PARQUE EÓLICO DE VILLONACO-LOJA

AUTOR:

VICTOR STEVE CHACON SANTOS

INSTITUCIÓN:

¨Unidad Educativa Santo Domingo de los Colorados¨

CURSO:

SEXTO ´´A2´´

SECCIÓN:

MATUTINA

CIUDAD:

Santo Domingo de los Colorados

2014-2015

PARQUE EÓLICO DE VILLONACO-LOJA

AUTOR:

VICTOR STEVE CHACON SANTOS

Lic: Ramiro Monta

ASESOR

Unidad Educativa Santo Domingo de los Colorados

INSTITUCIÓN

SECCIÓN: Matutina

Santo Domingo de los Colorados

CIUDAD

2014-2015

AÑO

INTRODUCCIÓN

El viento es una fuente de energía de la cual el hombre tiene conocimiento desde épocasmuy antigua, aunque curiosamente se ha volcado al uso de energías menos sanas. El

aprovechamiento del viento hoy puede sustituir al combustible fósil, evitar elrecalentamiento terrestre y parar la gran emisión de millones de toneladas de dióxido decarbono. En los próximos 40 años los seres más evolucionados del planeta habremoslogrado retrotraer el clima de la Tierra en unos cuantos cientos de miles de años, si nologramos reducir drásticamente la emisión de gases que afectan a la atmósfera.

En esta investigación sobre ¨El parque Eólico e Villonaco-Loja¨ se han recopilado lainformación más relevantes utilizando el método analítico crítico e investigativo en dondese tratará de dar a conocer por medio de este escrito la utilización y generación de laenergía que es de utilidad para la sociedad, esta investigación está hecha con un propósitoen general la cual es que en el futuro estos parques sean una fuente de energía única ya queesta no produce algún mal al ecosistema

Esta investigación está estructurada de la siguiente manera: La portada donde constan losdatos generales e informativos de la institución, el docente, ciudad, tema a tratar, y el año,la introducción, el índice donde aparece el contenido general de la investigación, eldesarrollo de cada uno de los temas que se desglosan del mismo además constan lasconclusiones de cada uno de los temas y se han incluido las referencias lincograficas, todoesto está regulado de acuerdo con las normas APA.

OBJETIVOS

GENERAL:

Conocer el funcionamiento de un parque eólico ya que es muy fundamental para podertener una mejor idea acerca de su uso tratando de entender con mayor facilidad sobre laenergía que genera y se produce para el beneficio humano. De esta manera saber y conocermediante esta investigación que este parque es diseñado para aprovechar el viento haciendode este una fuente de energía ya que es un productor no contaminante que ayuda al planeta

ESPECIFICOS:

- Conocer cómo está estructurado un parque eólico sabiendo cuál es la ayuda que produceeste parque al planeta para salvarlo de la contaminación generando una energía limpia ysustentable.

- Saber cómo se produce la energía eléctrica atreves de estos generadores y cuál es laenergía que produce, para satisfacer las necesidades del ser humano

- Entender las ventajas y desventajas de un parque eólico para no emitir falsos argumentos,ni dejar que nos engañen sobre este tema.

JUSTIFICACIÓN

El motivo por el cual he escogido este tema es poder innovar e impulsar el desarrollo enmateria de energía para reducir las necesidades de combustibles fósiles, satisfaciendo lademanda de nuestras sociedades mediante el uso planeado de energías limpias, buscandocon ello, eliminar la emisión de gases de efecto invernadero, se propone un proyecto enmateria de energías renovables, mediante la planeación estratégica y un enfoquemultidisciplinario integral sobre el análisis, implementación, obtención y uso de energíaslimpias.

Este parque tendrá grandes beneficios tanto para la sociedad como para el planeta ya que esuna fuente de energía segura y renovable, también no produce emisiones a la atmósfera nigenera residuos, salvo los de la fabricación de los equipos y el aceite de los engranajes. EsteProyecto traerá beneficios económico para el estado la cual sus ingresos serán utilizados enla misma sociedad en obras públicas para el uso público de la misma, también se podráncrear puestos de trabajo que beneficiará a varias personas.

Este tema es de gran relevancia para la sociedad ya que este proyecto posee una potencianominal de 16.5 MW y aportará 60 millones de kWh/año al Sistema Nacional

Interconectado, reduciendo en 35 mil toneladas las emisiones de CO2/año, así como elconsumo equivalente de combustibles en 4.5 millones de galones diesel/año, lo quecorresponde a un ahorro de 13 millones de dólares anuales para el país, que contribuirá conla diversificación de la matriz energética actual. Energía limpia para el Ecuador, utilizandoun recurso renovable e inagotable, la cual será de gran utilidad para el pueblo ecuatoriano

MARCO TEÓRICO

PARQUE EÓLICO DE VILLONACO-LOJA

HISTORIA DE LA ENERGÍA EÓLICA

El aprovechamiento de la energía eólica se inicia en el año 5000 a.C., cuando los egipcioscomenzaron a emplear la fuerza del viento para propulsar sus embarcaciones a lo largo delrío Nilo. Nace de esta forma la navegación a vela.

