienen la ventaja de que pueden funcionar incluso con vientos flojos.

Las grandes turbinas eólicos de eje horizontal suelen disponer de hélices, cada una con dos o tres palas. Estos molinos de hélices se han beneficiado de los progresos técnicos de la aeronáutica para la realización de palas de gran tamaño. Pueden suministrar gran potencia pero sólo son productivos cuando funcionan con vientos de velocidad media o fuerte, en cuyo caso, ofrecen un excelente rendimiento.

6.1.2 Turbinas eólicas de eje vertical:

Las turbinas de eje vertical son los más antiguos que se han utilizado, sin duda, por su sencillo funcionamiento que no requiere de la orientación del eje. Sin embargo, presentan el inconveniente de tener un rendimiento menos elevado que los de eje horizontal.

Estaban prácticamente abandonados hasta que EEUU y Canadá pusieron a punto una nueva concepción de estos motores. En 1.923, el ingeniero francés, Derrieus diseñó un nuevo molino cuyos motores eran muy adecuados para la producción de pequeñas potencias inferiores a 50 KW.

Otro tipo de clasificación, es fijándose en su potencia. Según esto los motores eólicos pueden ser:

Muy baja potencia: Su potencia es menor a 10 KW. Baja potencia: Su potencia está comprendida entre 10 y 100 KW. Media potencia: Su potencia va desde 100 KW hasta 1MW (que son 1.000.000 W

o 1.000KW). Alta potencia: Su potencia es mayor de 1 MW.



En la práctica las turbinas eólicas se diseñan para trabajar dentro de ciertas velocidades del viento. La velocidad más baja, llamada velocidad de corte inferior que es generalmente de 4 a 5 m/s, pues por debajo de esta velocidad no hay suficiente energía como para superar las pérdidas del sistema. La velocidad de corte superior es determinada por la capacidad de una máquina en particular de soportar fuertes vientos. La velocidad nominal es la velocidad del viento a la cual una máquina particular alcanza su máxima potencia nominal. Por arriba de esta velocidad, se puede contar con mecanismos que mantengan la potencia de salida en un valor constante con el aumento de la velocidad del viento.

6.1.3 PARTES DE UNA TURBINA EOLICA

Los elementos principales de cualquier turbina del viento son el rotor, una caja de engranajes, un generador, equipo del control y monitoreo y la torre.

A. Rotor:

El rotor es atornillado al eje principal (el grande). El enorme rotor tiene tres palas que atrapan el viento. Si tiene la suficiente potencia, el viento hará que el rotor gire.

Las partes del rotor, con el buje y las palas.



Las palas del rotor capturan el viento y transmiten su potencia hacia el buje. En un aerogenerador moderno de 1000 KW. cada pala mide alrededor de 27 metros de longitud y su diseño es muy parecido a la del ala de un avión. El buje del rotor está acoplado al eje de baja velocidad ( Eje principal) del aerogenerador.

B. Eje principal:

El eje de baja velocidad del aerogenerador conecta el buje del rotor al multiplicador. En un aerogenerador moderno de 600 KW. el rotor gira demasiado lento, de unas 19 a 30 revoluciones por minuto ( r.p.m.). El eje contiene conductos del sistema hidráulico para permitir el funcionamiento de los frenos aerodinámico. El rotor utiliza una gran fuerza para girar el eje. Por lo tanto, el eje tiene que ser muy grueso.

C. Multiplicador:

El eje principal gira muy lento aproximadamente 22 r.p.m., pero el generador tiene que girar a 1500 r.p.m. la multiplicadora convierte 22 r.p.m en 1500 r.p.m por medio de un piñón grande a uno pequeño. En realidad la multiplicadora convierte fuerza en velocidad.

D. Eje de alta velocidad con su freno mecánico:

El eje pequeño lleva la potencia desde la multiplicadora hasta el generador.

