INFORME FACTIBILIDAD GENERADOR EOLICO 1. Tema: Elaborar un proyecto de factibilidad sobre un Generador Elico 2. Sistema De Objetivos: 2.1Objetivo General: Conocer las aplicaciones y tcnicas que se deben utilizar para crear un proyecto de factibilidad de un Generador Elico. 1.1Objetivos Especficos: Medir las velocidades del viento de una semana asignada Obtener el promedio de las velocidades y multiplicarlas por 7 Realizar los clculos necesarios para obtencin del Generador Realizar un programa de costo- beneficio acerca del mismo

1. Introduccin: En el presente informe vamos a conocer las caractersticas de los generadores, los tipos de generadores y la utilizacin de los mismos, tambin vamos a obtener los clculos para poder seleccionar los generadores, y de esta forma haremos el proyecto de inversin, para poder observar la rentabilidad que nos ocasionara el proyecto, para de esta manera conocer un poquito ms sobre la verdadera industria que se presentara en nuestro pas a futuro. 2. Marco Terico:

Energa elica es la energa obtenida del viento, es decir, la energa cintica generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transformada en otras formas tiles para las actividades humanas. El trmino elico viene del latn Aeolicus, perteneciente o relativo a Eolo, dios de los vientos en la mitologa griega. La energa elica ha sido aprovechada desde la antigedad para mover los barcos impulsados por velas o hacer funcionar la maquinaria de molinos al mover sus aspas. En la actualidad, la energa elica es utilizada principalmente para producir energa elctrica mediante aerogeneradores. A finales de 2007, la capacidad mundial de los generadores elicos fue de 94.1 gigavatios. En 2009 la elica gener alrededor del 2% del consumo de electricidad mundial, cifra equivalente a la demanda total de electricidad en Italia, la sptima economa mayor mundial. En Espaa la energa elica produjo un 11% del consumo elctrico en 2008, y un 13.8% en 2009. En la madrugada del domingo 8 de noviembre de 2009, ms del 50% de la electricidad producida en Espaa la generaron los molinos de viento, y se bati el rcord total de produccin, con 11.546 megavatios elicos QUE ES LA ENERGIA EOLICA

La palabra elico deriva del griego EGLO, que era el Dios del viento en la mitologa griega, como lo eran la luna, el mar, el sol, etc. Hoy en da todos entendemos a la energa elica, es la producida por el viento. El viento es una manifestacin indirecta de la energa solar, sta se produce como resultado del diferente grado de calentamiento de la superficie terrestre por los rayos solares y por el movimiento de rotacin de la tierra sobre si misma (fuerza de Corialis). Se considera que un 0.7 por ciento de la radiacin solar incidente en las capas altas de la atmsfera, acaba transformada en la energa cintica de los vientos (2,3 Wlm2), aunque mediciones directas dan valores ligeramente superiores (de 4 a 10 W/m2). Considerando que la aportacin del sal en su interaccin con el sistema de la atmsfera tierra es de 172.000 TW (un TW son 1.000 megawatios), slo 1.200 TW estn destinados a mantener 14 circulacin general de la atmsfera, es decir los vientos. VENTAJAS DE LA ENERGA ELICA La energa elica no contamina, es inagotable y frena el agotamiento de combustibles fsiles contribuyendo a evitar el cambio climtico. Es una tecnologa de aprovechamiento totalmente madura y puesta a punto. Es una de las fuentes ms baratas, puede competir en rentabilidad con otras fuentes energticas tradicionales como las centrales trmicas de carbn (considerado tradicionalmente como el combustible ms barato), las centrales de combustible e incluso con la energa nuclear, si se consideran los costes de reparar los daos medioambientales. El generar energa elctrica sin que exista un proceso de combustin o una etapa de transformacin trmica supone, desde el punto de vista medioambiental, un procedimiento muy favorable por ser limpio, exento de problemas de contaminacin, etc. Se suprimen radicalmente los impactos originados por los combustibles durante su extraccin, transformacin, transporte y combustin, lo que beneficia la atmsfera, el suelo, el agua, la fauna, la vegetacin, etc. Evita la contaminacin que conlleva el transporte de los combustibles; gas, petrleo, gasoil, carbn. Reduce el intenso trfico martimo y terrestre cerca de las centrales. Suprime los riesgos de accidentes durante estos transportes: limpiezas y mareas negras de petroleros, traslados de residuos nucleares, etc. No hace necesaria la instalacin de lneas de abastecimiento: Canalizaciones a las refineras o las centrales de gas. La utilizacin de la energa elica para la generacin de electricidad presenta nula incidencia sobre las caractersticas fisicoqumicas del suelo o su erosionabilidad, ya que no se produce ningn contaminante que incida sobre este medio, ni tampoco vertidos o grandes movimientos de tierras. Al contrario de lo que puede ocurrir con las energas convencionales, la energa elica no produce ningn tipo de alteracin sobre los acuferos ni por consumo, ni por contaminacin por residuos o vertidos. La generacin de electricidad a partir del viento no produce gases txicos, ni contribuye al efecto invernadero, ni destruye la capa de ozono, tampoco crea lluvia cida. No origina productos secundarios peligrosos ni residuos contaminantes. Cada kW/h de electricidad generada por energa elica en lugar de carbn, evita: 0,60 Kg. de CO2, dixido de carbono 1,33 gr. de SO2, dixido de azufre 1,67 gr. de NOx, xido de nitrgeno La electricidad producida por un aerogenerador evita que se quemen diariamente miles de litros de petrleo y miles de kilogramos de lignitonegro en las centrales trmicas. Ese mismo generador produce idntica cantidad de energa que la obtenida por quemar diariamente 1.000 Kg. de petrleo. Al no quemarse esos Kg. de carbn, se evita la emisin de 4.109 Kg. de CO2 ,