El ingenio humano fue capaz de crear otras formas de aprovechamiento eólico paradistintas actividades. En Babilonia del año 700 a.C., el viento era empleado para elaccionamiento de un sistema de regadío. En el año 200 de nuestra era, existían en Chinamolinos eólicos destinados al bombeo de agua; en Persia y Oriente Medio, molinossimilares eran empleados para moler granos de cereal. Cuando estas ideas llegaron aEuropa, fueron mejoradas y adaptadas a las características de cada territorio. Por ejemplo,los conocidos molinos de viento de La Mancha, fueron construidos en el siglo XVI comoalternativa a los tradicionales molinos de agua, que no podían funcionar en los periodos desequía.

La tecnología eólica fue llevada a América por los colonos europeos a finales del sigloXIX, donde fue utilizada para el bombeo de agua en las granjas y, posteriormente, paragenerar electricidad en hogares e industrias.

El abaratamiento del carbón y el petróleo, y el desarrollo de la máquina de vapor y el motorde explosión hicieron que el uso de ingenios eólicos fuese decayendo progresivamente,hasta que se pusieron de manifiesto los problemas derivados de un sistema energéticobasado en los combustibles fósiles. De este modo, a partir de los años 70 se reaviva uncreciente interés por el aprovechamiento de la energía eólica.

En Galicia, la historia reciente del aprovechamiento de la energía del viento para lageneración de electricidad comenzó en la década de los 80, con la instalación de pequeñosaerogeneradores en diversos puntos de la costa y el interior. Al mismo tiempo, se iniciaronestudios encaminados a la determinación del potencial eólico de Galicia, que permitieronen 1998 publicar el primer Mapa Eólico Gallego. Ya en la década de los 90, diversasentidades realizan mediciones más exhaustivas en puntos de especial interés para elaprovechamiento eólico, obteniéndose unos resultados muy prometedores.

Los primeros parques eólicos gallegos de cierta envergadura fueron instalados en lasinmediaciones del faro de Estaca de Bares (1987, actualmente desmantelado) y en CaboVillán (Camariñas, 1989). Pero el interés de los promotores por explotar la energía eólicade Galicia se inicia especialmente a raíz de las Jornadas Europeas de Energía Eólica (Puertode Santa María, 1993), donde se destacó la importancia del potencial eólico de nuestracomunidad autónoma. Comienzan así a aparecer iniciativas procedentes de diferentesgrupos empresariales.

LA ENERGÍA EÓLICA

La energía eólica es la energía obtenida a partir del viento, es decir, la energía cinéticagenerada por efecto de las corrientes de aire, y que es convertida en otras formas útiles deenergía para las actividades humanas.

En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir electricidadmediante aerogeneradores, conectados a las grandes redes de distribución de energíaeléctrica. Los parques eólicos construidos en tierra suponen una fuente de energía cada vezmás barata, competitiva o incluso más barata en muchas regiones que otras fuentes deenergía convencionales.

Pequeñas instalaciones eólicas pueden, por ejemplo, proporcionar electricidad en regionesremotas y aisladas que no tienen acceso a la red eléctrica, al igual que hace la energía solarfotovoltaica. Las compañías eléctricas distribuidoras adquieren cada vez en mayor medidael exceso de electricidad producido por pequeñas instalaciones eólicas domésticas.

El auge de la energía eólica ha provocado también la planificación y construcción deparques eólicos marinos, situados cerca de las costas. La energía del viento es más estable yfuerte en el mar que en tierra, y los parques eólicos marinos tienen un impacto visualmenor, pero los costes de construcción y mantenimiento de estos parques sonconsiderablemente mayores.

La energía eólica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir lasemisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar fuentes de energía a base decombustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde. El impacto ambientalde este tipo de energía es además, generalmente, menos problemático que el de otrasfuentes de energía.

La energía del viento es bastante estable y predecible a escala anual, aunque presentasignificativas variaciones a escalas de tiempo menores. Al incrementarse la proporción deenergía eólica producida en una determinada región o país, se hace imprescindibleestablecer una serie de mejoras en la red eléctrica local.

Diversas técnicas de control energético, como una mayor capacidad de almacenamiento deenergía, una distribución geográfica amplia de los aerogeneradores, la disponibilidad defuentes de energía de respaldo, la posibilidad de exportar o importar energía a regionesvecinas o la reducción de la demanda cuando la producción eólica es menor, pueden ayudara mitigar en gran medida estos problemas.

Adicionalmente, la predicción meteorológica permite a los gestores de la red eléctrica estarpreparados frente a las previsibles variaciones en la producción eólica que puedan tenerlugar a corto plazo

COMO SE PRODUCE Y SE OBTIENE

La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que sedesplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja presión, convelocidades proporcionales al gradiente de presión.

Los vientos son generados a causa del calentamiento no uniforme de la superficie terrestrepor parte de la radiación solar, entre el 1 y 2 % de la energía proveniente del sol seconvierte en viento. De día, las masas de aire sobre los océanos, los mares y los lagos semantienen frías con relación a las áreas vecinas situadas sobre las masas continentales.

Los continentes absorben una menor cantidad de luz solar, por lo tanto el aire que seencuentra sobre la tierra se expande, y se hace por lo tanto más liviana y se eleva. El airemás frío y más pesado que proviene de los mares, océanos y grandes lagos se pone enmovimiento para ocupar el lugar dejado por el aire caliente.

