Tema: Elegir Aerogeneradores tras haber hecho Weibull

Gracias a las consultas hechas en el foro he conseguido realizar la distribución de Weibull. Todo un año de datos de diez en diez minutos.

La duda ahora sería cómo elegir un aerogenerador partiendo de la información que obtienes en la grafica de distribución de potencia.

¿Un aero generador cuya velocidad nominal coincida con la vel de máxima pot encia? ¿O cuya velocidad nominal coincidad con la velcidad media de la distribución de potencia?.
No tengo muy claro cómo hacerlo y agradecería consejos que me ayuden a despegar.

Gracias de antemano.
Es un placer contribuir aunque solo sea con algunas dudas.

Hola Dapuero,

para que desde el foro más gente pueda opinar hay que dar cuanta más información mejor.

energía diaria que necesitas
fin de semana o toda la semana?
si se complementará con FV o con generador?
es un sitio frío donde el sobrante lo puedes poner para calentar el termo?
como será el lugar donde lo vayas a instalar, despejado, con vecinos, ...

¿Velocidad máxima o Velocidad media? Es más bien que energia necesitas.

Habría que diferencia entre gran y pequeña eólica.
Con aerogenerados grandes (del orden de megavatios o menos) tienes la clase de turbina de viento según la IEC 64100-1 en función de la (Vm, Vref, turbulencia, etc.) que te van a condicionar la elección del aero.
Para pequeña eólica, que yo sepa, no existente estos condicionantes, por lo deberás elegir el aero que mejor se ajuste a tu instalación/demanda como ha comentado robinson.
Es un proyecto real?
un saludo,

Hola de nuevo.
No es un proyecto real. Estoy intentando afianzar conceptos para poder meterme en un proyecto real con confianza y sin miedo a cometer errores.
Lo que quiero buscar es estimar toda la potencia que podría sacar de una determinada zona. Elegí la zona de Cabeza de Manzaneda pues podía obtener datos de viento de todo un año en períodos de diez minutos de la página de meteogalicia.
Me van saliendo dudas que ayudan a reflexionar y madurar ciertas cosas.

Por ejemplo:
-Los datos de viento están dados para una altura del anemómetro de 10m. Sin embargo el buje del aerogenerador ha de estar a unos 50 metros de altura. Por lo que supongo que tengo que variar los datos. Por lo que he consultado debo de usar la fórmula: v(50)/v(10)=(50/10)^n. n sería la clase de estabilidad que creo que se ha de tomar el valor de n=2.
- Tengo Weibull. Ya tengo la distribución de la probabilidad para cada rango de velocidades. Entonces calculo la potencia asociada a cada rango de velocidades. Y multiplico esa potencia por la probabilidad de cada velocidad. Así obtengo la distribución de potencia según velocidades.
¿Para qué? Para conocer la potencia que contiene el viento sumando todas esas potencias obtenidas ¿estoy en lo cierto?
En esa gráfica puedo ver además que la máxima obtención de potencia se da para la velocidad de aprox. 15m/seg. ¿Esto he de usarlo para la elección del aerogenerador?
Para esa velocidad de 15m/s tengo unos 45KW. Lo cual es poco para pensar en grandes aerogeneradores.
Voy a intentar enlazaros la Excel que estoy usando.
- Ahora si supiera qué aerogenerador usar con su curva de potencia ya sólo tendría que multiplicar los datos de "Probabilidades de cada velocidad" por "potencia del aero a cada velocidad" ¿Sería correcto eso?.
Bueno. A ver qué más puedo hacer. El problema de los libros es que están a mucha distancia de la práctica… que es donde realmente se aprende.
Un saludo.
Se agradece.

Iniciado por dapuero

No es un proyecto real. Estoy intentando afianzar conceptos para poder meterme en un proyecto real con confianza y sin miedo a cometer errores.

Pero es un trabajo académico que te pidieron, me equivoco?

Iniciado por dapuero

Los datos de viento están dados para una altura del anemómetro de 10m. Sin embargo el buje del aerogenerador ha de estar a unos 50 metros de altura. Por lo que supongo que tengo que variar los datos. Por lo que he consultado debo de usar la fórmula: v(50)/v(10)=(50/10)^n. n sería la clase de estabilidad que creo que se ha de tomar el valor de n=2.

