GUÍA DE BUENAS PRÁCTICAS EN ENERGÍA MINI EÓLICA

Rural -R RES Programa de Energía Inteligente para Europa IEE/07/797/SI2.499715

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Rural -R RES Resumen El siguiente documento forma parte de los resultados derivados del Proyecto Rural RES, nº de contrato IEE/07/797/SI2.499715, perteneciente al Programa plurianual Energía Inteligente para Europa. Integrado dentro del Paquete de Trabajo nº 2, para la elaboración de dos guías de Buenas Prácticas en Energía Mini Hidráulica y Mini Eólica, pretende servir de documento ilustrativo e información dirigido a la ciudadanía en general, técnicos en energías renovables y tomadores de decisión, con el objetivo de mostrar y dar a conocer experiencias exitosas reales de instalaciones mini eólicas desarrolladas en diferentes territorios del marco europeo.

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Atri, Italia

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ÍNDICE INTRODUCCIÓN DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO Rural-RES Objeto Objetivos Socios

OBJETIVOS DE LA GUÍA DE BUENAS PRÁCTICAS

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VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LOS SEME’s

14 15 17 21 26 28

METODOLOGÍA Y CRITERIOS DE SELECCIÓN

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SELECCIÓN DE LAS BUENAS PRÁCTICAS

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CASOS DE ESTUDIO

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SISTEMAS DE ENERGÍA MINI EÓLICA (SEME’s) Aplicaciones de los SEME´s Principales componentes de los SEME´s Tipos de instalaciones de los SEME´S Principales diferencias respecto a la gran eólica

1 El Granado, España 2 Hydrada, Grecia 3 Västangård, Suecia 4 Ekhamra, Suecia 5 Campli, Italia 6 Mikulasovice, República Checa 7 Lövesta, Suecia 8 Dehesa del Vadillo, España 9 Monastery Hagion Nipion, Grecia 10 Campano Farm, España 11 Coada Lacului, Rumania 12 Atri, Italia 13 Malören, Suecia 14 Scuola Verde, Italia 15 CEDER-CIEMAT, España

GLOSARIO DE TÉRMINOS

39 45 51 57 63 67 73 79 85 91 97 103 107 113 119

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INTRODUCCIÓN El Consejo Europeo, el 12 de diciembre de 2008, y el Parlamento Europeo, el 17 de diciembre de 2008, aprobaron el plan “20-20-20” comprometiéndose para el año 2020 a: una reducción del 20% de las emisiones de gases de efecto invernadero, un incremento del 20% en la eficiencia energética y a que el 20% de la energía consumida en la UE sea producida mediante energías renovables. Estos ambiciosos objetivos requieren cambios radicales y reales en la forma en que producimos electricidad. Viviendas o municipios capaces de suministrar un porcentaje de sus propias necesidades energéticas a través de energías renovables, tienen sin duda, un papel importante, no sólo aportando seguridad en el suministro energético, sino que propicia una participación ciudadana real y fomenta la protección ambiental a través del denominado “mix energético” sostenible. Es por ello que, siempre y cuando sea viable, el desarrollo de las energías renovables de producción distribuida no debe obstaculizarse por intereses particulares o burocracia innecesaria. La energía minieólica se está asentando en los mercados europeos con un creciente desarrollo no sólo para los sistemas aislados o sin conexión a la red (“off-grid”), como ya ha sucedido en EEUU y China en los últimos años, sino también en instalaciones conectadas para la venta de la producción eléctrica a la red. Aunque las ventas en 2009 han sido bajas desde la perspectivas de capacidad, los aerogeneradores conectados a red se están haciendo cada vez más populares. En este sentido se observa que junto a paises como Reino Unido, segundo mayor mercado en mini eólica a nivel mundial después de EEUU, como Italia están comenzando a impulsar este tipo de tecnologías dentro de sus mercados. De otro lado, a raiz de este impulso creciente, y una vez se comienza a separar técnica y administrativamente de su hermana mayor, la gran eólica, comienzan a apreciarse impulsos en cuanto a su regulación y normalización en numerosos paises europeos y de todo el mundo, que ven en ésta tecnología en desarrollo, un potencial de producción energético descentralizado y local, con unas grandes perspectivas de desarrollo y creación de micromercados.

El Granado, España. Torre de telecomunicaciones

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DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO Rural RES Objeto El proyecto tiene como objeto promover el desarrollo sostenible en las regiones montañosas y rurales de la Unión Europea mediante la promoción de la utilización de sistemas de energía renovable de pequeña escala a medida de los territorios.

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Aunque las regiones montañosas y rurales tienen un gran potencial en energías renovables e instalaciones de energía de pequeña escala, hay dificultades de abastecimiento debido a varios factores. El objeto del proyecto es superar las barreras no tecnológicas existentes para la integración de centrales mini hidráulicas y mini eólicas en el entorno local, contribuyendo así a la independencia económica y a la generación de nuevos puestos de trabajo en estas comunidades.

Objetivos Analizar las mejores prácticas en la instalación y uso de los sistemas de energía mini hidráulica conectadas a la red y de los mini eólicos con y sin conexión a ésta en zonas montañosas y rurales de la UE. Cartografiar y cuantificar el potencial local para el uso de sistemas mini hidráulicos y mini eólicos. Estimular acuerdos locales para la creación de plantas minihidráulicas en cada región participante, y para estimular las instalaciones de sistemas minieólicos no conectados a red en cada territorio. Aumentar la concienciación sobre las ventajas de los sistemas mini hidráulicos y mini eólicos. Transferir los resultados relevantes de los proyectos a los centros educativos y formativos interesados.

Socios DIPUTACIÓN DE HUELVA (DIPHUELVA) La Diputación de Huelva es un ente supramunicipal cuyas principales funciones son: Coordinar los servicios municipales. Asistencia y cooperación jurídica, económica y técnica a los Municipios. Prestación de los servicios públicos de carácter supramunicipal. Cooperación en el fomento del desarrollo económico y social y planificación en el territorio provincial. El Departamento de Energías Renovables, junto con la Agencia de la Energía de Huelva, se encarga de fomentar a nivel provincial el ahorro energético y la aplicación de tecnologías de energía renovable. Es el coordinador de Rural-RES y participa activamente en varios proyectos europeos relacionados con la energía.

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AGENCIA DE ENERGÍA Y MEDIO AMBIENTE DE LA PROVINCIA DE TERAMO (AGENA) AGENA es una agencia de la energía creda en 2004 en el marco del programa SAVE de Energía Inteligente para Europa. Funciona en todos los ámbitos de la Eficiencia Energética y Energías Renovables en la provincia de Teramo, Italia. AGENA es la Agencia de la Energía y Medio Ambiente de la Provincia de Teramo. Su objetivo principal es fomentar el uso racional de la energía y el aprovechamiento de las fuentes de energía renovables en el marco del desarrollo sostenible. AGENA ha sido fundada por el Consejo de Administración de la provincia de Teramo con el apoyo financiero del programa europeo SAVE II. La agencia ofrece diversos servicios a las organizaciones públicas y privadas, operadores técnicos y grupos específicos sobre cuestiones energéticas y ambientales. Las principales actividades de la agencia son: Planificación energética. Valorización de los recursos energéticos locales. Estudios sobre la utilización de fuentes de energía renovables. Estudios de Impacto Ambiental e Informes de Evaluación Ambiental. Proyectos Europeos. Inspección en la Provincia de Teramo de las calderas de gas. Actividades de formación y sensibilización.