Para poder aprovechar la energía eólica es importante conocer las variaciones diurnas ynocturnas y estacionales de los vientos, la variación de la velocidad del viento con la alturasobre el suelo, la entidad de las ráfagas en espacios de tiempo breves, y valores máximosocurridos en series históricas de datos con una duración mínima de 20 años. Es tambiénimportante conocer la velocidad máxima del viento. Para poder utilizar la energía delviento, es necesario que este alcance una velocidad mínima que depende del aerogeneradorque se vaya a utilizar pero que suele empezar entre los 3 m/s (10 km/h) y los 4 m/s (14,4km/h), y que no supere los 25 m/s (90 km/h).

La energía del viento es utilizada mediante el uso de máquinas eólicas (o aeromotores)capaces de transformar la energía eólica en energía mecánica de rotación utilizable, ya seapara accionar directamente las máquinas operatrices, como para la producción de energía

eléctrica. En este último caso, el sistema de conversión, (que comprende un generadoreléctrico con sus sistemas de control y de conexión a la red) es conocido comoaerogenerador.

En la actualidad se utiliza, sobre todo, para mover aerogeneradores. En estos la energíaeólica mueve una hélice y mediante un sistema mecánico se hace girar el rotor de ungenerador, normalmente un alternador, que produce energía eléctrica. Para que suinstalación resulte rentable, suelen agruparse en concentraciones denominadas parqueseólicos.

Un molino es una máquina que transforma el viento en energía aprovechable, que provienede la acción de la fuerza del viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje común. El ejegiratorio puede conectarse a varios tipos de maquinaria para moler grano, bombear agua ogenerar electricidad. Cuando el eje se conecta a una carga, como una bomba, recibe elnombre de molino de viento. Si se usa para producir electricidad se le denomina generadorde turbina de viento. Los molinos tienen un origen remoto.

PARQUE EÓLICO

Un parque eólico es una agrupación de aerogeneradores que transforman la energía eólicaen energía eléctrica.

Los parques eólicos se pueden situar en tierra o en el mar, siendo los primeros los máshabituales, aunque los parques han experimentado un crecimiento importante en Europa enlos últimos años.

El número de aerogeneradores que componen un parque es muy variable, y dependefundamentalmente de la superficie disponible y de las características del viento en elemplazamiento. Antes de montar un parque eólico se estudia el viento en el emplazamientoelegido durante un tiempo que suele ser superior a un año. Para ello se instalan veletas yanemómetros. Con los datos recogidos se traza una rosa de los vientos que indica lasdirecciones predominantes del viento y su velocidad.

Los parques eólicos proporcionan diferente cantidad de energía dependiendo de lasdiferencias sobre diseño, situación de las turbinas, y por el hecho de que los antiguosdiseños de turbinas eran menos eficientes y capaces de adaptarse a los cambios de direccióny velocidad del viento. A pesar de que el impacto ambiental de las plantas eólicas esrelativamente pequeño comparado con otras formas de generación, los aerogeneradoresproducen contaminación acústica y visual.

Asimismo se cree que puede existir impacto importante en la fauna ya que las aves no soncapaces de ver las aspas cuando éstas giran.

Pero los mayores inconvenientes de esta fuente energética son que: es intermitente y nosiempre puede obtenerse la potencia deseable; no puede ser almacenada como energíaeólica, cosa que encarece el coste; es dispersa y se necesitan grandes superficies. Sinembargo el terreno utilizado para los parques puede ser aprovechado para actividadesagrícolas, zonas de recreo. Comienza además a haber problemas de emplazamiento: haymenos energía al abrigo del viento de una turbina (y más turbulencia) que delante de ella.

En parques eólicos, los aerogeneradores suelen espaciarse entre 150 y 300 metros los unosde los otros o con otros obstáculos. Evitar interferencias entre aerogeneradores requieregrandes superficies para instalar los parques y podemos considerar que en cada regiónexiste una potencia máxima extraíble.

El perfeccionamiento del tradicional molino de viento ha dado lugar a modernosaeromotores que aprovechan la energía eólica para generar electricidad. Estos aeromotorespueden instalarse aislados o bien en agrupaciones que aportan energía a las redes de

distribución. Sin embargo, el viento tiene dos características que lo diferencia de otrasfuentes energéticas: su imprevisible variabilidad y su dispersión.

Ello obliga a sutiles perfeccionamientos en el diseño de las palas y el sistema de control queregula las revoluciones por minuto, para evitar velocidades, excesivas durante losvendavales y orientar el rotor hacia la posición más favorable.

La fuente de energía eólica es el viento, o mejor dicho, la energía mecánica que, en formade energía cinética transporta el aire en movimiento. El viento es originado por el desigualcalentamiento de la superficie de nuestro planeta, originando movimientos conectivos de lamasa atmosférica. La Tierra recibe una gran cantidad de energía procedente del Sol. Estaenergía, en lugares favorables, puede ser del orden de 2.000 Kwh/m2 anuales. El 2 porciento de ella se transforma en energía eólica con un valor capaz de dar una potencia de10E+11 Gigavatios.