El eje de alta velocidad gira aproximadamente a 1.500 revoluciones por minuto (r.p.m.), lo que permite el funcionamiento del generador eléctrico. Está equipado con un freno de disco mecánico de emergencia. El freno mecánico se utiliza en caso de fallo del freno aerodinámico, o durante las labores de mantenimiento de la turbina.

E. Generador eléctrico:

El generador produce electricidad cuando gira. La corriente es enviada torre abajo mediante grandes cables eléctricos.

El generador eléctrico suele llamarse generador asíncrono o de inducción. En un aerogenerador moderno la potencia máxima suele estar entre 500 y 3000 kilovatios (KW.).

F. Mecanismo de orientación:



El mecanismo de orientación está compuesto por la Veleta, el Controlador electrónico, el Motor de orientación, y la Corona de orientación.

El viento hace que la veleta gire. Las señales de la veleta son utilizadas por el controlador electrónico del aerogenerador para girar al aerogenerador en contra del viento, esto lo logra enviando señales al motor de orientación La rueda dentada del motor de orientación engrana con la rueda dentada grande (Corona de orientación) y gira la góndola con el rotor de cara al viento.

G. El Controlador electrónico:

El controlador es un ordenador que controla la mayoría de las partes del aerogenerador.

El controlador electrónico tiene un ordenador que continuamente monitoriza las condiciones del aerogenerador y que controla el mecanismo de orientación. En caso de cualquier disfunción (por ejemplo, un sobrecalentamiento en el multiplicador o en el generador), automáticamente para el aerogenerador y llama al ordenador del operario encargado de la turbina a través de un enlace telefónico mediante módem.

H. Radiador:

El generador se calienta mucho cuando está girando. Pero si llega a calentarse demasiado se estropeará. La unidad de refrigeración contiene un ventilador eléctrico utilizado para enfriar el generador eléctrico. Además contiene una unidad de refrigeración del aceite empleada para enfriar el aceite del multiplicador. Algunas turbinas tienen generadores enfriados por agua.

I. Anemómetro:

Se utiliza para medir la velocidad. Las señales electrónicas del anemómetro son utilizadas por el controlador electrónico del aerogenerador para conectar el aerogenerador cuando el viento alcanza aproximadamente 5 metros por segundo. El ordenador parará el aerogenerador automáticamente si la velocidad del viento excede de 25 metros por segundo, con el fin de proteger a la turbina y sus alrededores.

J. Las torres de los aerogeneradores:

La torre del aerogenerador soporta la góndola y el rotor. En los grandes aerogeneradores las torres tubulares pueden ser de acero, de celosía o de hormigón. Las



torres tubulares tensadas con vientos sólo se utilizan en aerogeneradores pequeños (cargadores de baterías, etc.).

La torre eleva el montaje de las turbinas sobre las corrientes de aire turbulentas cerca de la tierra y permite capturar un viento de mayor velocidad. El diseño de torre es particularmente crítico, pues deben ser tan altas como sea económicamente posible (generalmente entre 40 y 100 metros), también deben ser robustas, permitir el acceso a la turbina para su mantenimiento, pero no agregar costo innecesario al sistema. Un aspecto particularmente importante del diseño de torres es la eliminación de la resonancia entre la gama de frecuencias de las paletas que rotan y la frecuencia de resonancia de la torre.

Una instalación eólica a gran escala, llamada granja eólica o parque eólico, consiste en una colección de estas turbinas.

Hay dos factores principales que hay que considerar al momento de realizar un emplazamiento de turbinas eólicas. Estos son la localización donde se ubicaran las turbinas y el otro es la altura que tendrán las torres. A continuación explicamos ambos factores.

6.2. LOCALIZACIÓN

Las estimaciones exactas de la velocidad del viento son críticas al momento de evaluar el potencial de la energía eólica en cualquier localización. Los recursos eólicos son caracterizados por una escala de clases de viento según su velocidad, que se extiende de la clase 1 (la más bajo) a la clase 7 (la más alta). Los desniveles de la superficie a través de la cual sopla el viento antes de llegar a una turbina determina la cantidad de turbulencia que ésta turbina experimentará. Los vientos turbulentos ejercen mayores tensiones sobre el rotor y se elevan, reduciendo consecuentemente la expectativa de vida de la turbina. Así, la mayoría de granjas del viento están ubicadas en localizaciones rurales, lejos de edificios, de árboles y de otros obstáculos.



