¿Sabes lo que es el ‘efecto estela’ en un parque eólico?

Igual que un barco se puede poner a barlovento de otro y dejarlo sin viento, unos aerogeneradores ubicados de una determinada manera pueden afectar a otros en la producción de energía. Hoy te contamos cuales son las características de esta realidad con la que lidian todos los días los ingenieros en las fases de diseño y construcción de un parque eólico.

El ‘efecto estela’ es el rastro que deja cada turbina donde las velocidades del viento se reducen. El régimen de viento genera turbulencias adicionales a las ya producidas por el terreno, afectando a los aerogeneradores cercanos e incluso a los parques eólicos vecinos. Se trata de un factor importante que se debe valorar en la fase de diseño y construcción de un parque eólico, para evitar las posibles desviaciones pueda tener la producción, tanto de cada generador de manera individual y como del parque de manera general.

Las regiones donde se observa el ‘efecto estela’, son normalmente dos.

• La primera hace referencia al flujo de aire en la zona inmediatamente anterior al rotor de un aerogenerador.
• La segunda en una región ‘aguas abajo’ lejana a la ubicación de la turbina, donde la velocidad del viento se reduce, provocando en las turbinas que se sitúan en ese espacio, una disminución en la producción energética. En la imagen adjunta se contempla la interacción de la estela con el flujo de viento del ambiente
  
  

En la imagen adjunta se contempla la interacción de la estela con el flujo de viento del ambiente

¿Qué factores producen el ‘efecto estela’ en un parque eólico?

Para entender esta pregunta es necesario que, antes que nada, nos planteemos a qué distancia tienen que posicionarse los aerogeneradores para poder maximizar su rendimiento.

Hasta la fecha, por lo menos en España, las distancias entre los aerogeneradores no se consideraban desde un punto de vista ambiental, sino solo de cara a su producción.

Sin embargo, en los últimos años y con la llegada de las políticas ambientales y de ESG, la regulación en España ha incluido algunos criterios para disminuir el impacto ambiental que pueda producir la generación eólica terrestre. Así, podemos decir que, actualmente, no solo existe una única distancia correcta entre aerogeneradores, sino que existen diversas aplicaciones en el posicionamiento de los mismo para cada entorno, teniendo en cuenta tanto la producción como el impacto visual en el paisaje.

Si hablamos en términos de producción o eficiencia, deberemos considerar los estándares generales en los que se recomienda posicionar un aerogenerador respecto a otro. Así, teniendo en cuenta las direcciones predominantes del viento, las turbinas se tienen que separar entre 5-8 diámetros de rotor. Mientras que, para las direcciones no predominantes, la distancia debería de ser entre 2-4 diámetros de rotor.

Entender el tipo de aire al que se enfrenta la turbina es determinante a la hora de hablar de la producción. Por un lado, distinguimos el flujo laminar, en el que las partículas se desplazan de forma paralela y ordenada, y el flujo turbulento en el que estas partículas se encuentran de manera caótica y desordenada. El tipo de aire más conveniente para los aerogeneradores es el laminar y lo que hace que baje la productividad de estos, serán las estelas provocadas por otros aerogeneradores que frenan el viento, creando así un extra de turbulencia y por tanto una pérdida en la calidad del aire.

Algunas medidas para evitar el ‘efecto estela’ en un parque eólico:

1. Hacer un estudio detallado con mediciones en el emplazamiento y la elección de un modelo adecuado de cálculo de estelas teniendo en cuenta las condiciones orográficas, térmicas y de régimen de viento.
2. Tener en cuenta el coeficiente de empuje (CT) de los aerogeneradores a estudiar, pues el cálculo de la estela depende directamente de este factor.
3. Valorar las distancias entre aerogeneradores dependiendo del tipo de parque en el que posicionar las turbinas.
4. En parques ya montados, se puede paliar el efecto a través de un software, que cambie la orientación de la turbina dependiendo de la tipología de viento.

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