En la antigüedad no se conocían estos datos, pero lo que sí es cierto, es que intuitivamenteconocían el gran potencial de esta energía. Las formas de mayor utilización son las deproducir energía eléctrica y mecánica, bien sea para autoabastecimiento de electricidad obombeo de agua. Siendo un aerogenerador los que accionan un generador eléctrico y unaeromotor los que accionan dispositivos, para realizar un trabajo mecánico. Partes de unaerogenerador:

Cimientos, generalmente constituidos por hormigón en tierra, sobre el cual se atornilla latorre del aerogenerador. Torre, fijada al suelo por los cimientos, proporciona la alturasuficiente para evitar turbulencias y superar obstáculos cercanos; la torre y los cimientosson los encargados de transmitir las cargas al suelo. Chasis, es el soporte donde seencuentra el generador, sistema de frenado, sistema de orientación, equipos auxiliares(hidráulico), caja de cambio, etc. Protege a estos equipos del ambiente y sirve, a su vez, deaislante acústico. El buje, pieza metálica de fundición que conecta las palas al eje detransmisión. Las palas, cuya misión es la de absorber energía del viento; el rendimiento delaerogenerador depende de la geometría de las palas, interviniendo varios factores:

Longitud

Perfil

Calaje

Anchura

SISTEMA DE UN AEROGENERADOR:

Orientación, mantiene el rotor cara al viento, minimizando los cambios de dirección delrotor con los cambios de dirección de viento; Estos cambios de dirección provocan pérdidasde rendimiento y genera grandes esfuerzos con los cambios de velocidad.Regulación, controla la velocidad del rotor y el par motor en el eje del rotor, evitandofluctuaciones producidas por la velocidad del viento. Transmisión, utilizados para aumentarla velocidad de giro del rotor, para poder accionar un generador de corriente eléctrica, es unmultiplicador, colocado entre el rotor y el generador. Generador, para la producción decorriente continua (DC) dinamo y para la producción de corriente alterna (AC) alternador,este puede ser síncrono o asíncrono.

FUNCIONAMIENTO DE UN PARQUE EÓLICO

Los aerogeneradores o turbinas eólicas producen electricidad utilizando la fuerza naturaldel viento para mover un generador eléctrico.

Casi todos los aerogeneradores que producen electricidad constan de un rotor con palas oaspas que giran alrededor de un eje horizontal. Éste está unido a un conjunto de transmisiónmecánica o multiplicadora y, finalmente, a un generador eléctrico, ubicados ambos en labarquilla suspendida en lo alto de la torre.

ASPECTOS AMBIENTALES

Generalmente, aunque no siempre, se combina con centrales térmicas, lo que lleva a queexistan quienes critican que realmente no se ahorren demasiadas emisiones de dióxido decarbono. No obstante, hay que tener en cuenta que ninguna forma de producción de energíatiene el potencial de cubrir toda la demanda y la producción energética basada enrenovables es menos contaminante, por lo que su aportación a la red eléctrica es netamentepositiva.

Existen parques eólicos en espacios protegidos como ZEPA (Zona de Especial Protecciónpara las Aves) y LIC (Lugar de Importancia Comunitaria) de la Red Natura 2000, lo que esuna contradicción. Si bien la posible inserción de alguno de estos parques eólicos en laszonas protegidas ZEPAS y LIC tienen un impacto reducido debido al aprovechamientonatural de los recursos, cuando la expansión humana invade estas zonas, alterándolas sinque con ello se produzca ningún bien.

Al comienzo de su instalación, los lugares seleccionados para ello coincidieron con lasrutas de las aves migratorias, o zonas donde las aves aprovechan vientos de ladera, lo quehace que entren en conflicto los aerogeneradores con aves y murciélagos. Afortunadamentelos niveles de mortandad son muy bajos en comparación con otras causas como porejemplo los atropellos.

Aunque algunos expertos independientes aseguran que la mortandad es alta. Actualmentelos estudios de impacto ambiental necesarios para el reconocimiento del plan del parqueeólico tienen en consideración la situación ornitológica de la zona. Además, dado que losaerogeneradores actuales son de baja velocidad de rotación, el problema de choque con lasaves se está reduciendo significativamente.

El impacto paisajístico es una nota importante debido a la disposición de los elementoshorizontales que lo componen y la aparición de un elemento vertical como es elaerogenerador. Producen el llamado efecto discoteca: este efecto aparece cuando el sol estápor detrás de los molinos y las sombras de las aspas se proyectan con regularidad sobre losjardines y las ventanas, parpadeando de tal modo que la gente denominó este fenómeno:“efecto discoteca”. Esto, unido al ruido, puede llevar a la gente hasta un alto nivel de estrés,con efectos de consideración para la salud. No obstante, la mejora del diseño de losaerogeneradores ha permitido ir reduciendo el ruido que producen.

La apertura de pistas y la presencia de operarios en los parques eólicos hacen que lapresencia humana sea constante en lugares hasta entonces poco transitados. Ello afectatambién a la fauna.

MICROGENERACIÓN DE ENERGÍA EÓLICA

Una turbina helicoidal de eje vertical. Con un diámetro de 3 m y 5 m de altura, permitegenerar una potencia de 6,5 kW que se vierte a la red eléctrica.