Mientras que las características técnicas del viento en una localización específica son muy importantes, muchos otros factores también contribuyen en la decisión del emplazamiento. Una localización alejada de la red de distribución eléctrica puede llegar a ser poco rentable, pues se requerirán nuevas líneas de transmisión para conectar la granja eólica con la red. La infraestructura de transmisión existente puede llegar a necesitar una ampliación para poder manejar la fuente de energía adicional. Las condiciones del suelo y del terreno deben ser convenientes para la construcción de las fundaciones de las torres. Finalmente, la eleccion de una localización puede estar limitada por regulaciones sobre el uso de la tierra y la capacidad de obtener los permisos requeridos de las autoridades locales, regionales y nacionales.

6.3 ALTURA DE LA TORRE

La altura de la torre afecta la cantidad de potencia que se puede obtener del viento con una turbina dada, así como las tensiones sobre el rotor. A una altura de un kilómetro sobre la superficie, las velocidades del viento no son influenciadas por el terreno que se encuentra debajo. El viento se mueve más lentamente cuanto mas baja sea la altura, con la máxima reducción de velocidad del viento situada muy cerca de la superficie. Este fenómeno, conocido como esquileo del viento, es un factor determinante al momento de tomar la decisión sobre la altura de la torre, puesto que con a mayor altura los rotores se exponen a vientos más rápidos. Además, las diferencias en la velocidad del viento entre la parte superior y la inferior del rotor disminuyen a mayores alturas, causando menor desgaste en la turbina.



6.4 SISTEMAS DE SEGURIDAD



Sensores

Sensor de vibraciones Cosiste de una bola de acero que reposa en un anillo Termómetros Termómetros electrónicos que controlan la temperatura del aceite en el

multiplicador y la temperatura del generador.

7 RECURSOS ENERGETICO RENOVABLE ENERGIAS EOLICAS EN EL PERU

7.1 CENTRALES EOLICAS

7.1.1. CENTRAL EOLICA MARCONA

El pasado 2 de mayo se inauguró en Marcona, al sur de la provincia de Nazca, en el departamento de Ica, la primera central de generación de energía eólica.

“Se trata, simplemente, de un grupo de aerogeneradores que utilizan la energía cinética de las corrientes de aire para hacer funcionar un generador eléctrico a fin de producir energía eléctrica. Para ello se han colocado 11 aerogeneradores, conformados por torres de una altura aproximada de ciento veinte metros, con un diámetro de aspas de 80-90 metros y alejadas de árboles o edificios para aprovechar la velocidad del viento. Los aerogeneradores empiezan a funcionar cuando el viento alcanza una velocidad de 3 a 4 metros por segundo, y llega a la máxima producción de electricidad con un viento de unos 13 a 14 metros por segundo. Si el viento es muy fuerte, de unos 25 metros por segundo como velocidad media durante 10 minutos, los aerogeneradores deben paran por motivos de seguridad”.

Este proyecto, que ha demandado una inversión aproximada de 70 millones de dólares, lleva luz eléctrica a alrededor de 30 mil familias y constituye un paso adelante en el esfuerzo gubernamental por contar con energías no contaminantes y renovables.

Parque Eólico Marcona S.A.C. (Marcona), empresa concesionaria vinculada al Grupo Cobra, es la primera en iniciar la operación comercial de una central de generación empleando la tecnología eólica en el Perú, lo cual constituye un evento histórico en el mercado eléctrico nacional.