CENTRO DE LA ENERGÍA DEL OESTE DE THESSALY (ECWT) Esta Agencia de la Energía se creó en Thessaly, Grecia, en marzo de 1998 con fondos del programa SAVE II (Comisión Europea - DG Energía y Transportes anteriormente DG XVII). En mayo de 2006, la Agencia amplió su área de actividad para incluir a los municipios de Karditsa pasando a denominarse Centro de la Energía del oeste de Thessaly. Las actividades de la Agencia se centran en: Realización de proyectos en los que participa como socio. Promoción de los proyectos RES & RUE en las Prefecturas de Trikala and Karditsa. Difusión de los resultados derivados de su labor. Información y sensibilización de la población y el mercado locales. Participación en redes, encuentros, conferencias, etc informando y promocionando colaboraciones futuras.

ASOCIACIÓN EUROPEA DE ENERGÍA MINI HIDRÁULICA (ESHA) La Asociación Europea de Energía Mini Hidráulica (ESHA) es una organización para la promoción de pequeños recursos hidráulicos en Europa y en el mundo. ESHA se estableció en 1989 y es miembro fundador del EREC (Consejo Europeo de Energías Renovables).ESHA tiene un emplazamiento ideal, junto con otras asociaciones de energías renovables, en la

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“Renewable Energy House” en Bruselas, a sólo un edificio de las Instituciones Europeas. ESHA emplea sinergias a nivel local, nacional y europeo con el objeto de desarrollar el sector de la energía hidráulica a pequeña escala. ESHA ha creado una plataforma de interesados en el campo de la pequeña hidroeléctrica y representa sus intereses a nivel europeo.

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ESHA se estructura como una federación de asociaciones de pequeña hidráulica de la UE y está abierta a actores de todos los sectores involucrados en los sistemas mini hidráulicos, es decir, los fabricantes de equipos, servicios públicos, productores independientes, investigadores, inversores, industria y consultores. A través de la diversidad de sus miembros, ESHA está a la vanguardia de la información sobre investigaciones y tendencias del mercado en cuanto a pequeñas centrales hidroeléctricas. ESHA tiene como objetivos: la sensibilización y promoción del sector de las pequeña hidráulica a nivel europeo con el fin de garantizar la representación del sector a nivel de la UE, la mejora de las condiciones de mercado para la industria de la pequeña hidroeléctrica, incrementar la producción de electricidad procedente de la mini eólica, y la eliminación de cualquier barrera que dificulte el desarrollo de este sector en la UE.

AGENCIA DE LA ENERGÍA PARA EL SUDESTE DE SUECIA (ESS) La Agencia de la Energía para el Sudeste de Suecia se estableció en 1999 como un proyecto de la UE en la Asociación Regional de Kronoberg de autoridades locales. El motivo fue el creciente interés global y europeo en el cambio climático, que reforzaba la necesidad de actores cualificados e imparciales en el campo de la energía y el transporte. Desde 2007 las actividades han sido dirigidas por la Agencia de la Energía para el Sudeste de Suecia, una asociación donde son miembros los consejos regionales, condados y municipios de Blekinge, Kalmar y Kronoberg. La Agencia de la Energía cuenta con unos 20 empleados trabajando en los tres condados en las oficinas en Oskarshamn, Kalmar, Karlskrona y la sede en Växjö. La misión de la Agencia de la Energía es proporcionar información oportuna, objetiva e imparcial sobre temas de energía y transporte. La Agencia de Energía está trabajando para iniciar, coordinar e implementar proyectos destinados a mejorar la eficiencia energética y el aumento de suministro de energía renovable en todos los sectores de la sociedad. La agencia trabaja de manera estratégica y sistemática para vincular los proyectos a nivel local y regional con los proyectos del mercado europeo e internacional. El trabajo de la agencia consiste en la gestión de proyectos, realización de investigaciones, la creación y mantenimiento de redes de trabajo y la participación en la difusión de experiencias y mejores prácticas a través de conferencias, realización de presentaciones en escuelas, desarrollo de artículos e informes, folletos, revistas, boletines informativos, y también a través de su propia web.

ASOCIACIÓN DE MUNICIPIOS DEL NORTE DE BOHEMIA (SESO) La Agencia Regional de Energía de la Región de Usti es una unidad de la Asociación de Municipios del Norte de Bohemia (SESO). Se creó en 2002 y desde 2003 está siendo apoyada por la Agencia Checa de Energía a través de un programa para el desarrollo de una red de agencias regionales de energía en la República Checa.

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Su misión es servir de apoyo a los tomadores de decisión en el campo de la energía en la región de Usti en el ahorro energético y en el uso de energías renovables principalmente a través de proyectos de acuerdo con las iniciativas de la Comisión Europea, el Programa Nacional de Eficiencia Energética, la política energética estatal y el Programa Gubernamental de Fomento del Ahorro Energético y el Uso de Fuentes de Energía Renovables y Secundarias, respetando las prioridades la política energética regional y la protección del medio ambiente en la región de Usti. La Asociación de Municipios del Norte de Bohemia (SESO) se creó 1992. Su misión es apoyar a los municipios miembros en el intercambio de información y coordinación de acciones conjuntas. En el ámbito normativo y de acceso a la información, SESO pretende iniciar cambios legislativos basados en las necesidades de los municipios, garantizar la información sobre oportunidades de financiación, y facilitar el acceso a la asistencia de expertos, como por ejemplo, capacitación en la administración pública. SESO también desarrolla y pone en práctica sus propios proyectos, siendo uno de sus principales objetivos históricos la protección del medio ambiente en la región. La asociación lleva a cabo proyectos exitosos en materia de gestión de residuos y la educación ambiental, como por ejemplo, el proyecto de Desarrollo del Programa Regional de Gestión de Residuos de la región de Usti y el Programa de Educación Ambiental para los representantes municipales.

ASOCIACIÓN SUN VALLEY (SVA) Sun Valley es una ONG sin ánimo de lucro con sede en Mures, Rumania, especializada en consultoría ambiental y aplicaciones de energía renovable. Promueve el uso de energías renovables como el principal medio para reducir el efecto invernadero y para frenar el cambio climático. Los miembros de la Asociación Sun Valley son especialistas en las áreas de organización y funcionales tales como energía, ingeniería, usuarios, equipos y programas informáticos, etc. En una sociedad cambiante y en continuo desarrollo tecnológico, cada individuo tiene derecho a recibir el máximo de información para evitar la marginación o incluso romper con su “comunidad tecnológica”. SVA se centra en la sensibilización a nivel individual y comunitario en estas políticas a través de la inclusión y la participación de los individuos y grupos en riesgo de exclusión, incluyendo la difusión local de información.