La microgeneración de energía eólica consiste en pequeños sistemas de generación hasta 50kW de potencia. En comunidades remotas y aislada, que tradicionalmente han utilizadogeneradores diésel, su uso supone una alternativa. También es empleada cada vez con másfrecuencia por hogares que instalan estos sistemas para reducir o eliminar su dependenciade la red eléctrica por razones económicas, así como para reducir su impactomedioambiental y su huella de carbono. Este tipo de pequeñas turbinas se han venidousando desde hace varias décadas en áreas remotas junto a sistemas de almacenamientomediante baterías.

Las pequeñas turbinas aerogeneradoras conectadas a la red eléctrica pueden utilizartambién lo que se conoce como almacenamiento en la propia red, reemplazando la energíacomprada de la red por energía producida localmente, cuando esto es posible. La energíasobrante producida por los microgeneradores domésticos puede, en algunos países, servertida a la red para su venta a la compañía eléctrica, generando de esta manera un pequeñobeneficio al propietario de la instalación que compense la inversión de su instalación.

Los sistemas desconectados de la red pueden adaptarse a la intermitencia del viento, utilizarbaterías, sistemas fotovoltaicos o generadores diésel que suplementen la energía producidapor la turbina.

Otros equipos, como pueden ser parquímetros, señales de tráfico iluminadas, alumbradopúblico, o sistemas de telecomunicaciones pueden ser también alimentados mediante unpequeño aerogenerador, generalmente junto a un sistema fotovoltaico que cargue unaspequeñas baterías, eliminando la necesidad de la conexión a la red.

La generación distribuida procedente de energías renovables se ha incrementado en losúltimos años, como consecuencia de la mayor concienciación acerca de la influencia del serhumano en el cambio climático. Los equipos electrónicos requeridos para permitir laconexión de sistemas de generación renovable a la red eléctrica pueden además incluir

otros sistemas de estabilidad de la red, para asegurar y garantizar la calidad del suministroeléctrico.

VENTAJAS Y DEVENTAJAS DE UN PARQUE EÓLICO

VENTAJAS:

Es una fuente de energía segura y renovable.

No produce emisiones a la atmósfera ni genera residuos, salvo los de la fabricaciónde los equipos y el aceite de los engranajes.

Se trata de instalaciones móviles, su desmantelación permite recuperar totalmente lazona.

Rápido tiempo de construcción (inferior a 6 meses).

Beneficio económico para los municipios afectados (canon anual por ocupación delsuelo). Recurso autóctono.

Su instalación es compatible con muchos otros usos del suelo.

Se crean puestos de trabajo.

DESVENTAJAS:

Impacto visual: su instalación genera una alta modificación del paisaje.

Impacto sobre la avifauna: principalmente por el choque de las aves contra las palas,efectos desconocidos sobre la modificación de los comportamientos habituales demigración y anidación.

Impacto sonoro: el roce de las palas con el aire produce un ruido constante, la casamás cercana deberá estar al menos a 200 m.

PARQUES EOLICOS EN EL ECUADOR

PARQUE EOLICO VILLONACO

Las privilegiadas condiciones naturales y geográficas de la ciudad de Loja permiten elaprovechamiento de la fuerza del aire a través del Parque Eólico Villonaco.

El Parque Eólico Villonaco se encuentra ubicado en la provincia de Loja a 4km. de sucapital, específicamente entre los cantones de Loja y Catamayo. El parque generadorVillonaco consta de once unidades de generación eólica de 16,5MW a 620V. Cada unidaddel parque generador se conecta a su respectivo transformador de elevación de 620V a34.5kV. El proyecto consiste en el sistema para transportar la energía desde el nivel devoltaje de 34.5kV hacia las barras de la subestación Loja a 69kV.

La conexión del parque eólico en el sistema de transmisión de electricidad requerirá laprestación de un pórtico de 69 kV en la subestación de la subestación de Parque Eólico parala conexión de red de servicio de proveedores (CELEC EP - TRANSELECTRIC, a unanueva sub-línea de transmisión de 4,5 kilómetros 69 kV.

Los Aerogeneradores serán conectados a un nuevo sitio de la subestación MV/HV, con unnuevo sistema de recogida subterránea MV de hasta dos circuitos de alimentaciónsubterránea MV. Su construcción se realizó entre los puntos más altos del cerro Villonaco, auna altura aproximada de 2.720 m.s.n.m. Cuenta con 11 aerogeneradores, cada uno con unaaltura máxima de 100 m de altura; y un centro de interpretación, destinado a acoger a losvisitantes que deseen conocer acerca del desarrollo de la energía eólica en el Ecuador

Posee una potencia nominal de 16.5 MW y aportará 60 millones de kWh/año al SistemaNacional Interconectado, reduciendo en 35 mil toneladas las emisiones de CO2/año, asícomo el consumo equivalente de combustibles en 4.5 millones de galones diesel/año, lo quecorresponde a un ahorro de 13 millones de dólares anuales para el país.

El Parque Eólico Villonaco es considerado como uno de los proyectos emblemáticos yestratégicos del Gobierno Ecuatoriano, que contribuirá con la diversificación de la matrizenergética actual. Energía limpia para el Ecuador, utilizando un recurso renovable einagotable.