logrndose un efecto similar al producido por 200 rboles. Se impide la emisin de 66 Kg. de dixido de azufre -SO2- y de 10 Kg. de xido de nitrgeno -NOxprincipales causantes de la lluvia cida. La energa elica es independiente de cualquier poltica o relacin comercial, se obtiene en forma mecnica y por tanto es directamente utilizable. En cuanto a su transformacin en electricidad, esta se realiza con un rendimiento excelente y no a travs de aparatos termodinmicos con un rendimiento de Carnot siempre pequeo. En el ao 2000 las compaas explotadoras pagan una media de alquiler de 400.000 pts (2.400 ) por molino y ao. Adems de los impuestos municipales, licencias de obra, etc. Al finalizar la vida til de la instalacin, el desmantelamiento no deja huellas. Un Parque de 10 MW; Evita Sustituye Aporta Proporciona Genera 28.480 Tn. Al ao de CO2 2.447 Tep. toneladas equivalentes de petrleo Trabajo a 130 personas al ao durante el diseo y la construccin Industria y desarrollo de tecnologa Energa elctrica para 11.000 familias

DESVENTAJAS DE LA ENERGA ELICA El aire al ser un fluido de pequeo peso especfico, implica fabricar mquinas grandes y en consecuencia caras. Su altura puede igualar a la de un edificio de diez o ms plantas, en tanto que la envergadura total de sus aspas alcanza la veintena de metros, lo cual encarece su produccin. Desde el punto de vista esttico, la energa elica produce un impacto visual inevitable, ya que por sus caractersticas precisa unos emplazamientos que normalmente resultan ser los que ms evidencian la presencia de las mquinas (cerros, colinas, litoral). En este sentido, la implantacin de la energa elica a gran escala, puede producir una alteracin clara sobre el paisaje, que deber ser evaluada en funcin de la situacin previa existente en cada localizacin. Un impacto negativo es el ruido producido por el giro del rotor, pero su efecto no es mas acusado que el generado por una instalacin de tipo industrial de similar entidad, y siempre que estemos muy prximos a los molinos. Tambin ha de tenerse especial cuidado a la hora de seleccionar un parque si en las inmediaciones habitan aves, por el riesgo mortandad al impactar con las palas, aunque existen soluciones al respecto como pintar en colores llamativos las palas, situar los molinos adecuadamente dejando pasillos a las aves, e, incluso en casos extremos hacer un seguimiento de las aves por radar llegando a parar las turbinas para evitar las colisiones. PRODUCCIN Actualmente la diferenciadas: energa elica se aprovecha de dos formas bien