El 15 de octubre del 2009, Osinergmin, efectuó la Primera Convocatoria a Subasta Internacional para el suministro de electricidad con Recursos Energéticos Renovables (RER), de conformidad con el Decreto Legislativo de Promoción de la Inversión para la Generación de Electricidad con el Uso de Energías Renovables, Decreto Legislativo N° 1002, y su reglamento, por el cual se requirió un total de energía RER de 1,314 GWh/año,



correspondiéndole a los proyectos de generación con tecnología eólica un máximo de 320 GWh/año.

En tal sentido, el 12 de febrero del 2010 se adjudicó la buena pro a tres proyectos con tecnología eólica, uno de ellos a Marcona, que propuso una Energía Anual Ofertada por el valor de 148 378 MWh por un valor de 6,5520 ctms. US$./kWh, reconocido por el Estado como un ingreso asegurado (tarifa de adjudicación) a favor de Marcona.

Producto de lo anterior, el 30 de abril del 2010 Marcona suscribió con el Ministerio de Energía y Minas (MEM) el Contrato de Concesión para el Suministro de Energía Renovable al Sistema Eléctrico Interconectado Nacional – SEIN (Contrato de Suministro); el 26 de octubre del 2012, suscribió con el MEM el Contrato de Concesión Definitiva de Generación de energía eléctrica N° 389-2011 (Resolución Suprema N° 097-2012-EM); y, finalmente, el 28 de enero del 2013, suscribió con el MEM el Contrato de Concesión definitiva de Transmisión de energía eléctrica N° 390-2011 (Resolución Suprema N° 104-2012-EM). Mediante adendas al Contrato de Suministro, se estableció al día 30 de abril de 2014 como fecha máxima para la Puesta en Operación Comercial (POC) de Marcona.

Respecto a la infraestructura asociada al parque eólico, se ubica en el distrito de Marcona, provincia de Nazca, departamento de Ica y está diseñado para generar hasta 32.0 MW de potencia nominal y 20 kV de tensión, mediante ocho (8) aerogeneradores modelo SWT 3,15-108 y (3) aerogeneradores modelo SWT 2,3-108, ambos marca Siemens, con una potencia de 3,15 MW y 2,3 MW, respectivamente, los cuales se encuentran distribuidos perpendicularmente a los vientos dominantes en la zona. Asimismo, comprende una línea de transmisión en 220 kV, de una terna y 31.102 km de longitud, calificada como parte del Sistema Complementario de Transmisión (SCT), destinada a conectar el parque eólico con la subestación Marcona 220 kV, permitiendo con ello su integración al SEIN.

A fin de llevar a cabo el proyecto, el 12 de diciembre de 2012, Marcona suscribió con la Corporación Andina de Fomento (CAF) y Natixis, New York Branch (Natixis) un Contrato de Préstamo Puente Sindicado (Contrato de Préstamo) para financiar parcialmente el di seño, construcción, operación y mantenimiento del parque, hasta por un máximo de US$ 55 millones y con una tasa de interés compensatorio calculados a una tasa igual a la Tasa Libor más 2.50%. Dicho contrato estará vigente hasta que Marcona haya cumplido con todas y cada una de las obligaciones garantizadas de él derivadas.

Asimismo, el 8 de febrero de 2013 Marcona contrató con Cobra Infraestructuras Internacional, S.A. y Energía y Recursos Ambientales Internacional, S.L. Unión Temporal de Empresas Ley 18/1982 (UTE Marcona), los servicios de ingeniería, suministro y construcción asociados al proyecto.

Cabe señalar, como hitos importantes, que Marcona obtuvo la aprobación del Estudio de Impacto Ambiental (EIA) a mediados de junio 2011 y el pasado 4 de marzo de



2013, inició las obras del proyecto con estudios de validación del estudio geotécnico. Posteriormente, el 27 de enero de 2014, el COES aprobó el Estudio de Operatividad del parque mediante la carta COES/D/DP- 105-2014 y para el 16 de abril de 2014, Marcona inició las pruebas para la operación comercial. Luego de ello, y superadas exitosamente las pruebas, el 25 de abril de 2014 el COES, mediante carta COES/D/DP-530-2014, otorgó a Marcona el Certificado de Operación Comercial, convirtiéndose en ese instante en la primera central de generación eléctrica en el Perú que suministra energía utilizando tecnología eólica, dado que las centrales eólicas ubicadas en los distritos de Talara y Cupisnique, tienen proyectado su inicio de operación comercial para el 31 de julio y 31 de agosto de 2014, respectivamente.