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OBJETIVOS DE LA GUÍA DE BUENAS PRÁCTICAS El objetivo principal de este documento es mostrar algunas de las principales aplicaciones e instalaciones de este tipo de tecnologías. Cada caso contendrá información sobre su historia, fundamentos, desarrollo y evolución, así como datos técnicos y económicos de cada iniciativa. Por otro lado, se hará referencia también a algunos aspectos asociados a este tipo de instalaciones como son, su integración y repercusión en el medio ambiente y social y potencial de replicación. Para la selección de los casos de estudio se han seguido los siguientes pasos: I. www.enair.es

II. III.

Recopilar estudios europeos relacionados y localizar, seleccionar y describir proyectos o actividades concretas llevadas a cabo con éxito a nivel local. Analizar buenas prácticas en la instalación y uso de sistemas de energía minieólica, conectados o no conectados a la red, en zonas en zonas montañosas y rurales de la UE. Seleccionar 15 proyectos locales susceptibles de replicación. Esta selección está basa en criterios prácticos, técnicos, financieros y políticos.

SISTEMAS DE ENERGÍA MINI EÓLICA (SEME´s) De forma resumida podemos decir que un sistema de energía minieólica es un conjunto de equipos eléctricos y mecánicos, generador, soporte o torre, reguladores, inversores, acumuladores, infraestructuras de protección y guarda de los equipos… cuyo objetivo final es la obtención o extracción de la energía, bien sea mecánica, eléctrica o térmica, contenida en las partículas en movimiento que forman las corrientes de aire o viento. El uso que se pretenda dar a esta energía obtenida es lo que diferenciará el tipo de instalación y componentes de la misma, y la demanda de la misma establecerá la dimensión y capacidad de ésta. Como cualquier tecnología renovable, está dependerá en gran parte de los recursos existentes en el emplazamiento donde pretenda instalarse. Del mismo modo no debe contemplarse esta tecnología de forma Hydrada, Grecia. Planta desaladora de agua. aislada del resto, ya que es complementaria a otras como la solar, biomasa, hidráulica… comprobado que ésta muestra su mayor potencial en combinación con las anteriores. En el caso concreto del proyecto Rural-RES, se ha considerado como límite de consideración de una instalación como mini eólica, aquella en la que el mini aerogenerador no supere una potencia nominal de 50 kW de forma individualizada dentro del conjunto de la instalación.

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Aplicaciones de los SEME´s Con el desarrollo y mayor conocimiento de la tecnología eólica, cada vez son más la aplicaciones que se están descubriendo asociadas a los SEME´s. Desde las antiguas panémonas chinas, máquinas hechas de madera y telas para la bombear agua salina, hasta la actualidad, en la que gigantes generadores de más de 100 m de alto construidos con materiales altamente resistentes y capaces de generar varios Megavatios de potencia han sido muchos los avances, estudios y descubrimientos realizados.

Panémona china

Molino holandés

Multipala

Turbina de Brush

Bonus 30kW

Con este devenir tecnológico poco a poco se han ido diferenciando diferentes aplicaciones y tipos de aerogeneradores, materiales, equipos y modelos de instalaciones que han perfilado un amplio abanico de posibilidades de elección para cada instalación y/o ubicación. La imagen de la derecha muestra una curiosa aplicación de un sistema microeólico que ilustra la versatilidad de utilidades del uso que puede hacerse de la energía del viento1: Lo que sí ha quedado constatado es que las SEME´s, aunque en sus inicios coinciden tecnológicamente con la gran eólica, en sus aplicaciones prácticas se diferencia en gran medida siendo mayor ésta cuanto menor es la potencia de las instalaciones. Esta diferencia se fundamenta básicamente en que mientras la gran eólica se centra en la producción de electricidad que será volcada a una red centralizada, los SEME´s se centran en una producción aislada y local para cubrir determinadas necesidades puntuales que esta red central no cubre o tiene deficiencias para cubrirla, porque no posea la suficiente capacidad o no tenga cobertura en ese lugar. No obstante, son cada vez más los casos y países en los que se comienza a explotar el potencial eólico con los SEME´s para la producción de energía eléctrica gracias a una adecuada regulación normativa y desarrollo de las turbinas mini eólicas. Esta conexión en puntos dispersos del territorio está fomentando el desarrollo y fortalecimiento de la red principal, así como impulsando la creación de nuevos mercados centrados en zonas más deprimidas socioeconómicamente. En resumen, podemos decir que existen dos aplicaciones generales o usos en la utilización de la energía generada a partir de los SEME´s: Las instalaciones aisladas de la red Las conectadas a la red eléctrica 1

http://featured.matternetwork.com/2010/12/mini-wind-turbine-idea-powers.cfm

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Aplicaciones para instalaciones aisladas de la red eléctrica Como aplicaciones y ubicaciones específicas para instalaciones o zonas aisladas, podemos destacar: Electrificación de viviendas aisladas, equipos y servicios públicos. Viviendas en emplazamientos aislados, refugios de montaña, zonas de recreo, puntos de observación, vallas eléctricas, etc... Suministro eléctrico a pequeñas instalaciones agrícolas o industriales aisladas. Bombeo de agua, bien sea por suministro eléctrico directo de la bomba o mediante acumulación de la electricidad en baterías, o para sistemas de riego (motores de riego o abonado y mezcla de componentes, etc…), iluminación de invernaderos o granjas, sistemas de ordeño, refrigeración, etc. Desalinización y depuración de agua, en plantas de pequeña dimensión. Fabricación de hielo. Equipos de telecomunicaciones, iluminación, señalización marítima, faros, repetidores y repetidores de radio, televisión y telefonía, dispositivos de alarma, protección catódica, etc… Desecación de zonas inundables. 2

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Aplicaciones para instalaciones conectadas a la red eléctrica Y como aplicaciones específicas para instalaciones conectadas a la red eléctrica podemos distinguir dos posibles modalidades: Venta total de la electricidad producida a la red. Venta y consumo simultáneos de energía eléctrica (Net-metering).3

Otras aplicaciones Producción de hidrógeno (H2). Elevación de agua, mediante el uso directo de la energía mecánica suministrada por el aerogenerador. Obtención de energía térmica. La energía mecánica de una máquina eólica se puede transformar directamente en térmica por dos mecanismos: calentamiento de agua por rozamiento mecánico o compresión del fluido refrigerante de una bomba de calor. En ambos casos, el calor producido se puede enviar, a través de un cambiador de calor, a un sistema de calefacción convencional. Sin embargo, el desarrollo de este tipo de aplicación no ha resultado económicamente factible. La relación coste-beneficio es mayor al generar electricidad, ya que se puede aplicar en diferentes casos, y no sólo para un sistema eólico de aplicación térmica4.