Por una parte se utilizan para sacar agua de los pozos un tipo de elicas llamados aerobombas, actualmente hay un modelo de mquinas muy

generalizado, los molinos multipala del tipo americano. Directamente a travs de la energa mecnica o por medio de bombas estos molinos extraen el agua de los pozos sin mas ayuda que la del viento. Por otra, estn ese tipo de elicas que levan unidas un generador elctrico y producen corriente cuando sopla el viento, reciben entonces el nombre de aerogeneradores. Clasificacin Los aerogeneradores pueden producir energa elctrica de dos formas: en conexin directa a la red de distribucin convencional o de forma aislada: Las aplicaciones aisladas por medio de pequea o mediana potencia se utilizan para usos domsticos o agrcolas (iluminacin, pequeos electrodomsticos, bombeo, irrigacin, etc.), Incluso en instalaciones Industriales para desalacin, repetidores aislados de telefona, TV, instalaciones tursticas y deportivas, etc. En caso de estar condicionados por un horario o una continuidad se precisa introducir sistemas de bateras de acumulacin o combinaciones con otro tipo de generadores elctricos (grupos diesel, placas solares fotovoltaicas, centrales minihidrulicas, ...) Tambin se utilizan aerogeneradores de gran potencia en instalaciones aisladas; Desalinizacin de agua marina, produccin de hidrgeno, etc. La conexin directa a la red viene representada por la utilizacin de aerogeneradores de potencias grandes (mas de 10 100 kW). Aunque en determinados casos y gracias al apoyo de los estados a las energas renovables, es factible la conexin de modelos mas pequeos, siempre teniendo en cuenta los costes de enganche a la red (equipos y permisos). La mayor rentabilidad se obtiene a travs de agrupaciones de mquinas potencia conectadas entre si y que vierten su energa conjuntamente a la red elctrica. Dichos sistemas se denominan parques elicos. Por sus condiciones de produccin caprichosa est limitada en porcentaje al total de energa elctrica (en la conexin directa a la red). Se considera que el grado de penetracin de la energa elica en grandes redes de distribucin elctrica, puede alcanzar sin problemas del 15 al 20% del total sin especiales precauciones en la calidad del suministro, ni en la estabilidad de la red. En la isla de Fuerteventura en las Islas Canarias, los 20 MW del PE Caada del Ro cubren el 25% de las necesidades elctricas de la isla. En el sur de Argentina donde no cuentan con vientos muy regulares y no estn muy desarrolladas las lneas elctricas se llega al 50% de penetracin. En este lugar se esta probando la produccin de hidrgeno, este se puede utilizar como sustituto del gas en centrales elctricas convencionales cuando no hay viento. LAS NUEVAS MQUINAS ELICAS Los avances en la aerodinmica han incrementado el rendimiento de los aerogeneradores del 10 hasta el 45%. En buenos emplazamientos, con vientos medios anuales superiores a los 5 m/s a 10 metros de altura, se consiguen producciones elctricas anuales por metro cuadrado de rea barrida superiores a los 1.000 kW/h. El tamao medio de los grandes aerogeneradores es de 600-1.300 kW con rotores de 40 metros de dimetro. Existe una tendencia generalizada hacia las mquinas tripala, que representan ms del 80% de los aerogeneradores instalados. Los futuros desarrollos tecnolgicos buscan la reduccin de costos mediante la eleccin de conceptos simplificados como, por ejemplo, el uso de trenes de potencia modulares, diseos sin caja de multiplicacin, sistemas de comunicacin pasivos y con orientacin libre. Los desarrollos inciden tambin en la reduccin de cargas y desgastes mecnicos mediante articulaciones y sistemas de velocidad variable, con control de par,

