Medición del viento

Recurso eólico: Medición del viento para elegir el emplazamiento de parques eólicos

Eólica terrestre Transición energética

La energía eólica es una de las fuentes de energía renovable más prometedoras en el mundo. Se genera mediante el uso de turbinas eólicas que convierten la energía cinética del viento en energía eléctrica. Por ello, para aprovechar al máximo esta fuente de energía, es necesario seleccionar los emplazamientos adecuados para la instalación de turbinas eólicas y esto depende en gran medida de la medición precisa del viento. 

La medición del viento es fundamental para seleccionar los emplazamientos más adecuados para la instalación de turbinas eólicas y así lograr el máximo rendimiento. Estos estudios de medición del viento buscan determinar la velocidad y la dirección del viento empleando una serie de instrumentos especializados, como anemómetros, que calculan la velocidad, veletas y barómetros.

La velocidad y la dirección del viento son factores críticos que afectan el rendimiento de las turbinas eólicas. A medida que la velocidad del viento aumenta, la energía generada por la turbina eólica también aumenta. Además, la dirección del viento también es importante para elegir los mejores emplazamientos ya que las turbinas están diseñadas para orientarse hacia la dirección del viento predominante. Por lo tanto, es importante conocer la orientación adecuada. 

Estas mediciones previas del recurso eólico son de vital importancia para estimar correctamente las producciones esperadas durante toda la vida útil del parque eólico y para saber dónde ubicar las posiciones de aerogenerador más eficientes.
 

Cómo se llevan a cabo los estudios de medición de viento: el atlas eólico 

Para valorar y seleccionar los posibles emplazamientos de un futuro parque eólico primero se llevan a cabo estudios sobre un atlas eólico. Se trata de un mapa de isoventas (líneas que unen puntos de igual velocidad media de viento) de alta resolución que muestra la velocidad promedio anual y la dirección del viento en cada punto, basándose en modelizaciones con datos de reanálisis satelitales. En este atlas eólico se destacan las áreas de interés desde el punto de vista del aprovechamiento eólico, es decir, las zonas con velocidades anuales por encima de los 6 m/s aproximadamente a 80m de altura.

Además del viento, un atlas eólico también puede proporcionar información sobre otros factores importantes que pueden influir en la generación de energía eólica como puede ser la topografía de la zona, la presencia de obstáculos que puedan afectar al viento, como edificios o árboles, y la densidad de la vegetación en la zona.

Una vez filtradas las posibles restricciones o áreas no aprovechables, se obtiene lo que se conoce como zonas Greenfield, las de mayor potencial, sobre las que será necesario realizar un estudio más detallado de las restricciones, la orografía, y sobre todo, ajustar y calibrar el atlas eólico. Estas mediciones se pueden llevar a cabo con estaciones meteorológicas compuestas por torres de acero de alturas comprendidas entre los 80 y 120 metros, en las que se instalan sensores meteorológicos a distintas alturas que permiten caracterizar de forma muy precisa la velocidad del viento a la altura de buje de los aerogeneradores proyectados, conocer la dirección predominante para diseñar la implantación de aerogeneradores, conocer la variación del viento con la altura y calcular la densidad del aire, entre las funciones principales.

Actualmente, en Iberdrola también contamos con dispositivos remotos conocidos como Lidar, más eficaces, eficientes, seguros y con un menor impacto ambiental y económico.
 

 VER INFOGRAFÍA: Ventajas de los dispositivos LIDAR 

¿Qué son y cómo funcionan los dispositivos LIDAR?

Lidar es el acrónimo de Light Detection and Ranging (Detección y localización de la luz, en español) y es el dispositivo que utilizamos en Iberdrola para medir la velocidad y dirección del viento a distintas alturas mediante impulsos lumínicos. Y, ¿cómo funciona este dispositivo? Emite pulsos con un láser vertical de alta frecuencia que, al rebotar en los aerosoles contenidos en el aire y basándose en el principio del efecto Doppler, mide la velocidad y dirección del viento a alturas de entre 40 y 300 metros. El efecto Doppler es el cambio en la frecuencia de una onda como consecuencia del movimiento de la fuente respecto a su observador. 

Las principales ventajas de esta tecnología son las siguientes: 

• Evita los riesgos asociados a los trabajos en altura, ya que las estaciones meteorológicas son montadas manualmente a alturas que van desde los 80 a los 120 metros de altura. 
• Menor afección al medioambiente y afección visual.
• Reduce el tiempo de tramitación para iniciar las medidas.
• Reduce el tiempo de medición en cada punto.
• Reduce el coste ya que un solo dispositivo Lidar es equivalente a dos torres de medición de 80 metros.
• Permite obtener mediciones hasta 300 metros de altura.
• Las medidas son igualmente bancables y aprobadas por la normativa internacional IEC (International Electrotechnical Comission), los certificadores y tecnólogos.

Estas mediciones permiten hacer una extrapolación tanto horizontal, como vertical y temporal de las medidas obtenidas en algunos puntos, a lo largo de cada una de las ubicaciones y la altura de buje de los aerogeneradores proyectados, y así reducir la incertidumbre sobre la producción esperada a largo plazo del proyecto eólico.