Entiendo que estás hablando de una instalación de conexión a red.
n es la rugosidad del terreno, mira los mapas del idae o del cener (globalwind) uno de ellos te dá la rugosidad en una de sus gráficas.

Iniciado por dapuero

- Tengo Weibull. Ya tengo la distribución de la probabilidad para cada rango de velocidades. Entonces calculo la potencia asociada a cada rango de velocidades. Y multiplico esa potencia por la probabilidad de cada velocidad. Así obtengo la distribución de potencia según velocidades.

Para determinar la producción debes seleccionar el aerogenerador. Calcular la potencia para cada velocidad como estás haciendo, no tiene ningún interés ya que no sabes el Coeficiente de potencia para cada velocidad, por tanto, selecciona un aero y con su curva de potencia estimas la producción.

He estado viendo por encima la hoja de cálculo que has subido.

La densidad de potencia no la tienes que multiplicar por la probabilidad weibull, tal como lo estás haciendo estás cálculando la energía producida te faltaría multiplicar por el periodo considerado (por ej. 8760 h).

Para 15 m/s, la potencia teórica máxima sería:

P = 1/2 x Dens. x V³ x A x 16/27 = 1/2 x 0,9892 x 15³ x 25² x 3,1416 x 16/27=1942289 W

P = 1942 kW

Teórica máxima, en la realidad dará un valor bastante inferior.

Buenas.

Gracias por las respuestas.
La verdad es que no se trata de un trabajo académico.

"He estado viendo por encima la hoja de cálculo que has subido.
La densidad de potencia no la tienes que multiplicar por la probabilidad weibull, tal como lo estás haciendo estás cálculando la energía producida te faltaría multiplicar por el periodo considerado (por ej. 8760 h)."

Tengo la (potencia de cada velocidad) *(probabilidad de darse esa velocidad).

Es decir, en la gráfica que le llamo Distribución de Potencia tengo representado lo siguiente: Para cada velocidad, en vez de pintar la potencia asociada, pinto la potencia asociada pero multiplicada por la probabilidad de que se de esa velocidad. Si sumo todos los valores de esa columna "V" tendría la potencia total disponible en el emplazamiento.
¿Os parece correcto el razonamiento?

Y si como me dices multiplico por las horas de un año tendría la energía disponible para un año.

"Para determinar la producción debes seleccionar el aerogenerador. Calcular la potencia para cada velocidad como estás haciendo, no tiene ningún interés ya que no sabes el Coeficiente de potencia para cada velocidad, por tanto, selecciona un aero y con su curva de potencia estimas la producción. "

Estoy viendo catálogos. Te vienen dando datos de velocidad del viento, potencia y coeficiente de potencia, tabulados.

Pero tengo la duda sobre qué potencia nominal de aerogenerador se debería escoger. Porque a unos 15 m/s tengo unos 110KW, pero la velocidad que más predomina es entorno a los 5m/s. Estaba pensando en este modelo: Solar Innova - Renewable Energy Company - SI-EE-V-50KW

Otra curiosidad que me surge es la siguiente: Si hasta el final del proceso no se tiene idea de qué aerogenerador se va a usar y por lo tanto tampoco su altura… Supongo que se estima una altura determinada para hacerte una idea, y luego se va corrigiendo.

Por ahora voy a dejar aparte el tema del precio. Más adelante intentaré evaluar el precio del aero sobre el precio de la energía para saber cómo comparar varios aerogeneradores según su precio y cantidad de energía que obtendría. Podría estar bien hacer una aplicación excel para ello.


Muchas gracias y un saludo.

La aplicacion que usa Begeys en su web es muy interesante. Sustituye los datos de potencia por los del molino que tengas y walaaa.

Está interesante la appl de excel. Gracias Robinson.


Todavía no estoy muy seguro sobre cómo hacer una buena eleccion del aerogenerador y también el número de ellos. El número de ellos será el máximo posible con tal de que no se creen turbulencias unos a otros supongo. Agradezco sugerencias.

Muchas gracias.
Un saludo.

Hola de nuevo.
He escrito un mensaje en el que estaba equivocado y no se como borrarlo así que edité d enuevo y cambié el texo.
Perdonad.