CIEMAT. Sistemas Eólicos de pequeña potencia: I+d+i. [Documento electrónico] 2008. Se trata de un tipo de aplicación en el que el usuario final, conectado a la red eléctrica consume y produce electricidad simultáneamente, pagando o recibiendo el beneficio de la venta de energía de la diferencia neta entre energía producida y consumida. 4 Manuales sobre Energías Renovables. FOCER Fortalecimiento de la Capacidad de Energía Renovable para América Central. 2

3 Net-metering:

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Típicas ubicaciones de las SEME’s Edificios diseminados y comunidades aisladas (de forma autónoma y/o interconectado a red): granjas, chalets, naves industriales, ganaderas o agrícolas, edificios urbanos o semiurbanos. Edificios de viviendas o de oficinas, zonas residenciales, colegios, universidades, hospitales, residencias de mayores, hoteles, centros religiosos, centros comerciales, edificios de la administración, instalaciones deportivas, parques, jardines, paseos marítimos…Sobre cubierta o integrados en la fase de diseño/construcción. Repetidores de televisión, torretas de telecomunicación, señalización marítima... Faros, refugios de montaña, refinerías, gasolineras, estaciones de servicio…En suelo o sobre cubierta. Puertos, aeropuertos, helipuertos, cárceles, cuarteles, bases navales o aéreas… Vehículos ligeros, embarcaciones, caravanas, etc…5

Principales componentes de un SEME Turbina eólica Las turbinas eólicas de pequeña potencia tienen una estructura similar a las de la gran eólica, ya que su fundamento tecnológico es el mismo. Por norma general, la mayoria de las mini turbinas eólicas son de eje horizontal, pero en la actualidad se están comenzando a implantar más sistemas con aerogeneradores de eje vertical, viéndose que son una muy buena opción en zonas Turbina eólica de Enair. urbanas. El Granado, España

Despiece de un Aerogenerador de eje horizontal Black 600 6 (imagen izquierda) y aerogenerador vertical modelo tecnológico de Darieus (imagen arriba-derecha) 7.

5 CIEMAT. 6

Sistemas Eólicos de pequeña potencia: I+d+i. [Documento electrónico] 2008. Assembly instructions and manual for the wind turbine Black 600. p r e V e n t Gmb. 7 http://erenovable.com /

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Torre Las máquinas eólicas deben estar situadas sobre una estructura de soporte capaz de aguantar el empuje del viento. Existen varios tipos de torres: a) b) c) d)

Torres tubulares de acero Torres de celosía Torres de mástil tensado Torres híbridas

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Tipo de torre: (a) Tubular, (b) Celosia, (c) Mástil tensado (d) Híbrida.8

En cuanto a su ubicación e instalación podemos distinguir 4 diferentes: a) b) c) d)

En suelo (Ekhambra, Suecia) Sobre tejado (Mikulasovice, República Checa) Anclado a una pared (Scuola verde, Italia ) Sobre plataforma flotante (Hydriada,Grecia)

La altura de la torre y su posición son aspectos fundamentales a la hora de ejecutar una instalación mini eólica. De estos aspectos dependerá el correcto aprovechamiento del potencial eólico de la zona. Estos aspectos serán estudiados con más profundidad en apartados posteriores.

a)

c)

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b)

d)

Danish Wind Industry Association. Torres de aerogeneradores.Windpower.org. 1999

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Sistemas de almacenamiento En sistemas que no se encuentran conectados a red generalmente se dispone de algún sistema de almacenamiento con el objeto de disponer de la energía en periodos de viento flojo o de calma. • Baterías Actualmente, es el sistema más utilizado para almacenar la electricidad generada por la turbina. Permite construir sistemas de muy pequeño tamaño, adecuados para balizas, repetidores de señal, estaciones de recogidas de datos y puestos de socorro remotos. Su rendimiento es del 60 % al 75 %. Se emplean baterías especiales que permitan reducciones de su carga hasta el 60 % sin daños. Su vida en estas condiciones es del orden de 5 a 7 años. No es adecuado para tamaños grandes por su elevado coste y dificultades de mantenimiento. • Acumulación térmica La energía extraída del viento se usa para calentar agua, directamente por medio de un freno hidráulico o por calentamiento de resistencias eléctricas tras la conversión a electricidad. El agua se almacena y el aprovechamiento energético posterior sería solo adecuado si se requiere en forma calorífica. • Acumulación de agua Durante períodos con exceso de producción de energía se puede usar la energía eléctrica para bombear agua hasta un depósito elevado. Durante períodos de viento insuficiente la carga podría alimentarse con una minicentral hidráulica cuyo generador síncrono se conectaría en paralelo con el aerogenerador a través de un sistema de protección y control adecuado. Este método proporciona una eficiencia de energía eléctrica recuperada entre el 50 % y el 80 %. • Generación de Hidrógeno y pila de combustible El exceso de electricidad producida se utiliza para descomponer el agua en hidrogeno y oxígeno. El hidrógeno se almacenaría y posteriormente se podría utilizar directamente como combustible o bien para generar electricidad de corriente continua mediante una pila de combustible. El rendimiento de recuperación varía entre el 50 % y el 70 %. • Volante de inercia La energía se almacena en un volante capaz de girar a elevado régimen en un recinto al vacío, que impida la resistencia aerodinámica. Es un sistema conveniente para fluctuaciones fuertes en la energía eólica ya que es capaz de absorber potencias instantáneas elevadas. Se obtiene rendimientos de recuperación muy altos, del orden del 80 %. • Desalación de agua En lugares donde coincida la demanda de agua potable con la disponibilidad de energía eólica y su impacto ecológico sea aceptable, es posible recurrir a emplear la energía sobrante en desalinizar agua, la cual es fácilmente almacenable y proporciona una utilidad completa.9

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CIEMAT. Prospectiva y vigilancia tecnológica. Aerogeneradores de potencia inferior a 100 kW. [Documento electrónico] Julio 2008.

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Inversores Los inversores se utilizan para convertir la corriente continua (CC) generada por los aerogeneradores eólicos, paneles solares fotovoltaicos, acumuladores o baterías, etc., en corriente alterna (CA) y de esta manera poder ser inyectada en la red eléctrica o usada en instalaciones eléctricas aisladas. Se pueden diferenciar diferentes tipos de inversores: Inversores de onda sinusoidal (para sistemas que no están conectados a red) Inversores síncronos (usan conmutadores RSC). Inversores auto-conmutados.

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En los nuevos sistemas, cuando la demanda eléctrica excede al suministro y las baterías están cerca de la descarga total, el inversor automáticamente toma potencia de la red hasta que éstas resultan recargadas, pero, cuando hay un exceso de generación con respecto a la demanda y las baterías están totalmente cargadas, el inversor puede también suministrar el exceso de potencia a la red. Incluso, si el sistema de potencia de la red falla, por ejemplo durante una tormenta, el inversor y las baterías dan un suministro de potencia ininterrumpido. El inversor automáticamente cambia a un sistema aislado con baterías convencional.10

Rectificadores y cargadores de baterías Los rectificadores son opuestos a los inversores, convierten la energía de corriente alterna en corriente continua. Además, si el generador no dispone de una salida de la carga de la batería, un cargador de batería es obligatorio. Algunos inversores también pueden actuar como cargadores de baterías. En la siguientes figuras se muestra como se interconectan los diferentes elementos enumerados anteriormente dentro un SEME híbrido eólico-fotovoltaico y un SEME con conexión a la red11:

Esquema de una instalación sistema híbrido con grupo generador de apoyo.

