Parque eólico Villonaco Loja-Ecuador, Primer parque eólico a gran altura

1. Parque Eólico Villonaco
Mauricio A. Sarango Idrovo
Ingeniería en Electrónica y Telecomunicaciones
Loja, Ecuador
Mauro_02_10@hotmail.com
Resumen — El Parque Eólico Villonaco es considerado como
uno de los proyectos estratégicos y emblemáticos del Gobierno
Ecuatoriano, que contribuye con la diversificación de la matriz
energética actual. Este produce energía limpia para el país,
utilizando un recurso renovable e inagotable como es el viento.
I. INTRODUCCIÓN
La energía eólica es la energía que se obtiene a partir del
viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las
corrientes de aire, y que es transmutada en otras formas
útiles para las actividades humanas.
La energía eólica no es algo nuevo, junto a la energía
térmica es una de las energías más antiguas. El viento como
fuerza motriz existe desde la antigüedad y en todos los
tiempos ha sido utilizado como tal. Así, ha movido a barcos
impulsados por velas o ha hecho funcionar la maquinaria de
los molinos al mover sus aspas. Pero, fue a partir de los
ochenta, cuando este tipo de energía limpia sufrió un
verdadero impulso. La energía eólica crece de forma
imparable a partir del siglo XXI, en algunos países más que
en otros.
Para poder aprovechar al máximo la energía eólica es
importante conocer la velocidad máxima del viento. Para
poder utilizar la energía del viento, es necesario que este
alcance una velocidad mínima que depende del
aerogenerador que se vaya a utilizar, que suele empezar
generalmente entre los 3 m/s o 10 km/h y los 4 m/s o 14,4
km/h, esta velocidad de inicio es velocidad llamada "cut-in
speed", y que no supere los 25 m/s o 90 km/h, velocidad
conocida como "cut-out speed".
En los aerogeneradores la energía eólica mueve una
hélice y mediante un sistema mecánico se hace girar el rotor
de un generador, normalmente un alternador, que produce
energía eléctrica. Para que su instalación resulte rentable,
suelen agruparse en concentraciones denominadas parques
eólicos.
En la actualidad, la energía eólica es utilizada
principalmente para producir energía eléctrica mediante
aerogeneradores. A finales de 2011, la capacidad mundial de
los generadores eólicos fue de 238 giga vatios. En 2011 la
eólica generó alrededor del 3% del consumo de electricidad
mundial.
II. CONCEPTOS BÁSICOS
A. Aerogenerador
“Un aerogenerador es un generador eléctrico movido por
una turbina accionada por el viento (turbina eólica). En este
caso, la energía eólica, en realidad la energía cinética del aire
en movimiento, proporciona energía mecánica a un rotor
hélice que, a través de un sistema de transmisión mecánico,
hace girar el rotor de un generador, normalmente un
alternador trifásico, que convierte la energía mecánica
rotacional en energía eléctrica.” [1]
B. Parque Eólico
“Un parque eólico es una agrupación de aerogeneradores
que transforman la energía eólica en energía eléctrica. Los
parques eólicos se pueden situar en tierra o en el mar
(ultramar), siendo los primeros los más habituales. El
número de aerogeneradores que componen un parque es muy
variable, y depende fundamentalmente de la superficie
disponible y de las características del viento en el
emplazamiento.” [2].
C. Anemómetro
“El anemómetro es un aparato meteorológico que se usa
para la predicción del clima y, específicamente, para medir la
velocidad del viento” [3]
D. Veleta
“Una veleta es un dispositivo giratorio que consta de una
placa que gira libremente, un señalador que indica la
dirección del viento y una cruz horizontal que indica los
puntos cardinales” [4]
III. POTENCIAL EÓLICO DE LA PROVINCIA DE LOJA
La provincia de Loja cuenta con un potencial eólico bruto
de 880,19 MW y 1511.26 GWh/año y un potencial factible a
corto plazo de 520.46 MW y 893.62 GWh/año.
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2. Fig 1. Potencial eólico bruto de la provincia de Loja
Fig 2. Potencial Eólico Factible a Corto plazo del Ecuador
Según los estudios realizados por ENERSUR EP desde
el año 2003 de los sitios denominados “Huayrapungos” o
“Puertas de los Vientos” en quechua de la Provincia de Loja
se han determinado 5 lugares potenciales para la
construcción de parques eólicos que son: Villonaco en Loja,
Santo Domingo en chuquiribamba, Ducal-Membrillo al norte
del Villonaco, Huacacocha y Cachipamba que juntos suman
una capacidad total de 101.50 MW.