reduciendo las fluctuaciones y mejorando la sincronizacin a la red. Todo esto se traducir en trenes de potencia ms ligeros y baratos. Hace pocos aos los prototipos instalados tenan una potencia de 1.500 kW, en el ao 2001 son los mas vendidos, ahora se proyectan mquinas de 2.500 y 3.000 kW, incluso de 5.000 kW. Los generadores sincronos parecen haber llegado a su fin, hoy se habla de generadores doblemente inducidos y velocidad variable, tambin se estudian generadores de imanes permanentes multipolares y con rotores conectados directamente al rotor. Los nuevos diseos buscan, asimismo, la reduccin del impacto visual y la disminucin del ruido aerodinmico. Palas Los materiales que tradicionalmente se han utilizado en la fabricacin de las palas de los aerogeneradores se han visto desplazados por la utilizacin de plsticos y resinas, La fibra de vidrio se aplica al 99% de los grandes aerogeneradores. Existe una tendencia clara hacia el uso de epoxy (generalmente resina de poliester) reforzado de fibra de vidrio o carbono. En cuanto a las turbinas pequeas, igualmente el 99 % usan materiales plsticos, solo algn fabricante usa madera, la mayora son de materiales plsticos inyectados. Antes de aplicarse estos materiales las palas eran de madera, acero y aluminio. La potencia generada por el aerogenerador se controla esencialmente por dos mtodos: control por prdida aerodinmica y control por cambio de paso. La tendencia a fabricar aerogeneradores de paso fijo controlados por prdida aerodinmica generalizada en tamaos de 20-25 metros de dimetro va desapareciendo a medida que aumenta el tamao. La tendencia se invierte y en aerogeneradores de gran potencia se adopta el cambio de paso. Partes Del Aerogenerador: 1. Suelo 2. Conexin a la red elctrica 3. Torre de contencin 4. Escalera de acceso 5. Sistema de orientacin 6. Gndola 7. Generador 8. Anemmetro 9. Freno 10. Transmisin

1. Calculos

Velocidad viento=14.18ms Distancia de ubicacin del generador=25m Para poder Realizar los diferentes clculos debemos establecernos Potencia. Entonces nuestra potencia ser de 720 W de potencia. De esta manera vamos a seleccionar la longitud de las aspas ms el radio del rotor, para aplicar la siguiente formula. P=Kpr2v3 r=PKpv312 r=720w0.8*1.185*14.18312 r=1.5m En conclusin nuestro generador debe tener unas aspas de 1.5 m de longitud. De esta manera se podr elegir un generador, el cual lo hemos elegido por la potencia y la longitud de sus aspas. Por lo que el generador que hemos elegido es: El generador seleccionado tiene un precio de 2.695.00 Euros, lo cual transformado en dlares obtenemos: 1 euro equivale a 1.29$ 5,995.99 euros equivale a: 3476.55$ Este generador posee una vida til de 28 aos el cual generara 3000Watt de potencia. La seleccin del Generador de acuerdo a su potencia y velocidad asignamos el siguiente: Modelo GEH-600-DR desconectado de la red Ventajas de este producto Equipado con rulimanes sellados de marcas reconocidas A prueba de agua Eficiente diseo aerodinmico Alta resistencia, aleacin de aluminio resistente a la corrosin Imn permanente de material de hierro Neodymium Boron. Bajo nivel de ruido Calidad garantida Dos aos de garanta Las ms altas normas de calidad (ISO9001) Amplio rango de tolerancia de temperatura (20C a 65C). Alta resistencia a la salinidad, polvo y arena Gran resistencia al viento y alta velocidad de supervivencia Materiales y componentes de alta durabilidad una

Caractersticas principales Baja velocidad de viento para el arranque. Solamente 3 m/s Gran rango de utilizacin de velocidad del viento: 3m/s a 20m/s Valor Cp de 0,43 Sistema totalmente automtico Configuracin del sistema Solamente en sistemas autnomos desconectados de la red elctrica Elico puro Hbrido solar y elico Sistema de generacin hbrido solar-elico GEH-600-DR-H

Especificaciones Tcnicas y curva de respuesta de GHR-600

2. Mercadeo Entonces para poder realizar este proyecto debemos tener en cuenta los siguientes parmetros:

Cantidad 1 1 2 1 1 1 3 1

Descripcin Aerogenerador GHE-600 Controlador y Regulador Batera 12 Vdc Mstil (25m) Caja de conexiones Inversor 24 Vdc Caja de conexiones Costo Instalacin