10

Esquema de una instalación de conexión a la red.

UPME; ENERGÍAS RENOVABLES: DESCRIPCIÓN, TECNOLOGÍAS Y USOS FINALES; en: Unidad de Planeamiento Minero Energética (UPME)-MINISTERIO DE ENERGÍA; Bogotá D.C.; Colombia. 11 Energía Eólica. Guía Técnica. Agencia Andaluza de la Energía. Consejería de Innovación Ciencia y Empresa.

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Generadores auxiliares y equipos de soporte En la mayoría de los casos los SEME´s se encuentran complementados o sustentados por otros equipos auxiliares que proporcionan la energía necesaria para las baterais o inyectan a la red cuando éste no produce. Existen diferentes equipos que tienen esta función, pero por norma general y como sopore más seguro se utilizan generadores diesel o de fuentes fósiles. En numerosas ocasiones, y se ha comprobado que es la alternativa más eficiente, indistintamente de este generador auxiliar, los SEME´s suelen ir acompañados de otro tipos de energía renovables complementarios, como son las placas fotovoltaicas (para cubrir las horas de sol, que suelen coincidir con los momentos de menos viento, calderas de biomasa (para cubrir las demandas de calefacción) o placas solares térmicas de agua caliente sanitaria, entre otras.

Infraestructuras necesarias • Base de la torre En ocasiones la torre requiere de cimentaciones, soportes, tensores y anclajes específicos dependiendo del tipo de suelo, torre, emplazamiento de ésta.Sobre suelo usualmente estas bases consisten en losas de hormigón a las que se fija la torre o tensores (vientos) que evitan el movimiento de la torre, contrarrestando los esfuerzos producidos por el aerogenerador. • Equipos de protección Salvo la torre y el generador, todos los demás equipos deben estar protegidos en estancias estancas que los aislen del exterior y de posibles robos, para evitar la pérdida o deterioro de los equipos electrónicos y eléctricos, posibles cortocircuitos o pérdidas de masa. • Equipamiento eléctrico Todos los componenetes del SEME estarán interconectados con un cableado apropiado y correctamente dimensionado dependiendo de los componenetes de éste y la potencia de la instalación.

Tipos de instalaciones de los SEME´s Instalaciones aisladas • Sistemas individuales Generalmente cuentan con un pequeño aerogenerador, una o más baterías para almacenar la energía generada y un regulador que controla la carga y descarga de las baterías. En este sistema, dependiendo de la aplicación final, se puede incluir un inversor para transformar la electricidad almacenada en las baterías en corriente continua a corriente alterna para su uso final.

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Generalmente los aerogeneradores de estas instalaciones se utilizan para la electrificación de equipos concretos, viviendas aisladas, e iluminación mediante la carga de baterías, pudiendo suministrar éstas tanto corriente alterna como continua, regulada mediante los modernos sistemas de control electrónicos, aunque también pueden ser usados para mover bombas eléctricas directamente, sin necesidad de acumular la energía previamente. En cuanto a lo que se refiere a la aplicación concreta para el bombeo de agua con viento existen dos posibilidades: el uso de un molino multipala americano típico donde lo que prevalece es el torque para accionar la bomba mecánica o, un aerogenerador eléctrico que se conecta directamente a una bomba que se diseña para una frecuencia similar al generador.

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Instalación aislada, Bombeo de agua sin acumulación en baterías.12

El molino multipala americano tiene una conexión mecánica mediante un eje desde el rotor hasta la bomba, lo que lo hace propenso a un mantenimiento más frecuente y al daño de los elementos. Además, debe instalarse sobre la fuente de agua que se quiere bombear y ese sitio puede no ser el mejor en cuanto a la producción de viento se refiere. Este sistema, por ser muy elemental puede fabricarse localmente a un bajo costo. Se aplica cuando la velocidad media del viento es menor a 4 m/s. En cambio, un aerogenerador eléctrico es más eficiente que el molino multipala tradicional y no presenta los inconvenientes de desgaste de los ejes de conexión. Se puede conectar alejado de la bomba (hasta 700 m) en un sitio de mejores vientos. Su funcionamiento es mejor con velocidades de viento superiores a 4 m/s y de preferentemente de más de 5 m/s. La instalación de un sistema de bombeo con un aerogenerador eléctrico se justifica cuando se cumplen las siguientes condiciones: a) cuando el volumen de agua a bombear multiplicado por la altura a bombear (cabeza de agua) está entre 200 y 1.000 metros, b) para Mecanismo convertidor de transmisión y palas. velocidades de viento mayores a 4 m/s; c) cuando no es posible utilizar generadores a diesel; y d) cuando la red eléctrica está alejada más de 2 km (ejemplo de la figura anterior).13

12 http://www.enair.es/aplicaciones/bombeo_de_agua 13

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SÁNCHEZ MIÑO, Santiago J. ENERGÍAS RENOVABLES. Conceptos y aplicaciones. WWF - Fundación Natura: 2003.

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• Sistemas Centralizados Si las viviendas a electrificar se encuentran relativamente próximas entre sí, la opción más apropiada puede ser un sistema eólico centralizado debido a la concentración de equipos y energía, lo cual ofrece ventajas desde los puntos de vista técnico y económico. Un sistema eólico centralizado satisface la demanda energética de una comunidad con electricidad producida, almacenada y transformada en un “sistema eólico central” y luego se distribuye, a través de líneas eléctricas, hasta cada una de las viviendas u otros sitios. Generalmente, este tipo de sistemas cuenta con más de una fuente de generación, para lograr mayor fiabilidad del sistema. Se estima que si la demanda es superior a 10 kWh por día un sistema eólico es más barato que uno fotovoltaico, aunque esto depende de la disponibilidad de los recursos naturales para las dos fuentes. 14

Esquema de conexión para pequeñas comunidades.15

• Sistemas Híbridos Las pequeñas turbinas eólicas ofrecen una solución atractiva para la electrificación rural, pero muchas veces la fluctuación del viento hace que no se pueda producir electricidad de manera constante. Debido a ello, es frecuente utilizar un aerogenerador junto con otra fuente de generación, sistemas híbridos, como son paneles fotovoltaicos o generadores eléctricos diesel. Una de las mayores ventajas que presentan, respecto a un sistema individual, es que dan mayor seguridad de generación de electricidad. 16 De este modo junto a los dos mencionados anteriormente como sistemas híbridos que podemos encontrar están los siguientes: Eólico-fotovoltaico. Eólico-diesel. Manuales sobre Energías Renovables. FOCER Fortalecimiento de la Capacidad de Energía Renovables para America Central. La evolución de la tecnología eólica 16 ESCUDERO PASCUAL Alberto. Documentación; Sistema Mixto Eólico Fotovoltaico en vivienda rural basada basada en el concepto de Permacultura; Piña de Esgueva-España; Mayo 1998; pg. 1-114. 14

15 Enair.

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Eólico-turbina de gas. Eólico-hidráulico. Eólico-pila de combustible.17 Los dos tipos de instalaciones híbridas más comúnmente extendidas son las siguientes: • Instalaciones Eólico-diesel. En este tipo de instalación el grupo diesel, interconectado a través de su sistema de control, permite una gran flexibilidad en su régimen de funcionamiento. El grupo diesel trabaja a plena carga cuando el viento está en calma o en régimen variable apoyando la producción del aerogenerador por existir variación de la velocidad del viento. Cuando el viento mantiene un régimen de velocidad suficientemente alto, el grupo diesel está parado y la producción eléctrica es suministrada solamente por el aerogenerador o mantiene su funcionamiento en condiciones de regulación mientras dura el viento fuerte.

