El proyecto AGDA se va a desarrollar en dos años (2014 y 2015) y contempla la mejora e industrialización de un aerogenerador de cien kilovatios de potencia nominal (100 kW) para aplicaciones de generación eléctrica distribuida. El presupuesto aprobado del proyecto es de 0,7 millones de euros. La empresa Argolabe Ingeniería está utilizando como línea base de diseño para el proyecto AGDA el aerogenerador de 100 kW que desarrollara previamente (foto), cuyo prototipo se encuentra en operación desde julio de 2011, reportando desde entonces buenos registros de rendimiento y fiabilidad. Los trabajos en este proyecto se centran en la mejora a todos los niveles de esta turbina eólica ya desarrollada, y en su industrialización, con el objetivo de lanzar al mercado un producto muy competitivo. La turbina eólica de media potencia actualmente en desarrollo se ha concebido de acuerdo a tres premisas fundamentales: robustez y fiabilidad para operar en cualquier entorno y condición con un mantenimiento muy reducido; elevado rendimiento para garantizar una alta rentabilidad económica; y coste ajustado para ser muy competitivo en el mercado.
Primer hito
El pasado 31 de octubre finalizó la primera fase del proyecto y se alcanzó el primer hito del mismo: la obtención de cargas para diseño y cálculo del aerogenerador. Obtener el envolvente completo de cargas estructurales que afectarán al aerogenerador durante su vida útil, así como su cinemática y dinámica, supone un hito clave en el diseño de cualquier turbina eólica. A partir de ese momento, es posible dimensionar, calcular y validar todos los componentes mecánicos y eléctricos que conformarán un aerogenerador. En esta primera fase del proyecto, que comenzó el uno de enero de 2014, se han realizado las siguientes acciones: identificaciones de mejoras tecnológicas a implantar en la nueva turbina; identificación de reducción de costes; desarrollo de mejoras tecnológicas; definición de especificaciones técnicas; localización de emplazamiento; caracterización de emplazamiento; diseño del rotor; diseño, programación y pruebas del sistema de control; y obtención de cargas para diseño y cálculo.
Segunda fase
La segunda fase del proyecto, en la que estamos ahora mismo inmersos, arrancó el pasado 31 de octubre y debe concluir el próximo 30 de abril. A lo largo de estos meses desarrollaremos todos los componentes de la turbina, como la torre, el tren de potencia, sistemas eléctricos, sistemas de seguridad, actuadores, sistema pitch, etcétera. Cuando finalice esta segunda fase, el aerogenerador estará totalmente definido y listo para iniciar su fabricación. En la tercera fase se fabricará y ensamblará la turbina, y, en la fase cuatro, se instalará la primera unidad serie de esta turbina de 100 kW en el emplazamiento seleccionado.
Este emplazamiento, que se encuentra en la provincia de Álava, reúne los tres requisitos básicos necesarios: está situado junto a una infraestructura con cierto nivel de consumo eléctrico (consumo ≥ 1.000 MWh), posee un recurso eólico moderado y tiene viales de acceso adecuados. Esta primera unidad serie abastecerá de energía eléctrica dicha infraestructura en régimen de generación distribuida. Una vez instalada la turbina, en la fase final (fase cinco), se procederá a su calibración y se realizará un campaña de pruebas en todas las condiciones de viento. Por último, se obtendrá la curva de potencia del aerogenerador. Esta curva, característica de cada modelo de turbina eólica, especifica su capacidad productiva en función de cada velocidad de viento. Esta información permite a futuros compradores del aerogenerador evaluar y predecir la producción eléctrica de una máquina eólica para cualquier emplazamiento con un régimen de viento dado.
