Investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid participan en un proyecto europeo que analiza las turbulencias generadas por las aeroturbinas y su efecto en la vida y funcionamiento de los parques eólicos. El objetivo es diseñar nuevos modelos de estudio que permitan incrementar la producción de energía y disminuir su coste.
La energía eólica ha dejado de ser una tecnología emergente para convertirse en competitiva. La preocupación por la contaminación del medio ambiente como aparece reflejado en los acuerdos de Kyoto, y la necesidad política de buscar fuentes alternativas, auguran un futuro muy prometedor para la energía eólica como medio generador de energía eléctrica.
Las inversiones en parques eólicos son considerables hoy en día, por lo que es necesario optimizar su tamaño, disposición, operación y mantenimiento. Sin embargo, el principal énfasis se pone en maximizar la energía, mientras que se tratan de forma rudimentaria otros aspectos como la disposición relativa y cargas estructurales de las aeroturbinas, que difieren sustancialmente dependiendo de si están aisladas o inmersas en las estelas de las cercanas.
Para conseguir los mejores resultados económicos se debe buscar un procedimiento riguroso que tenga en cuenta simultáneamente los costes financieros, de operación y mantenimiento, además de la vida de las máquinas, afectada por las cargas debidas a la fatiga y, por supuesto, la producción energética.
Este es el principal objetivo del proyecto europeo TOPFARM que desarrolla una herramienta de diseño para optimizar la configuración y operación de los parques eólicos, de manera que se alargue la vida de las aeroturbinas y se aumente la producción de energía, al tiempo que se disminuye su coste.
El fenómeno de meandering
Por parte española participan en el proyecto TOPFARM investigadores del Departamento de Ingeniería Energética y Fluidomecánica de la Universidad Politécnica de Madrid. Su competencia es desarrollar diversos modelos para el estudio de las estelas de aeroturbinas, con especial énfasis en el fenómeno de “meandering”, relativo a oscilaciones horizontales de baja frecuencia de la estela.
De particular interés es el estudio de la turbulencia, que en una primera etapa se hará con el código UPMPARK, desarrollado en el laboratorio de este grupo de investigación de la UPM. Los resultados obtenidos se combinarán con los de otros participantes del proyecto, para parametrizar diferentes características de la turbulencia en las estelas oscilantes.
La UPM también ha proyectado un modelo de torbellinos de grandes escalas (Large eddy simulation, LES) para analizar la turbulencia en las estelas. El modelo será comprobado comparando con medidas hechas a sotavento de las aeroturbinas.
Programa europeo para el Desarrollo Sostenible
El proyecto TOPFARM se desarrolla por un consorcio del que forman parte, además de la UPM, el Risoe National Laboratory (DK), coordinador del mismo, Germanischer Lloyd (De), CERC (UK), The Technical University of Denmark (DK), Elsam (DK), Vestas Wind Systems (DK), Garrad Hassan and Partners (UK), y Teknikgruppen (DK).