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• Instalaciones Eólico-fotovoltaicas Ambas son complementarias. Juntas mejoran la fiabilidad de los sistemas aislados y además los hacen más rentables que cuando operan separadamente. Como se puede ver en la figura siguiente estas instalaciones suelen estar constituidas por un aerogenerador pequeño que, a través de un rectificador/regulador de carga, suministra la energía a las baterías. En paralelo se encuentra un sistema de paneles fotovoltaicos, uno o varios, que mediante su regulador de carga se conectan a la misma batería. Las dimensiones de cada uno de los equipos (aerogenerador y paneles) dependerán de las variables climatológicas así como de las características de la carga. Esquema de conexión para electrificación de una vivienda aislada con acumulación en baterías.18

17

CIEMAT. Sistemas Eólicos de pequeña potencia: I+d+i. [Documento electrónico] 2008. La evolución de la tecnología eólica

18 Enair.

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Instalaciones con conexión a la red eléctrica Si la legislación del sector eléctrico lo permite existe la oportunidad de suministrar energía a la red con pequeños sistemas eólicos. Esto es aplicable en los casos en que exista una red en las proximidades del centro de consumo. En este caso, la energía requerida por el usuario sería suministrada por el sistema eólico y por la red eléctrica. Si el aerogenerador produce energía en exceso, se entrega el excedente a la red eléctrica y, si se produce menos energía de la requerida, se toma de la red. Este sistema es conocido como “Net-metering”, y consiste en un contador especial que descuenta los kWh consumidos a los producidos, de modo que la energía generada de más al final de cada periodo será pagada al propietario del aerogenerador al precio estipulado por la normativa de ese país. Esquema de conexión del aerogenerador con conexión a red.19

En este tipo de instalaciones, el almacenamiento de la electricidad en baterías es opcional, pero su inclusión exige dispositivos rectificadores de corriente alterna para la carga de las baterías e inversores de corriente continua.

Ekhambra, Suecia. Un ejemplo de integración ambiental de un sistema mini eólico conectado a la red.

19 Enair.

La evolución de la tecnología eólica

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Principales diferencias respecto a la Gran Eólica

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•

La altura de operación de los mini aerogeneradores es menor, estando entre los 10 y 30 m de altura habitualmente. A estas alturas los potenciales de viento requieren de un estudio en campo para cada emplazamiento, siendo las velocidades de viento menores y susceptibles de ser alterados por obstáculos del entorno.

•

Se utiliza tanto en aplicaciones aisladas como en conectadas a red, siendo muy diversas éstas y los tipos de instalaciones posibles, individualmente o mixtas con otras fuentes de energía (solar, diesel, hidráulica, etc..).

•

La iniciativa de instalación puede ser llevada a cabo por un amplio número de promotores, particulares, empresas, administraciones, etc…debido a su bajo-medio nivel de inversión inicial.

•

Existe una falta de madurez tecnológica. El proceso de fabricación es aún muy artesanal. Esto conlleva a que el precio por kW instalado y los periodos de retorno sean mayores.

•

La fiabilidad y eficiencia son aún mejorables.

•

Existe una falta de mecanismos de certificación, regulación y marco normativo en numerosos países. Esto provoca que no sea incentivada en la misma medida habiendo vacíos legales.

•

No ha sido tan experimentada y probada, habiendo un mayor nivel de incertidumbre en su estudio económico técnico para su instalación, ya que depende de las condiciones de cada emplazamiento.

•

Las velocidades de rotación de los aerogeneradores es alta, esto sumado a que suelen ubicarse cerca de espacios habitados, requieren de un mayor control de los ruidos, vibraciones y seguridad en su operación.

•

Las instalaciones y equipamientos difieren bastante de los grandes parques eólicos. Suelen ser instalaciones de baja-media potencia y con componentes diferentes a los de la gran eólica. Requieren menor espacio debido a su tamaño, pudiendo colocarse sobre cubiertas. Este tipo de instalaciones en caso de ser menores de 1 kW pueden ser ejecutadas por uno mismo.

VS Coada Lucului, Rumania

26

Glasgow. http://ironika.es/

Mikulasovice, República Checa

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La siguiente tabla muestra una relación aproximada entre las diferentes clasificaciones de las turbinas eólicas y aplicaciones de las mismas en función de su potencia nominal.

Ámbito de Estudio del Proyecto Rural-RES

Denominación

Microaerogeneradores

Potencia Nominal (Kw)

R (m) *

81

* Los valores de radio son aproximados

Venta, Producción y Suministro a la red

Grandes empresas y Gobiernos Regionales y nacionales

Típicas Aplicaciones Embarcaciones y coches eléctricos, sistemas de comunicación (baja potencia, radares, radio, etc.), instrumentos de medida y protección catódica, estaciones meteorológicas, refugios, iluminación, balizamiento, vallas eléctricas, lugares de esparcimiento. Granjas y viviendas aisladas, Sistemas eólicos-fotovoltaicos, bombeo, sistemas de telecomunicaciones (de mayor potencia y funcionamiento continuo). Pequeños parques eólicos. Granjas y viviendas aisladas o conectadas a red con consumos importantes. Comunidades de vecinos, Pymes (sistemas eólicos mixtos eólicos-diesel), drenaje, tratamiento de aguas. Parques eólicos en terrenos complejos o de poca infraestructura. Instalaciones comerciales, institucionales o construcciones aisladas cuando sustituye un generador diesel/ Redes aisladas para comunidades con apoyo de generadores u otras fuentes de energía. Parques Eólicos en terreno llano o mar adentro Actualmente en fase de investigación y desarrollo.