Autoconsumo
El aerogenerador de media potencia que se va a desarrollar en este proyecto está orientado a la generación eléctrica distribuida. Este esquema consiste en el autoabastecimiento eléctrico de una infraestructura mediante un punto de generación situado en el mismo lugar que el punto de consumo. El objetivo es cubrir una parte de la demanda eléctrica de la instalación aprovechando los recursos locales disponibles. La turbina eólica objeto de este proyecto está enfocada al abastecimiento eléctrico de gran variedad de instalaciones, como pueden ser fábricas, granjas, bombeos, depuradoras, desaladoras, bodegas, canteras, centros de ocio, hoteles, municipios, áreas residenciales, etcétera, así como instalaciones aisladas de la red eléctrica general que se abastecen mediante grupos electrógenos.
Este sistema descentralizado de generación eléctrica tiene grandes ventajas frente a la producción centralizada convencional:
• Mejora la eficiencia global del sistema, pues reduce las pérdidas por transporte y distribución.
• Incrementa la participación de las energías renovables en el mix energético y reduce el uso de formas tradicionales de energía contaminantes.
• Permite la liberalización real del sector eléctrico al aumentar el número de actores implicados.
• Mejora la competitividad, al reducir el peso de la factura eléctrica y actuar como protección frente a cortes e interrupciones en la red general y futuras subidas del precio de la electricidad.
• Mejora la calidad del suministro eléctrico en la red de distribución al proveer de estabilidad a la misma, más, si cabe, cuando se trate de redes de distribución débiles o finales de línea.
• Reduce las emisiones de CO2 y otros gases de efecto invernadero.
La generación distribuida está siendo promovida por muchos países. Así, el Reino Unido, Alemania, Dinamarca, Chile, Canadá, Brasil, Italia, Japón, México, Estados Unidos, etcétera. Naciones que están regulando esa forma de generación con normativas ad-hoc. El progresivo cambio global de modelo de generación eléctrica, que está pasando del convencional centralizado hacia un modelo moderno, descentralizado y eficiente, implicará una elevada demanda en el mercado mundial para este tipo de aerogeneradores en las próximas décadas. Los mercados objetivo de este aerogenerador de 100 kW se encuentran en los países que tienen marcos legales que favorecen e impulsan la generación eléctrica distribuida mediante energías renovables.
Reino Unido, Italia y Turquía
En Europa, el país con mejores perspectivas de mercado es Reino Unido, donde existe un recurso eólico notable y una legislación muy favorable para la generación distribuida. En segundo lugar, Italia es otro mercado objetivo con un marco legal también muy favorable y con extensas zonas con buen recurso eólico. Por último, Turquía también presenta un mercado muy prometedor por varios motivos. A saber: cuenta con extensas áreas con buen recurso eólico, necesita mejorar la calidad de sus redes en amplias zonas del país y dispone de una legislación también favorable.
Norte y sur
En América, tanto Canadá, como Estados Unidos y México disfrutan de legislaciones favorables para la generación distribuida, y al mismo tiempo cuentan con amplias zonas de sus respectivos territorios con excelente recurso eólico. En Suramérica, los países objetivo serían Chile, Brasil, República Dominicana y Puerto Rico. Estos cuatro países presentan un marco legal que impulsa la generación distribuida, poruna parte, y tienen elevadas necesidades de electrificación en zonas principalmente rurales y excelente recurso eólico en muchas áreas del territorio nacional, por otra.
Señas de identidad
Fundada en 2005, Argolabe Ingeniería SL –dieciocho trabajadores- es una firma vasca que se dedica a prestar servicios de ingeniería y desarrollo de producto a empresas de los sectores aeronáutico, de automoción, eólico y ferroviario. Con sede en Vitoria, Argolabe -que presume de contar “con los medios y herramientas más avanzadas de diseño mecánico y cálculo, como Catia V5, Siemens NX y Ansys”-, cuenta con un departamento de I+D+i que desarrolla tecnología y productos como el aerogenerador que nos ocupa y cuyo diseño emprendiera la firma vitoriana hace ya diez años. Actualmente, dos son las líneas de negocio del plan estratégico de Argolabe: mantener “una fuerte presencia en su sector principal de actividad, que son los servicios de ingeniería y desarrollo de producto, colaborando con sus principales clientes y la industria del entorno”, y comercializar a medio plazo este “aerogenerador de media potencia (100 kW) para generación eléctrica distribuida”.
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