Valor Unitario 3476.55 480$ 220$ 400$ 180$ 650$ 180$ 1200$

Valor Total 3476.55$ 480$ 440$ 400$ 180$ 650$ 540$ 1200$

Total de La inversin Del Aerogenerador: 7366.55

Calculo de la Potencia: 750 Watt/hora Tiempo Generacin

1 Da 1 Semana 1 Mes 1 Ano Costo De la Energa Generada Por el viento Eg=Pn*fc*8760

18000 Watts 126000 Watts Watts 252000 Watts

Eg=750 Watts*0.92*8760 Eg=6.04MW=6044.4KW CC=CIEEG*i1-11+1n CC=7366.556044.4KW*5.31-11+5.328 = CC=6.459$ Kw/hCC: costo del capital en U$S/kWh, CIE: capital invertido en U$S, Eg: energa elctrica generada en kWh, i: tasa de inters anual, N: aos de vida til de la turbina, 20 aos como estndar de la industria elica.

Los gastos incurridos en la operacin y mantenimiento se consideran que son el 2% del capital total invertido mientras en los gastos e impuestos son el 1% y lo calculamos de la siguiente manera. Mantenimiento del Equipo

COM=CIEEG*0.02

COM=7366.556044.4KW*0.02

COM=0.02437$Kwatt

Impuestos y Otros Cimp=CIEEG*0.01

Cimp=7366.55$6044.4Kw*0.01

Cimp=0.01218$Kwatt

Costo de las bateras:

CB=4406044.4Kw*5.31-11+5.310 CB=0.386$/Kwatt

Costo Del Inversor

CEL=650$6044.4Kw*5.31-11+i28

CEL=0.5699$KW Finalmente, el costo total de la unidad de energa generada mediante un sistema conversor de energa elica funcionando en una red aislada del sistema interconectado, CTEE, ser la suma de las expresiones anteriores, quedando: CTEE=CC+COM+Cimp+CB+CEL CTEE=6.459$KW+0.02437$Kw+0.01218$Kw+0.386$Kw+0.5699$Kw CTEE=7.45145$Kw

Costo Generacin = Factor = 1 Pero do 6.459 U$S/kWh Capital al inicio del perodo [U$S] Intereses al 5.3% anual [U$S] Total [U$S]

Precio Venta = 6.459 U$S/kWh Flujo de Caja [U$S] -7366.55 Capital al final del perodo [U$S]

Ao 0 1 2 3 4 5 6

7766.55 6928.17 6045.36 5115.76 4136.89 3106.14

411.62 367.19 320.4 271.13 219.25 164.62

8178.17 7295.36 6365.76 5386.89 4356.14 3270.76

1250 1250 1250 1250 1250 1250

6928.17 6045.36 5115.76 4136.89 3106.14 2020.76

TIR VAN PR

14% U$S 632.3 5,5 aos

3. Conclusiones: Podemos concluir que la energia elica es sumamente mas cara que la hidrulica debido a las grandes inversiones que se tienen que realizar, de esta manera nos damos cuenta que para realizar un proyecto de factibilidad, se lo debe hacer con toda la realidad posible ya que es un estudio muy delicado De esta manera nos damos cuenta la complejidad de formar un parque elico debido a la poca afluencia de viento, ya que las velocidades qe se necesitan deben ser representativas.

1. Recomendaciones: Una de nuestras principales recomendaciones sria llevar acabo mas proyectos de este tipo porque es la nica forma de poder ingresar a esta gran industris. Deberiamos realizar una correcta investigacin acerca de todos los tipos de energas naturales ya que estas serian las mejores oportunidades para el futuro.

1. Bibliografa: http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_e%C3%B3lica http://es.wikipedia.org/wiki/Aerogenerador http://html.rincondelvago.com/energia-eolica_7.html http://www.renova-energia.com/energia_renovable/energia_eolica.html http://www.frino.com.ar/energia.htm

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