** Aplicaciones más usuales según la potencia

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VENTAJAS E INCOVENIENTES DE LOS SEME´s Ventajas • Al igual que los grandes generadores eólicos la fuente energía es inagotable y renovable. • Se trata de una tecnología limpia o verde, por lo que no se genera CO2 ni emisiones tóxicas en la generación de energía (no así en su fabricación). • Trabajan a temperatura ambiente: no son necesarios sistemas de refrigeración o calderas que consumen energía y en muchos casos contaminan. www.enair.es

• Puede suministrar electricidad en lugares aislados y alejados de la red eléctrica. Del mismo modo en aplicaciones como, por ejemplo, el bombeo de agua y desecación proporcionan la energía mecánica necesaria sin necesidad de poseer suministro eléctrico. Al ser aprovechados los recursos energéticos autóctonos resultan imprescindibles para el fortalecimiento del sistema energético europeo. • Causa menor impacto visual que los grandes aerogeneradores alzándose por lo general hasta alturas máximas de unos 30 m en

Campli, Italy. Un ejemplo de buena integración de un sistema mini eólico con el entorno.

aerogeneradores de más de 100kW. Se desarrollan en espacios rurales, industriales, urbanos o infraestructuras ya utilizados, no deteriorando espacios naturales. • Genera energía cerca de los puntos de consumo, por lo que reducen las pérdidas debidas al transporte y transformación que se estiman en algo más del 10% de la energía final suministrada dentro del sistema centralizado de distribución. • Es accesible a muchos usuarios, sin apenas necesidad de obra civil, y su instalación es sencilla hasta unas determinadas dimensiones. Puede considerarse que instalaciones con aerogeneradores de potencias menores de 300W pueden ser instalados por cualquier usuario con unos mínimos conocimientos técnicos. • Estimula la concienciación a nivel personal del problema energético proporcionando autosuficiencia energética. Produce energía limpia a pequeña escala de manera distribuida y sostenible. • Ahorro de energía (un aerogenerador puede ahorrar gran parte de la energía consumida por un hogar, con la consiguiente reducción de la factura).

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• Los requerimientos técnicos, de planificación y tramitación administrativa son menores que los de los grandes generadores eólicos, salvo casos excepcionales en los que no exista regulación específica. • Funciona con vientos moderados y no requiere de estudios de viabilidad complicados. • Puede genera empleo local directo en su fabricación, instalación y mantenimiento. Fomenta el desarrollo de una amplia gama de mercados, desde fabricantes y desarrolladores, distribuidores, instaladores y proyectistas. Estimula la actividad científica, tecnológica, industrial y económica. • Se conecta en BT, similar a la fotovoltaica. En la hibridación energía minieólica-fotovoltaica se complementan perfectamente: los picos de operación de ambos ocurren en diferentes etapas del año y del día; y tienen evacuación compartida a la red de BT. • En países desarrollados, donde la red convencional tiene una implantación mayoritaria, se vislumbra la aplicación de la minieólica como una gran posibilidad de mercado a nivel mundial. • En países en vías de desarrollo existe un alto porcentaje sin acceso a red convencional, por lo que son posibles ambas aplicaciones: conexión a red allí donde exista red convencional y sistemas híbridos aislados allí donde no existe dicho acceso. • Su desarrollo es modular permitiendo su crecimiento en función de la demanda sin requerir de grandes inversiones iniciales.

Inconvenientes • Se utilizan normalmente en lugares con bajas velocidades medias anuales, ya que el lugar de instalación viene impuesto por el usuario final. • El precio de la tecnología sigue siendo alto, por no existir una producción en serie apropiada. • Se instalan a baja altura donde las velocidades del viento son menores y están sometidas a un régimen de flujo más turbulento. • En el caso de las instalaciones en el ámbito urbano, además de flujo turbulento, suele ser inclinado en las cubiertas o tejados, existiendo por lo general múltiples obstáculos alrededor. • Las emisiones de ruido acústico y las vibraciones deben ser bajas debido a la cercanía a la que generalmente se encuentra respecto al punto de uso final. En cualquier caso solventando.

Kansas City. Un ejemplo de mala instalación. Las turbinas están detrás de los paneles solares. http://www.wind-works.org/photos/

parece que estos dos problemas ya se están

• Deben realizarse avances en la certificación y control de la calidad de los aerogeneradores, como por ejemplo, abaratar su certificación. •

Existe una gran incertidumbre a la hora de estimar el dimensionamiento apropiado de una instalación mini eólica con acumulación debido a la multitud de factores y elementos que intervienen

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METODOLOGÍA Y CRITERIOS DE SELECCIÓN Para este trabajo se ha realizado un estudio holístico multicaso, que muestre los diferentes tipos de aplicaciones e instalaciones existentes para los SEME´s. Respecto a la recogida de datos se ha tenido en cuenta toda la documentación recopilada, observaciones directas durante las visitas, entrevistas en persona o telefónicas, así como la información aportada por los socios. La selección final de cada caso se ha realizado mediante una valoración cualitativa de diferentes aspectos relevantes de las instalaciones. Estos aspectos son los siguientes: www.enair.es

REPLICABILIDAD. VIABILIDAD FINANCIERA. INTEGRACIÓN MEDIOAMBIENTAL (IMPACTOS vs MITIGACIÓN). VALOR EDUCATIVO. INNOVACIÓN.

SELECCIÓN DE BUENAS PRÁCTICAS La selección de buenas prácticas se basa en las necesidades y exigencias del mercado, teniendo en cuenta que el consumidor va a ser el usuario final. Para la selección de buenas prácticas se han considerado las necesidades del mercado de sistemas eólicos de pequeña escala en el futuro, así como la capacidad de las aplicaciones para dar a conocer los sistemas de energía eólica de pequeña escala. Este último enfoque se ha tenido en cuenta ya que el objetivo último del proyecto es fomentar el desarrollo sostenible de regiones montañosas y rurales de la UE mediante la promoción de la utilización de sistemas de energía renovable de pequeña escala. Por otra parte, se ha podido comprobar que un período de estudio lo suficientemente largo facilita comprobar la fiabilidad de la tecnología de la pequeña eólica en el tiempo. Así una selección amplia de sitios y modelos de explotación, incluyendo instalaciones aisladas y conectadas a la red, es la mejor garantía para obtener resultados transferibles. Es por esta razón por lo que se decidió analizar diferentes situaciones en diferentes países tratando de no duplicar ejemplos para que, recogiendo las prácticas de todos los países, se pueda obtener una visión general de toda la casuística asociada con los sistemas mini eólicos.

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SUECIA En Suecia, los propietarios de fábricas y los agricultores son unos de los clientes más interesados en obtener los beneficios mediante la instalación de pequeños generadores eólicos. Al ser propietarios de una pequeña turbina eólica, pueden ser independientes de la empresa suministradora de energía y, por tanto, evitar las fluctuaciones del precio de la electricidad. Al localizarse en áreas remotas con alto potencial eólico, si instalan un pequeño generador eólico de alta capacidad (más de 10Kw) en una torre alta (más de 10 metros),el resultado de la instalación en cuanto al tiempo de recuperación de la inversión es muy bueno, pudiendo llegar a reducirse a 8 años, mientras que la vida útil de la instalación se estima en más de 20 años. De esta manera, es considerado una gran oportunidad de inversión. Los propietarios de viviendas residenciales no son en la actualidad los principales clientes de los sistemas de energía minieólica, lo que se debe principalmente a ineficiencia de la producción. No es fácil poner una torre con una altura suficiente, que normalmente es de 25 metros en Suecia. De hecho, los pequeños generadores eólicos a bajas alturas siempre ofrece un rendimiento bajo independientemente de lo avanzada que sea la tecnología utilizada. Al mismo tiempo, el precio de la electricidad residencial es bajo y relativamente estable. Por tanto, el propietario de una residencia no puede obtener los mismos beneficios económicos que los propietarios de fábricas o los agricultores. También existe preocupación por la seguridad de este tipo de instalaciones. A medida que más turbinas eólicas se están instalando van surgiendo problemas de seguridad, por lo que los clientes están también comenzando a prestar más atención a la seguridad y fiablidad de los sistemas de generación minieólica. Por otra parte, en Suecia existen localizaciones con altas velocidades de viento, como las islas, en las que probar la fiablidad a largo plazo de los pequeños generadores eólicos.