Esto era...

Iniciado por wenner

He estado viendo por encima la hoja de cálculo que has subido.

La densidad de potencia no la tienes que multiplicar por la probabilidad weibull, tal como lo estás haciendo estás cálculando la energía producida te faltaría multiplicar por el periodo considerado (por ej. 8760 h).

¿Por qué dices que no la tengo que multiplicar por la probabilidad?
(Potencia de una velocidad)X(prob. de esa velocidad)=Distribución de potencia.

Muchas gracias

Iniciado por dapuero

Esto era...



¿Por qué dices que no la tengo que multiplicar por la probabilidad?
(Potencia de una velocidad)X(prob. de esa velocidad)=Distribución de potencia.

Es correcto lo que dices, me refiero a la potencia y no densidad de potencia, es decir, donde pones Pot(W) estás multiplicando la superficie del rotor por la densidad de potencia, cuando los W/m² ya los habías multiplicado por la distr. weibull para esa velocidad.

Ostras, no me doy cuenta de qué me quieres decir.

Yo lo único que hice fue:
Tengo la columna de Distribución de Potencia en [W/m^2]

Y suponiendo que mi aero-generador sea de 25 metros de pala, multiplico el área por la columna anterios para así tener la Distribución de Potencia en [W]

Igual debía presentarlo mejor. Primero la velocidad. Luego la Pot asociada a esa velocidad(valores siempre crecientes). Y luego multiplicando esa Pot por Weibull la Distribucion de Pot en W/m2. Luego (en función del radio) multiplicando por el área, la Distrib de Pot en [W] .

Gracias por tus aportaciones Wenner.
Si alguien tiene alguna idea para elección adecuada del aero soy todo oidos.
Mañana, bueno hoy me marcho a Berlín (si no me cancelan por el frío) pero seguiré conectándome aunque no a diario.
Un saludo.

Iniciado por dapuero

Tengo la columna de Distribución de Potencia en [W/m^2]

Y suponiendo que mi aero-generador sea de 25 metros de pala, multiplico el área por la columna anterios para así tener la Distribución de Potencia en [W]

Voy a intentarlo otra vez.

Estás multiplicando W/m x Area del rotor y no es correcto porque la densidad de potencia la has multiplicado previamente por la probabilidad weibull, que aunque sea adimensional te afecta al resultado ya que estás considerando la permanencia de cada velocidad en el periodo determinado.

Es decir, estás haciendo esto: (W x p)/m² x AreaRotor(m²) y esto es distinto W

Iniciado por dapuero

Si alguien tiene alguna idea para elección adecuada del aero soy todo oidos.

Ya te he contestado:

Iniciado por wenner

la clase de turbina de viento según la IEC 64100-1 en función de la (Vm, Vref, turbulencia, etc.) que te van a condicionar la elección del aero.

Carai, no me resulta tan obvio. Debo de estar ofuscado en algo.

Puero hacer: Vel^3*0.5*densidad y tengo la potencia en W/m2

Es decir tengo una columna con las potencias por superficie para cada una de las velocidades.

Esa columna la multiplico por el area y tengo la pot en W.

Si esa columna en W la multiplico luego por la Weibull tengo la distribucion de potencia.

Y bueno es lo mismo
(W/m2)*prob*(area)=(W/m2)*area*prob

No se si el echo de haber hecho grupos de velocidades me despista en algún concepto...

Muchas gracias wenner.

Por cierto ya el otro día estuve intentando conseguir la IEC 64100-1 pero es difícil conseguirla en internet.
¿Como sería posible consultarla?
Muchas gracias

¿
Te refieres a la 61400 igual?

Iniciado por dapuero

¿
Te refieres a la 61400 igual?

Eso es, disculpa la confunsión, es como dices IEC 61400-1.

La propabilidad weibull se utiliza para determinar la energía producidada.

La columna de W no te sirve para nada, debes utilizar la curva de potencia del aerogenerador para conocer la potencia para cada velocidad, luego con los parámetros weibull calculas la probabilidad de cada velocidad, cruzas los datos (P x p) y tienes la energía.

Ök wenner muchas gracias por tus respuestas.