Respecto al régimen en el cual se desarrollará Marcona, conforme a las normas sectoriales para las centrales de generación con recursos energéticos renovables, los proyectos con tarifas adjudicadas –como es el caso de Marcona– reciben sus pagos por la venta de energía a Costo Marginal del Mercado de Corto Plazo (CMg) y si el valor de éste no cubre la tarifa de adjudicación, la diferencia es cubierta con una prima (Prima), la cual es abonada ex-post, un año tarifario después, luego de la liquidación anual. Este esquema permite asegurar la tarifa adjudicada reconocida por el MEM.

Es bajo este marco y bajo éstas características, que la concesionaria Parque Eólico Marcona S.R.L. inició su operación comercial el 25 de abril de 2014, siendo la primera empresa en el Perú en inyectar energía eléctrica al SEIN empleando la tecnología eólica, lo cual constituye un hecho de gran importancia en el mercado eléctrico nacional.

Finalmente, se debe tener presente que Parque Eólico Marcona es un proyecto desarrollado por el Grupo Cobra (Cobra Energía), parte del área de Servicios Industriales del Grupo ACS, el cual se dedica a la promoción, construcción y operación de centrales de energías renovables, contando con un portafolio de más 1.500 MW construidos y 1.200 MW en operación comercial; con un sólido compromiso en el desarrollo amigable de sus proyectos en el entorno natural, ambiental y social en cual trabaja.



DESCRIPCION DEL PROYECTO

Esta central de 32 MW de once (11) aerogeneradores SIEMENS, ocho (8) de 3.15 MW y tres(3) de 2.3 MW. Cada aerogenerador esta conformado por:

Una torre de 80m (tres cuerpos: dos de 30m. y uno de 20m.). Sala de maquinas y rotor, equipados con:tren de mando, caja multiplicadora y

generador Buje formado por tres(3) palas de 53 metros de longitud, instaladas de 120° Caseta de transformación de 0.69/20kv, ubicada en la parte baja de cada torre

El proyecto incluye una Subestacion 20/220kv (35MVA) y una línea de transmisión 220kv, 31 km, que se conecta con la Subestacion Marcona 220kv, ya integrada al Sistema Electrico Interconectado Nacional (SEIN). Esta central tendrá una producción anual aproximado de 150 GWh, por la que recibirá una remuneración de 6.55 cUS$/KWh.

La inversión en esta central ah sido aproximadamente US$ 61 millones



8.1.1 CENTRAL EOLICA CUPISNIQUE

La empresa estadounidense ContourGlobal inauguró dos parques eólicos en el Perú: Cupisnique en Región La Libertad y Talara, Región Piura, ambos en el litoral pacífico norte e integrados por 62 aerogeneradores Vestas.

La puesta en marcha de Cupisnique y Talara marca el exitoso final de los veintidós meses de construcción de las centrales que se inició en octubre 2012 y se



ejecutó con un ejemplar record en seguridad con más de 1´000.000 de horas trabajadas con cero incidentes y cero pérdida de horas.

Tanto Cupisnique como Talara han sido construidos por Vestas, compañía danesa y una de las líderes en la fabricación, venta, instalación y mantenimiento de aerogeneradores. Los 62 aerogeneradores eólicos están instalados en dos ubicaciones a lo largo de la costa pacífica de Perú y son las mayores centrales eólicas de Perú así como de Sudamérica después de Brasil.

Contour Global es una compañía internacional de generación de electricidad con sede en Nueva York, que opera y tiene en construcción un total aproximado a los 3,718 MW, en 17 países de cuatro continentes. Con 1,600 empleados, la compañía opera una cartera de 41 plantas usando un amplio espectro de combustibles y tecnologías, incluyendo la producción de energía renovable de recursos hídricos, eólicos, solares y de biomasa; así como una extensa flota de energía térmica convencional.

