Apuntes para Entender Mejor la Polémica entre Energía Hidráulica versus Solar y Eólica. SEGUNDA PARTE

 

 

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Factor de Planta (Fp):

El Factor de Planta (Fp) es el cociente entre la Energía realmente producida y la Energía máxima nominal dada por la potencia nominal de las turbinas.

Primero, el Fp en parques eólicos, no es un número invariante y contante para todo Chile, depende de las condiciones y tamaño del terreno  y la disponibilidad y calidad del recurso eólico.

 

En Chile, los factores de Planta, en proyectos menores (<100MW),  es de 0,23 en el norte y 0,40 Patagonia.

 

Sin embargo, contrario a lo que indica Román (2), en la medida que el proyecto se incrementa de tamaño el Factor de Planta se reduce, dado que cada vez es más difícil encontrar buenos lugares para instalar las turbinas, y el factor de planta converge desde el Fp (viento máximo) al Fp (viento medio) del terreno resultados autor que se muestran en la Figura 4.

 

Los proyectos actuales y que menciona Román (2), son proyectos que utilizan factores topográficos locales donde se acelera  el viento, en un 20% o más, como es el caso de Alto Vaguales (Coyhaique) localizado en un “punto silla” donde se acelera el viento, o las circulaciones de mar y tierra como ocurre con el Parque de Canela en la IV región.

 

Es indudable que en la medida que estos parques crezcan a dimensiones como las  propuestas (100 km2), el factor de planta se reducirá sustancialmente, al no contar con suficientes zonas con singularidades  locales que permitan acelerar el viento para incrementar la energía eólica, y en este caso el factor de planta global o del proyecto completo se reduce aproximadamente a la mitad, por lo que corresponde aplicar al factor de planta del viento medio en Chile en una escala de 100km2.

 

Fp Global Norte:                      12%

Fp Global Patagonia                  20%

 

¿CUANTO TERRENO SE REQUIERE PARA  PROYECTO EOLICO?:

Como es probable que no se desee un parque eólico en la Patagonia, dado que  tendría un impacto muy superior al PHA. En lo que sigue asumiré que el Mega Proyecto eólico se desarrollará en el Norte del país.

 

Datos del Problema:

Energía Generada Anual:                             18.430 GWh

Potencia Disponible:                                    2.750 MW

Fuente  Energía Alternativa:             Eólica

Potencia Nominal Turbinas                          2,0 Mw

Factor de Planta MegaProyecto          12%

Factor de Uso Suelo                                   13,4 Ha (rectangular)

Factor de Uso Suelo                                     3,2 Ha (lineal)

Energía Anual por Turbina    = 0,12 X 2.0 (MW) X 24 hr X 365 días

                                               = 2,102 (GWh año)

Número de Turbinas           = 18.430 GWh / 2,102 GWh

                                  = 8.768 Turbinas

Costo Aproximado          =3,3 Mill$USA/Turb X 8.768 Turb

                                               = 28934 Mill$USA ¡!!!!!!!

Área Requerida (Rectangular)= 13,4 X 8.768 = 117491 Ha

Área Requerida (Lineal)  =   3,2 X 8.768 =   28.058 Ha

Largo Parque Lineal                 =   0.32 km X 8.768= 2.806 Km

Dos mil Ochocientos Kilometros!!!!

 

CLARAMENTE ES IMPOSIBLE DESARROLLAR UN PROYECTO DE ESTA MAGNITUD. SERIA UN PARQUE EOLICO QUE PARTE EN ARICA Y TERMINA EN OSORNO.

 

Capacidad de Regulación y Almacenamiento:

Para comparar dos fuentes de energía, estas tienen que ser comparadas en escenario similares, en el caso de la energía solar y eólica (norte de Chile) se produce  de día (Figura 1) y se consume de noche (caso domiciliario). Mientras que las centrales del PHA, pese a ser centrales de pasada, cuentan con una regulación diaria.

Para lograr una regulación similar al caso hidráulico,  Román (2) propone utilizar un sistema de almacenamiento de energía basado en un “fluido como sales fundidas” (molten nitrato sal),  una de los más utilizados es la mezcla de NaNO3 y KNO3 que permite temperatura de 222°C, utilizadas por el proyecto Andasol (Figuras 5 y 6) también propuesto por Román (2) para el caso TermoSolar (Tabla 2).

En el caso eólico la única posibilidad es el almacenamiento en baterías las que son altamente contaminantes, y  caras.

Indudablemente siempre está la alternativa hidráulica,  que es la más económica y menos contaminantes de  todas las formas de almacenar energía,  un análisis simple muestra que una forma de hacer más viable estos proyectos sería un sistema hibrido con energía hidráulica de embalse.

 

 

Tabla 2: Planta TermoSolar ANDASOL-1  (Figuras 5 y 6) Granada España, [4].

Lugar:                                                                           Granada España

Latitud:                                                                         37° 13´ Norte

Radiación Solar  Directa Normal                           6,03 kWh/m2/d

Producción Anual:                                                  181,8 GWh

Potencia Nominal Turbina:                                              49,9MW

Superficie   Proyecto                                                     195 Ha

Área Espejos                                                                 51 Ha

Temperatura Fluido Térmico:                                292 a 392°C

Longitud de Tubos                                        92 Km

Estanque Almacenamiento Sales:                          14.243m3

Cantidad de Fluido Térmico:                                   28.500 Ton

Capacidad de Almacenamiento:                      7.5 h

Agua (870.000M3/año =27,6 M3/S):                     Pozos

Inversión estimada:                                       260MillEuros

Costo GWh anual Producido (260/181.8):     1,43 MillEuros/GWh-año

Eficiencia  Turbina= 181,8GWh año/(49,9X24X365)=   0,41

Eficiencia  Total Solar a Electricidad:                     16%

Eficiencia  Solar a Térmico:                               0.4

 

 

2.2 CASO TERMOSOLAR (ANDASOL).

Román (2) propone una solución Termosolar para suplir la demanda de 18.430 GWh año  similar PHA, con una tecnología  similar a Andasol (Figura 6), instalada en la zona de Potrerillos  el Salvador en el desierto chileno.

 Antes que nada, hay que hacer notar que la solución TermoSolar tiene dificultades como las siguientes:

UNETE



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