LOS PRINCIPALES COMPONENTES DE UN AEROGENERADOR SON:

Rotores,

3 palas en el rotor (casi todos ellos),

Palas fabricadas en fibra de vidrio con refuerzo de poliéster o epoxi,

Funcionamiento con velocidades de rotor constantes o variables,

Control de potencia automático según velocidad de viento, con parada a muy altasvelocidades (seguridad mecánica): a través del ángulo de la pala (pitch) o de supropia aerodinámica (stall),

Utilización mayoritaria de multiplicadoras y, en algunos casos, de transmisióndirecta eje-generador.

Orientación automática siguiendo la dirección variable del viento (sensores paramonitorización),

Torres tubulares fabricadas en acero y generalmente pintadas de gris claro.

El diámetro de la turbina el parámetro crucial: a mayor longitud de pala, mayor área barriday mayor energía producida.

La energía producida por un aerogenerador varía en función del potencial propio delemplazamiento (función cúbica de la velocidad de viento), de la disponibilidad de la propiamáquina (capacidad de operar en presencia de viento: típicamente por encima del 98%) yde la disposición de las máquinas en el parque (efecto estela: negativo de unas sobre otras).

Además de los parques eólicos onshore, se construyen parques eólicos en el mar, a varioskilómetros de la costa, con el objeto de minimizar su impacto medioambiental (impactovisual) y, sobre todo, de aprovechar las mejores condiciones de viento al desaparecer elefecto negativo del relieve. En estas instalaciones se instalan máquinas de mucha mayorpotencia.

ESTRUCCTURA DEL PARQUE EÓLICO DE VILLONACO

Los parques eólicos son costosos y difíciles de instalar.

Todas las turbinas de viento en un agrupamiento o "granja eólica" tienden a poseer undiseño idéntico. Esto crea un campo igual y predecible de la turbulencia del viento, que segenera detrás de los rotores. La turbulencia es también la razón por la que las turbinasconstruidas en contra del viento en su estructura de la torre de soporte.

Todas las partes pertinentes de un parque eólico, incluidas las que participan en lageneración de electricidad, residen completamente dentro de la propia turbina. El únicomecanismo situado subterráneamente son los cables eléctricos que transfieren laelectricidad de cada torre a los transformadores eléctricos cercanos.

La estructura del parque eólico de Villonaco está dado por los siguientes elementos:

TORRES

Las torres son de acero tubular, hormigón o de celosía de acero que sostienen la turbina eólica en sí. Dado que aumenta la velocidad del viento con la altura, las torres más altas sonen general capaces de capturar más energía. Las torres por lo general tienen entre 100 y 150pies (30,4 y 45,7 m) de altura, basadas en parte en consideraciones estéticas para las comunidades cercanas, y están ancladas en una base de hormigón para proporcionar estabilidad. Durante la instalación se utiliza una grúa para posicionar el rotor y otros componentes de la turbina directamente en la parte superior de la estructura de la torre.

ROTORES

Los rotores se componen generalmente de dos o tres palas. Están ubicados hacia el viento ya veces están en ángulo hacia arriba o hacia abajo para maximizar la producción de energíasi el viento en la zona no se produce a un ángulo horizontal. El viento que sopla sobre laspaletas hace que éstas se levanten y giren, transfiriendo energía cinética a la caja deengranajes y el generador de electricidad.

GONGOLA

La góndola es la estructura detrás del rotor que aloja la caja de engranajes, los ejes de bajay alta velocidad, generador, controlador y el freno. Cuando los rotores de la turbina giran,hacen rotar el eje de baja velocidad, lo cual hace girar a la caja de engranajes y generaenergía eléctrica en el generador. Para crear la mayor cantidad de energía como sea posible,un eje más pequeño, de alta velocidad se utiliza para accionar el generador, creando másrotaciones y por lo tanto más electricidad de la que podría producirse a partir del rotor solo.

GENERADORES

Los generadores son las partes que realmente producen la electricidad. A menudo son sólogeneradores de inducción simples que utilizan un conductor de alambre en espiral y unconjunto de imanes en el eje de alta velocidad. A medida que el rotor gira el eje de losimanes genera tensión en la bobina de alambre. La mayoría de los generadores de turbinaseólicas producen electricidad de corriente alterna de 60 ciclos. La electricidad generada seenvía a través de la torre y a un transformador eléctrico a través de los cables subterráneos.Luego se transfiere a través de líneas eléctricas para su distribución.

ANEMOMETROS Y CONTROLADORES

Los anemómetros son dispositivos sensoriales simples que están en la parte posterior de lasgóndolas que miden la velocidad del viento y transmisión los datos de la velocidad delviento a los controladores. Los controladores encienden las turbinas de viento a unavelocidades de 8 a 16 millas (12,8 a 25,7 km/h) por hora (mph) y los apaga aaproximadamente 55 mph (88,5 km/h). Se considera peligroso para una turbina seguiroperando a velocidades de viento superiores a 55 mph (88,5 km/h) por un posible daño a laestructura de la turbina. En vientos fuertes, un freno de disco situado dentro de la góndolaevita que el rotor gire.

PARQUE EOLICO EN CIFRAS:

• Velocidad promedio del viento: 12 m/s.