En Latinoamérica, Contour Global Latam tiene 1,626 MW en desarrollo, construcción y operación en Brasil, Colombia, Perú, México y el Caribe. Su actual portafolio consta de 774 MW en operación, 437 MW de proyectos eólicos en construcción en Brasil, y 415 MW de proyectos eólicos e hídricos en desarrollo en México y Brasil.El portafolio de parques eólicos de ContourGlobal en Latinoamérica incluye, además de Cupisnique y Talara, el parque eólico Asa Branca, en Brasil, con 160 MW de capacidad instalada; y el parque eólico Bonaire, en Bonaire, con 11.1 MW de capacidad instalada.

Ambos proyectos -que entraron en operación comercial en agosto- están conectados al Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN) y cada uno se beneficia de un acuerdo de compra de energía de 20 años, en el marco del Programa Recursos Energéticos Renovables (RER) del Perú.

OPERACIÓN COMERCIAL DE CENTRAL CUPISNIQUE

A partir de las 00:00 horas del 03.09.2014, el COES aprobó la Operación Comercial de la Central Eolica Cupisnique, con una potencia instalada nominal de 83,15 MW. La central se ubica en las proximidades de la localidad de Pacasmayo en el departamento de la libertad.

Esta central que forma parte de la Primera Subaste RER que se adjudico a la empresa Energia Eolica S.A.


Esta central de 83.15 MW de potencia instalada nominal consta de cuarenta y cinco (45) aerogeneradores marco VESTAS de 1.8 MW cada uno.



Cada aerogenerador esta conformador por la torre de 80m, sala de maquinas (Nacelle) y rotor, equipados con tren de mando, caja multiplicadora, generador, transformador y buje formado por 3 palas de 49 metros en angulo de 120°. En el interior de la torre, en el Nacelle, se tiene un centro de transformación de 0,69/30 kV.

El proyecto incluye una subestación y línea de transmisión 220 KV, de 28 km de longitud que se conecta al SEIN en la S.E. Guadalupe 220 kV. La central tendrá una producción anual aproximada de 303 GWh, por la que recibirá una remuneración por el periodo de concesión de 8.5 Ctvs US$/KWh.

En esta central eólica se ha invertido aproximadamente US$ 242 millones.

PUESTA EN OPERACIÓN COMERCIAL DE LA CENTRAL EOLICA CUPISNIQUE

El COES autorizo la Operación Comercial del Parque Eolico Cupisnique a partir del 03.09..2014 con uan potencia instalada total de 83.15 MW

8.1.2 CENTRAL EOLICA TALARA

A partir de las 00:00 horas del 03-09-2014, el COES aprobó la Operación Comercial de la Central Eolica Talara, con una potencia instalada nominal de 30.86 MW. La central se ubica al lado de la carretera Panamericana Norte casi al ingreso de la localidad de Talara en Piura.

Esta central forma parte la Primera Subasta RER que se adjudico a la empresa Energia Eolica S.A.




Esta central de 30,86 MW de potencia instalada nominal consta de diecisiete (17) aerogeneradores marca VESTAS de 1,8 MW cada uno.

Cada aerogenerador esta conformado por la torre de 80m., sala de maquinas (Nacelle) y rotor, equipados con tren de mando, caja multiplicadora, generador, transformador y buje formado por 3 palas de 49 metros de angulo de 120°. En el interior de la torre, en el Nacelle, se tiene un centro de transformación de 0,69/30 kV.

El proyecto incluye una subestación y línea de transmisión 220 KV, de 1,3 km de longitud que se iinterconectara al SEIN en la S.E Pariñas (Talara), La central tendrá una producción anual aproximada de 120 GWh, por la que recibirá una rmuneracion por el periodo de concesión de 8,7 Ctvs US$/KWh.