Tabla 1
PLAN DE DESARROLLO EÓLICO DE LA PROVINCIA DE LOJA
Fuente: ENERSUP EP
IV. CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL PARQUE
El Parque Eólico Villonaco se encuentra ubicado en la
provincia de Loja a 4km. de su capital, específicamente entre
los cantones de Loja y Catamayo. Su construcción se realizó
bajo la coordinación de CELEC y la empresa constructora
Goldwind, ubicado entre los puntos más altos del cerro
Villonaco en un área de 2800 m, a una altura aproximada de
2.720 m.s.n.m con vientos a una velocidad promedio de
12m/s. lo que conlleva a tener consideraciones especiales de
diseño debido a la baja densidad de aire que se presenta en el
lugar de emplazamiento.
Cuenta con 11 aerogeneradores, con una potencia
individual de 1.3 a 1.8 MW, cada torre edificada tiene una
altura de 102 metros desde la base hasta la punta de la hélice
en posición vertical, sin considerar la estructura subterránea,
cada uno cuenta con un pararrayos, un anemómetro y una
veleta. Estas torres constan de tres partes con diferente
espesor. Estos aerogeneradores tendrán una vida útil de 20
años.
Fig 3. Aerogenerador
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3. Fig 4. Góndola por dentro
El parque posee una potencia nominal de 16.5 MW y
aportará 60 millones de kWh/año al Sistema Nacional
Interconectado, reduciendo en 35 mil toneladas las emisiones
de CO2/año, así como el consumo equivalente de
combustibles en 4.5 millones de galones diesel/año, lo que
corresponde a un ahorro de 13 millones de dólares anuales
para el país.
El parque eólico Villonaco sirve para abastecer el 25%
del consumo de la energía anual de la Provincia de Loja. De
igual manera cubrirá el 68,7% de la demanda en hora pico
del cantón Loja y el 40% de la demanda del área de
concesión de la Empresa Eléctrica Regional Sur.
V. CONEXIÓN AL SNT
El parque generador Villonaco consta de once unidades
de generación eólica de 16,5MW a 620V. Cada unidad del
parque generador se conecta a su respectivo transformador
de elevación de 620V a 34.5kV. El proyecto consiste en el
sistema para transportar la energía desde el nivel de voltaje
de 34.5kV hacia las barras de la subestación Loja a 69kV
pasando por la subestación Villonaco.
VI. CONCLUSIONES
El Parque Eólico Villonaco, es un proyecto emblemático
del Gobierno Nacional que genera energía limpia
desarrollada con tecnología de punta, este permitirá evitar la
emisión de gran cantidad de CO2, así como la importación
de diésel necesario para la generación termoeléctrica.
Los datos obtenidos en el parque eólico servirán para
futuros proyectos eólicos a gran altitud ya sea en nuestro país
o en el resto de mundo, además de efectos positivos tanto en
lo económico cómo en lo social.
VII. REFERENCIAS
[1] Wikipedia, Aerogenerador. Disponible en:
http://es.wikipedia.org/wiki/Aerogenerador.
[2] Wikipedia, Parque Eólico. Disponible en:
http://es.wikipedia.org/wiki/Parque_e%C3%B3lico
[3] Wikipedia, Anemómetro. Disponible en:
http://es.wikipedia.org/wiki/Anem%C3%B3metro
[4] Wikipedia, Veleta. Disponible en:
http://es.wikipedia.org/wiki/Veleta
[5] Corporación para la investigación energética, Energía
eólica,
Disponible en: http://www.energia.org.ec/eolico.html.
[6] MEER, Primer atlas eólico del Ecuador. Disponible en:
http://www.energia.gob.ec/ministerio-de-electricidad-y-
energia-renovable-presento-el-primer-atlas-eolico-del-
ecuador/
[7] ENERSUR EP, Plan de desarrollo eólico de la provincia
de Loja. Disponible en: http://enersurep.gob.ec/index.php?
option=com_content&view=article&id=101&Itemid=82
[8] VISTAZO, Energías Limpias. [En Línea]. Disponible en:
http://www.vistazo.com/ea/pais/imprimir.php?
Vistazo.com&id=3483
[9] DIARIO el comercio, Provincias de la sierra con
potencial eólico, miércoles 06-03-2013 [En Línea].
Disponible en:
http://www.elcomercio.com.ec/negocios/energia_eolica-
Ecuador-Ministerio_de_Electricidad_0_877712311.html
[10] DIARIO el comercio, Obras en el proyecto eólico
Villonaco avanzan, martes 10-07-2012 [En Línea]. Disponible
en: http://www.elcomercio.ec/pais/obras-proyecto-eolico-
Villonaco-avanzan_0_733726786.html
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