• Longitud: 2.800 m

• Número de Aerogeneradores: 9 a 11

• Potencia por Aerogenerador: 1,3 a 1,8Mw

• Potencia eléctrica instalada: 15 Mw

• Producción neta anual del parque: 69.612 Kwh al año

• Equivale al consumo doméstico de más de 170.000 personas

CONTRIBUCION A LA MITIGACION DE CAMBIO CLIMATICO GLOBAL

Estimación (preliminar) de reducción de emisiones:

• Generación de energía: 69,612 MWh

• Reducción de emisiones aproximada:

• 45 000 Ton CO2 por año.

La generación eléctrica parque eólico y la infraestructura incluirán:

HV de conmutación con conexión a la línea aérea de alta tensión.

Subestaciones del Parque Eólico de MV / HV, incluyendo un transformadorMV/HV y la bahía.

Aerogeneradores viento.

Aerogenerador transformadores elevadores e interruptores MV co-ubicado junto alaerogenerador.

Alimentadores de cable subterráneo según lo determinado por esta especificaciónfuncional para el Medio Ambiente, y la optimización y viabilidad económica;

Switchrooms MV y una sala de SCADA, interruptores MV, los servidores SCADAy equipos de comunicación, protección, medición y equipos de control, UPS ysistemas de AC y DC fuente de alimentación.

El Parque Eólico también consistirá en la infraestructura del sitio, incluyendo:

Datos y cableado de comunicaciones y equipo;

Instalaciones para permitir la interconexión de SCADA del parque eólico en elsistema SCADA NSP en la subestación de Loja;

Caminos de acceso, drenaje, agua potable y alcantarillado, y una red obras LV;

Obras civiles y estructurales relacionadas con la subestación, edificios, fundacionesde la torre de turbina y otros equipos dentro de los Parques Eólicos.

VENTAJAS AMBIENTALES

Se genera energía limpia, que no produce emisiones contaminantes al ambiente de gases

efecto invernadero como el CO2.

• Se utiliza un recurso renovable de energía, el viento, gratuito e inagotable.

• Reducción de 450.000 toneladas de CO2 equivalentes en 10 años de vida útil del parque.

VENTAJAS SOCIALES

•Desarrollo de una empresa de generación eléctrica rentable generar ingresos a la provincia,

mejorando la calidad de vida de sus habitantes.

•El desarrollo de obras de infraestructura básica y social en toda la provincia (gobiernoprovincial auto sostenible)

•Desarrollo e implementación de un fondo competitivo y de incubadoras de negocios para

garantizar la eficiencia en la utilización de los fondos provenientes del Proyecto Eólico.

• Apoyo a proyectos social y ambientalmente amigables que apoyen el desarrollosustentable del área de influencia del proyecto eólico en discusión

VENTAJAS ENERGÉTICAS

Contribución a la producción nacional de electricidad, generando con 15 MW de potencia

nominal 69612 MWh de energía eléctrica al año, que se interconecta al SIN.

• La generación eólica en épocas de estiaje puede constituir una solución viable para cubrirla demanda enérgica que requiere el sector industrial, comercial y productivo del país,siendo su producción por kw/h más económica que la que se produce en las centralestermoeléctricas del país.

VENTAJAS ECONÓMICAS

• Por tener de las mejores condiciones de viento reconocidas en Latinoamérica y, por elmarco regulatorio preferencial para este tipo de energía, establecido en la Ley del Régimendel Sector Eléctrico Ecuatoriano, se garantiza el cumplimiento de obligaciones ante unfinanciamiento internacional y su auto sostenibilidad a lo largo de su vida útil.

• El periodo de recuperación de la inversión es de seis años.

Principales motivaciones para participar en el MDL

• Mejora la rentabilidad del proyecto, permite cubrir con gastos operativos y demantenimiento del proyecto, independientemente del pago por la energía generada.

• Es un proyecto ambientalmente amigable, y sería uno de los primeros proyectosenergéticos en el Ecuador en aplicar el MDL.

PARQUE EOLICO BALTRA

Parque Eólico Baltra de 2.25 MW, que se localiza junto al Aeropuerto Seymour en la islaBaltra y permitirá abastecer el 25 por ciento de demanda de electricidad de la población dePuerto Ayora, en isla Santa Cruz, reduciendo así el uso de diesel para la producción deelectricidad, la consecuente emisión de gases de efecto invernadero y el impacto ambientalpor el uso y transporte de combustibles fósiles.

El parque “Eólico Baltra” contará con 3 aerogeneradores de 750 KW, que se instalaránsobre torres de 50 metros de altura cada una. Para la evacuación de la energía producida seconstruye un sistema de interconexión desde isla Baltra a la isla Santa Cruz compuesto porredes subterráneas, aéreas y submarinas.

El Gobierno de la Revolución Ciudadana está comprometido con el cambio de matrizeléctrica ecuatoriana, teniendo como objetivo que la energía limpia sea la protagonista,aprovechando las múltiples fuentes de energía renovable que dispone el país.

Energía Eólica. Es la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada porefecto de las corrientes de aire y que es transmutada en otras formas útiles para lasactividades humanas.

En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir energíaeléctrica mediante aerogeneradores. A finales de 2011, la capacidad mundial de losgeneradores eólicos fue de 238 gigas vatios. En 2011 la eólica generó alrededor del 3% delconsumo de electricidad mundial. En España la energía eólica produjo un 16% del consumoeléctrico en 2011.