En esta central eólica se ah invertido aproximadamente 101 millones

PUESTA EN OPERACIÓN COMERCIAL DE LA CENTRAL EOLICA TALARA

El COES autorizo la Operación Comercial del Parque Eolico Talara a partir del 03.09.2014, con una potencia instalada total de 30,86 MW.

8.1.3 CENTRAL EOLICA TRES HERMANAS

Parque Eólico Tres Hermanas recibe concesión definitiva para central de 97.15 MW y estará ubicada en el distrito de Marcona, provincia de Nazca, departamento de Ica.

La empresa Parque Eólico Tres Hermanas presentó el 4 de noviembre del 2013 la solicitud de otorgamiento de la concesión definitiva, luego que en agosto del año pasado



la Dirección General de Asuntos Ambientales Energéticos (DGAAE) del MEM aprobó el Estudio de Impacto Ambiental (EIA) del proyecto.

El Ministerio de Energía y Minas (MEM) otorgó una concesión definitiva de generación con recursos energéticos renovables a favor de la empresa Parque Eólico Tres Hermanas para desarrollar la actividad de generación de energía eléctrica en la futura central Parque Eólico Tres Hermanas.

Una resolución suprema del MEM publicada hoy también aprueba el contrato de concesión y se autoriza al director general de Electricidad para suscribir el mencionado contrato.

Fecha estimada para Operación Comercial : 31.12.2015

La empresa Parque Eólico Tres Hermanas presentó el 4 de noviembre del 2013 la solicitud de otorgamiento de la concesión definitiva.

Se calcula que se producirá una producción anual aproximada de 415 GWh.

COSTOS

Los costos estimados para las obras de construcción del parque eólico e infraestructuras Todos estos precios incluyen obra civil, montaje y puesta en marcha.

Presupuesto del sistema de generación

Sistema de generación. Aerogenerador US$/MW) 142.405.578 Obra Civil. (US$/MW) 27.794.422 Líneas Electricas /SET/adecuación conexión (US$/MW) 5.000.000 Costes de desarrollo del proyecto (US$/MW) 4.800.000

Total (US$/MW) 180.000.000

UBICACION



7.2 ENERGIAS EOLICAS CONCECIONADAS TEMPORALMENTE EN ETAPA DE ESTUDIO EN EL PERU



7.3 DATOS ESTADISITICOS NACIONALES DE PRODUCCION DE ENERGIA ELECTRICA EOLICA EN EL PERU

ABRIL

MAYO

JUNIO

JULIO

AGOSTO



CONCLUSIONES

Después de un análisis detallado sobre la energía eólica, sus aplicaciones, ventajas, desventajas, su historia, definición en fin sus conceptos más relevantes podemos llegar a la conclusión de que es una fuente de energía inagotable y frena el agotamiento de combustibles fósiles contribuyendo a evitar el cambio climático.

Es una tecnología de aprovechamiento totalmente madura y puesta a punto. La energía eólica ha probado ser más confiable que la energía solar en cerros altos y nublados que generalmente presentan buen régimen de vientos.

Adicionalmente un generador eólico ofrece mayor resistencia al hurto pues no es una tecnología conocida y es más difícil de desmontar.

La energía eólica también es una mejor alternativa que la generación diesel especialmente donde el acceso es dificultoso, costoso o distante.

El recurso eólico es variable y puede tener periodos de quietud.

La energía solar es un perfecto complemento a la energía eólica en la medida en que ofrece una carga básica en estos periodos.

Comunes en aplicaciones comerciales o en aplicaciones residenciales. El viento se está mostrando como un recurso energético seguro y económico.



BIBLIOGRAFIA

http://www.energiaeolica.org/


http://deltavolt.pe/eolica

http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_e%C3%B3lica

http://www.osinergmin.gob.pe/newweb/pages/Publico/1.htm?7533

http://www.minem.gob.pe/_sector.php?idSector=6

http://www.minem.gob.pe/_publicacion.php?idSector=10&idPublicacion=14


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