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Energía

¿Cómo optimizar la extracción de energía atmosférica?

8/1/2013

Internacional

ACTIVEWINDFARMS se inició en 2012 y se
prevé que termine en 2017./@stock.xchng

REDACCIÓN

redaccion@ambientum.com

El proyecto ACTIVEWINDFARMS (“Active wind farms: optimization and control of atmospheric energy extraction in gigawatt wind farms”) estudia formas de incluir técnicas óptimas que mejoren el control de la interacción entre los grandes parques eólicos y la capa límite atmosférica (ABL).

ACTIVEWINDFARMS está dirigido por el profesor Johan Meyers, de la Universidad Católica de Lovaina (KU Leuven, Bélgica), el cual recibió una Subvención del Consejo Europeo de Investigación (CEI) por valor de 1,5 millones de euros perteneciente al Séptimo Programa Marco (7PM) de la UE.

La Unión Europea tiene planeado obtener el 20% de su energía a partir de fuentes alternativas en un plazo de 8 años. Esto ha dado lugar a un fuerte apoyo al uso de la energía eólica en los Estados miembros, donde los parques eólicos son cada vez más extensos. No obstante, expertos en la materia advierten de que los parques eólicos de más de un gigavatio de potencia (sobre grandes superficies), ralentizan la capa límite atmosférica (ABL), la parte inferior de la troposfera, lo cual reduce el rendimiento de la instalación. Se espera que el proyecto ACTIVEWINDFARMS, financiado por la Unión Europea, aporte una solución a este problema.

La superficie del planeta afecta directamente a la ABL, generando turbulencias, a medida que el viento sopla sobre esta superficie. Como también lo hacen las corrientes térmicas impulsadas por el sol o las nubes. Las turbulencias redistribuyen el calor, la humedad y la fuerza de arrastre a través del viento dentro de la capa límite. Un desequilibrio del sistema influye sobre distintos componentes meteorológicos como la velocidad del viento, la temperatura, la calidad del aire y la humedad.

Anteriormente, los desarrolladores de los parques eólicos aplicaban un método “ascendente”: el clima y la meteorología determinaban la disponibilidad de viento atmosférico. No obstante, si la ABL se ralentiza, la disponibilidad de viento a la altura del buje de los aerogeneradores decrece. Por ejemplo, en Dinamarca, el efecto ha dado lugar a que los aerogeneradores de los grandes parques eólicos marinos rindan aproximadamente sólo un 45% de lo que se conseguiría con los mismos aerogeneradores en un parque eólico en tierra.

A través de ACTIVEWINDFARMS, el profesor Meyers trabaja en el desarrollo de técnicas de control óptimas combinadas con simulaciones de flujo tridimensional (3D) turbulento en función del tiempo de la interacción entre parques eólicos y la ABL, y con modelos de aerogenenerador multiescala. Las simulaciones se llevan a cabo en plataformas de supercomputación.

Los aerogeneradores aislados se consideran actuadores sobre el flujo; transductores que convierten una señal eléctrica en una cualidad física deseada, inclinando dinámicamente las palas a intervalos de tiempo que van de los 10 a los 500 segundos. Esto debería beneficiar a los consumidores de dos modos: los parques eólicos reaccionarían a la atmósfera turbulenta de forma positiva y se podrían utilizar para controlar activamente las condiciones atmosféricas. El resultado final serían parques eólicos más eficientes.

El investigador del CEI también utiliza las simulaciones para validar en un túnel de viento las estrategias de colocación y el control óptimo de los aerogeneradores. El resultado debería ser un control mejor, basado en la mecánica estructural, un aumento de la calidad de la energía y un mejor diseño de controladores. ACTIVEWINDFARMS se inició en 2012 y se prevé que termine en 2017.

El uso de energía eólica, solar, hidroeléctrica y mareomotriz, por ejemplo, permitirá a la UE reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. El aumento de las fuentes de energía alternativas también contribuirá a que Europa mantenga a raya su dependencia de la energía importada.

Mediante la mejora del conocimiento de la ABL, la comunidad científica ayudará a mejorar los pronósticos de viento utilizados en el sector de la energía eólica renovable.

Fuente: Redacción ambientum.com

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Etiquetas

extraccion energia, atmosfera, parque eolico, capa limite atmosferica, troposfera, clima, meteorologia,

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