La energía eólica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir lasemisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar termoeléctricas a base decombustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde.

MARCO METODOLOGICO

Esta monografía fue realizada con varios puntos de vistas obteniendo varias conclusiones las cuales van ser expuestas más adelante.

NIVEL DE INVESTIGACION:

Esta monografía fue redactada de una manera descriptiva y critica.

Descriptiva._ En este proyecto monográfico se realizó la descripción de cada elemento tratado en este tema, basándome en algunos conocimientos dados gracias a la lectura de varias páginas web, libros y también la explicación de varias personas que conocer sobre este tema.

Se trató de dar puntos de vistas detallados para que la sociedad entienda el funcionamiento, estructura, beneficios y desventajas que tiene este proyecto.

Explicativa._ Se redactó de una manera explícita para que la sociedad entienda con una mayor facilidad acerca de este tema, tratando de dar a conocer este tema de una manera positiva. Esta explicación es bien redactada de fácil compresión para que las personas puedan comprender la cual está acompañada de una explicación grafica la cual está más adelante en anexo.

INVESTIGACIÓN DOCUMENTAL

Para poder obtener toda esta información tuve que basarme en los conocimientos de diferentes textos que se encuentra en el internet y en los libros en donde me dan a conocer más a fondo sobre mi tema monográfico.

Obtuve muchos resultados positivos el cual me ayudaron a realizar una monografía de calidad, ya que todo es 100% científico, no es inventado ya que todo esto se encuentra en libros de gran relevancia.

ANALISIS DE RESULTADO

En la siguiente encuesta al tabular he encontrado los siguientes resultados que están plasmados en las siguientes graficas:

¿Te han hablado sobre los parques Eólicos?

SI 15 47%NO 16 50%

¿Tienes alguna idea sobre lo que es una Parque Eólico?

SI 16 50%NO 15 47%

¿Qué crees que produce un Parque Eólico?

AGUA 17 53%ELECTRICIDAD 7 22%VIENTO 7 22%

¿Te han hablado sobre el Parque Eólico de Villonaco?

SI 21 66%NO 10 31%

¿Crees tú que estos Parques reducen o aumentan la contaminación?

AUMENTAN 15 47%REDUCEN 16 50%

¿Crees que un parque eólico afectara en el medio ambiente?

SI 18 56%NO 5 16%TALVES 7 22%

¿Sabes que energía aprovecha este parque?

SI 25 78%NO 5 16%

¿Te gustaría saber cómo es el funcionamiento de este parque?

SI 19 59%NO 7 22%

CONCLUSIONES

Gracias a este proyecto pudimos entender el funcionamiento de un parque eólico ya que esmuy fundamental para poder tener una mejor idea acerca de su uso tratando de entendercon mayor facilidad sobre la energía que genera y se produce para el beneficio humano. Deesta manera conocimos que este parque es diseñado para aprovechar el viento haciendo deeste una fuente de energía ya que es un productor no contaminante que ayuda al planeta

El entendimiento que tengo acerca de este tema ahora es mucho más amplio que antes elcual me ayuda a conocer las ventajas y desventajas que tiene este parque eólico, esto meservirá para dar a conocer a las demás personas y sacar de dudas a cualquier persona queignore acerca de este tema. Además es posible, aprovechar la energía eólica, en el altiplano,como un medio alternativo de abastecimiento interno de energía eléctrica a mediana escaladentro las fronteras de la población rural.

RECOMENDACIONES

Mi recomendación es que el Estado o Gobierno ecuatoriano se preocupe por realizar la incrementación de muchos más parques eólico en el Ecuador, para crear más energía sustentable y limpia.

Otra recomendación es que las personas visiten este parque eólico haciendo de este un generador turístico, para que las personas sepan lo que es un parque, no solo de comprensión, sino de observación en vivo conociendo en verdad un generador de energia limpia.

BIBLIOGRAFIA

1. https://www.celec.gob.ec/index.php?option=com_content&view=article&id=189:eolico

2. http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-interactivos/produccion-de-electricidad/xiii.-las-centrales-eolicas

3. http://www.ingenieriaverde.org/el-parque-eolico-mas-alto-del-mundo-se-construira-en-ecuador/

4. http://www.telegrafo.com.ec/economia/item/parque-eolico-mas-alto-del-mundo-en-ecuador.html

5. http://www.parqueseolicosonline.com/

6. http://vidaverde.about.com/od/Tecnologia-y-arquitectura/a/Los-Parques-Eolicos-Mas-Grandes-Del-Mundo.htm

7. http://www.ecuadoraldia.ec/index.php/9-noticias/886-loja-complejo-turistico-en-parque-eolico-villonaco-esta-por-iniciar

8. http://www.ppelverdadero.com.ec/nota-del-dia/item/listo-el-parque-eolico-en-loja-para-dar-energia.html

9. http://www.directorioelectricoecuatoriano.com/index.php?option=com_content&view=article&id=17:proyecto-eolico-villonaco&catid=1:noticias&Itemid=8

LIBROS

ENERGIA EOLICA --MIGUEL VILLARRUBIA

GUIA DEL INSTALADOR DE ENERGIA EOLICA --TOMAS PERALES

BENITO

AEROGENERADORES --ANTONIO CREUS SOLE

ANEXOS