La Importancia de la medición de la Curva de Potencia de los aerogeneradores
Un parámetro clave del valor económico de un proyecto eólico
La propiedad más importante de un aerogenerador es su curva de potencia. Describe la relación existente entre la potencia eléctrica generada por el aerogenerador (la cantidad de energía que puede producir) y la velocidad del viento.
En la práctica suele ser indicada por el fabricante y determinada en base a un conjunto de ensayos normalizados.
La curva de potencia de los aerogeneradores nos permite determinar la potencia que puede producir un aerogenerador para una velocidad de viento determinada. Los aerogeneradores tienen un rango de funcionamiento y, dentro de ese rango, la curva de potencia indica cuánta potencia se produce a diferentes velocidades del viento.
Además, nos ayuda a determinar las mejores ubicaciones para los aerogeneradores y también predecir cuánta electricidad generará una turbina. Esto puede ayudar a ahorrar dinero a inversores y promotores, que quieren saber si la inversión será rentable antes de construirla.
Variables de la curva de potencia
La potencia de los aerogeneradores eólicos depende de varios factores, como el diseño de las palas y el tamaño del rotor. Y la curva de potencia está caracterizada por diferentes variables de diseño. Por ejemplo:
- Velocidad de inicio de generación (Vin) (cut-in speed). Es la velocidad más baja de viento en la cual el aerogenerador empieza a producir energía.
- Velocidad de fin de generación (Vout) (cut-out speed). Es la velocidad del viento a partir de la cual el aerogenerador se detiene por acción de sistemas de regulación y control para evitar riesgos y daños debido a velocidades de viento elevadas.
- Velocidad nominal (Vn). Es la velocidad del viento a partir de la cual comienza a actuar la limitación de potencia de la turbina.
- Potencia nominal (Pn). Es el valor de potencia eléctrica asignada, generalmente por el fabricante, para una condición de operación especificada de un componente, dispositivo o equipo. Y la potencia generada por el aerogenerador para la velocidad de viento nominal.
Evaluación energética y económica
Los datos de la curva de potencia son importantes para evaluar la viabilidad económica de los proyectos de energía eólica en función de su ubicación, del tipo de turbina y de los vientos dominantes.
Nos ayudará a determinar si la turbina propuesta va a producir lo que indica el fabricante, y además nos indicará si se necesitan más turbinas o de mayor capacidad para que el proyecto sea rentable. Y estos datos nos ofrecerán una previsión de producción de energía y estimación de ingresos por aerogeneradores.
Cómo se hace una prueba de curva de potencia
La curva de potencia de un aerogenerador es un gráfico que indica cuál será la potencia eléctrica disponible en el aerogenerador a diferentes velocidades del viento.
Se trata de un análisis que puede ser realizado por los laboratorios acreditados por las entidades de acreditación de cada país, en el caso de España el cuerpo de acreditación es la
Entidad Nacional de Acreditación
(ENAC) donde se certifica la potencia eléctrica real que genera la turbina a diferentes velocidades de viento en un cierto emplazamiento. El resultado de este ensayo debe ser comparado con la curva de potencia teórica del aerogenerador.
Una curva de potencia tipo de un aerogenerador comienza por un tramo en el que no se obtiene potencia hasta la velocidad de inicio de generación (Vin). A partir de esta velocidad, conforme aumenta la velocidad del viento, la potencia eléctrica generada también va aumentando hasta llegar a la potencia nominal. Finalmente, a partir de esta velocidad, y dependiendo del tipo de turbina, la potencia puede mantenerse constante o disminuir ligeramente hasta alcanzar la velocidad final de generación (Vout).
Cuándo se debe hacer un análisis de curva de potencia
Normalmente son los promotores y/o propietarios quienes encargan un análisis de curva de potencia antes de proceder a la explotación de un parque eólico. Es recomendable realizar un ensayo sobre un aerogenerador ubicado en el emplazamiento, de forma que se certifique que dicha máquina cumple con las especificaciones del fabricante en lo que a la producción de energía eléctrica se refiere.
Qué aporta conocer la curva de potencia de tus aerogeneradores
- Te permitirá comprobar el cumplimiento del acuerdo de garantías contractual con el fabricante, en términos de curva de potencia y energía anual garantizada.
- Podrás estimar tu Producción Anual de Energía (EAP) de una forma mucho más precisa.
La Entidad Nacional de Acreditación (ENAC) concedió en junio de 2023 a DEKRA INDUSTRIAL la acreditación como “Laboratorio de Ensayo ISO 17025 para medir la Curva de Potencia de Aerogeneradores, Calibración de Emplazamiento, Evaluación del terreno en el área de ensayo y Toma de datos eólicos para evaluación del potencial eólico” según normas IEC 61400-12-1:2022, IEC 61400-12-3, IEC 61400-12-5:2022 e IEC 61400-50-1.
Qué significa ser laboratorio de ensayo
Para DEKRA estar acreditado como Laboratorio de Ensayo implica un proceso de evaluación y mejora continua de los métodos y procedimientos utilizados para la evaluación del recurso eólico.
Esto asegura que el laboratorio, solo hay cinco en toda España acreditados, esté actualizado con las mejores prácticas y tecnologías disponibles, para ofrecer servicios de alta calidad.
Reconoce la alta competencia técnica de nuestro personal, avala nuestros resultados y nos identifica con rigor técnico, calidad y seguridad. La acreditación de laboratorio de ensayo es fundamental para:
- Verificación del rendimiento de aerogeneradores: certificando que cumplen con las especificaciones y garantías dadas por el fabricante.
- Reducción de la incertidumbre de la producción del prevista relativa al aerogenerador ensayado: el cliente obtiene más certidumbre en la estimación de ingresos.
- Mayor conocimiento del comportamiento del aerogenerador en el emplazamiento específico.
La acreditación de ENAC es una herramienta que permite a los laboratorios demostrar, entre otros aspectos, que disponen de los recursos materiales y humanos necesarios, que ejecutan de forma correcta sus ensayos empleando métodos técnicamente válidos y controlados y que, esos ensayos están sometidos a estrictos controles internos y externos para asegurar la validez de sus resultados.
Este procedimiento de ensayo de curva de potencia es fundamental para:
- Verificar que las máquinas cumplen con las especificaciones y garantías del fabricante.
- Predecir la producción de energía y la estimación de ingresos, y evaluar la viabilidad económica de los proyectos.
¿Te gustaría realizar ensayos de curva de potencia en tus aerogeneradores?
Contamos para ello con acreditación ENAC según IEC 61400-12-1.