ESPAÑA La legislación española no diferencia todavía la energía mini eólica de la gran eólica al establecer los aranceles o tasas de producción. Por lo tanto, no hay tarifas especiales para conectar los sistemas de generación mini eólica a la red. La legislación está en marcha y a lo largo de 2011 se espera un Real Decreto que lo regula. Esto significa que en la actualidad hay muy pocos popietarios de casas residenciales, empresarios … que hayan optado por SEME’s, y los existentes lo hacen por una cuestión de concienciación ambiental más que por los posibles beneficios económicos. Por tanto, la selección de buenas prácticas en España se ha centrado en instalaciones aisladas, de tipo comercial, agrícola o ganadero.

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Del mismo modo se ha tratado de evaluar una buena práctica del tipo “hágalo usted mismo”, en zonas de bajo potencial de viento usando un sistema de energía mini eólica de baja inversión basado en tecnologías tradicionales y fácilmente transferible a áreas económicamente más deprimidas. Además se ha considerado de gran interés el evaluar el rendimiento de las instalaciones mixtas eólicofotovoltaicas debido al gran potencial solar de nuestro país.

ITALIA

www.enair.es

Uno de los puntos claves del proyecto Rural-RES es la transmisión de conocimiento sobre sistemas eólicos de pequeña escala entre los diferentes territorios, por lo que se seleccionó una instalación mini eólica que se encontraba en un centro de formación y que poseía un sistema de recopilación de datos y de seguimiento de la producción en tiempo real. Por otra parte fue seleccionado un sistema llamado "Invertimos en su propiedad". Mediante este programa, tras una evaluación, se seleccionaron distintas localizaciones en las que se instalaron uno o varios generadores eólicos otorgando al propietario un canon anual de alquiler, compatibilizándose con el uso inicial de la propiedad (agrícola, ganadero…). La compañía instaladora se hace cargo directamente de la obtención de todas las autorizaciones necesarias, los trabajos de instalación y la conexión a la red eléctrica nacional.

REPÚBLICA CHECA Se ha elegido un caso típico de estudio de zona de escaso viento en edificios. Muchas turbinas montadas en tejados no dan buenos resultados e incluso dan lugar a desastres (con aspas rotas, etc) por lo que hemos optado por mostrar un sistema bien diseñado, instalado y funcionando en la República Checa. Por otra parte, demuestra que para pequeñas empresas o particulates, lejos de ser una instalación subvencionada , la inversión puede recuperarse en un corto espacio de tiempo.

GRECIA Se han analizado instalaciones que suponen algún tipo de innovación, replicables en lugares con problemas similares. Estas consideraciones se han tenido en cuenta para la selección de Hydriada como una solución innovadora para la desalinización del agua mediante base flotante. La otra es un ejemplo donde la tecnología mini eólica se usa como apoyo en una comunidad aislada, con conexión a red inestable, donde son frecuentes los apagones y caidas de tensión.

RUMANIA En el caso de Rumania las instalaciones seleccionadas han sido aquellas aisladas y con muy bajos requisitos muy bajos en materia de inversión que serían adecuados para la replicación en las zonas menos desarrolladas de la Unión Europea y donde es difícil conseguir la financiación de las inversiones.

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INDICE DE CASOS 1 El Granado, España 2 Hydrada, Grecia 3 Västangård, Suecia 4 Ekhamra, Suecia 5 Campli, Italia 6 Mikulasovice,República Checa 7 Lövesta, Suecia 8 Dehesa del Vadillo, España 9 Monastery Hagion Nipion, Grecia 10 Finca Campano, España 11 Coada Lacului, Rumania 12 Atri, Italia 13 Malören, Suecia 14 Scuola Verde, Italia 15 CEDER-CIEMAT, España

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Miniwind Good Practices Guide

Atri, Italia

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LOCALIZACIÓN DE LAS BUENAS PRÁCTICAS

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Nº

NOMBRE DE LA BUENA PRÁCTICA

PAÍS

INICIO (año)

TABLA-RESUMEN DE LOS CASOS DE BUENAS PRÁCTICAS VELOCIDAD POTENCIA ALTURA PRODUCCIÓN CONECTADO VIENTO INSTALADA TORRE TURBINA / COMBINACIÓN RREE (MWh año) A RED (m/s) (Kw) (m) 1 x Aerogenerador Bornay Inclin Neo 6000W 3,5-4 6 12 3 NO 10 x paneles fotovoltaicos Photowatt 185Wp y 1 x Generador de gasoil

PALAS (Nº)

EJE (H/V)

UTILIDAD/ APLICACIÓN

3

H

La instalación ofrece una potencia continua de 4 Kw para los equipos de transmisión.

1

Granado – Experiencia exitosa

España

2008

2

Hydrada

Grecia

2006

7

30

20

12

NO

1 x Pitch Wind_SE

2

H

3

Vastangard

Suecia

2000

6,5

30

30

70

SI

1 x Pitch Wind, P14-30

2

H

4

Ekhambra

Suecia

2008

6

22

24

31

SI

1 x JBA-22kW

3

H

5

Campli

Italia

2009

7

10

10

18

SI

1 x Turbina prototipo

3

H

6

Mikulasovice

República Checa

2001

3,5

7

10

12

NO

1 x No sincrónica, con timón de barlovento, tripala WT7

3

H

7

Lovesta

Suecia

2008

7

5,5

21

11

SI

1 x Hannevind 5,5 kW

3

H

8

Dehesa del Vadillo

España

2006

4,3

2500

10

5

NO

3

H

9

Monastery

Grecia

2007

6

5

10

11

NO

3

H

10

Campano

España

2007

6

1

4

11

Coada lucului

Rumania

2001

3,4

1,3

12

Atri

Italia

1998

3,5

13

Maloren

Suecia

1984

14

Scuola verde

Italia

2006

15

CEDERCIEMAT

España

20042011

10

5000-10000 (l/dia) 13

NO

1 x Aerogenerador Proven WT2500 41 x paneles fotovoltaicos 3 x 3.300 Wp 1 x Generador de gasoil. 1 x Aerogenerador trifásico FORTIS MONTANA 5kW + 27 x paneles fotovoltaicos 175 Wp Kyocera = 4.7 Kw + 1 x Generador de gasoil 1 x Molino de viento de autoconstrucción 1 x Aerogenerador Whisper H40

5

10

6

NO

1 x Molino multipala

18

12

0,75

12

2

NO

1 x VK240 de SVIAB

3

3

0,4

4

0,21

NO

1 x Aerogenerador AIR X

3

1 a 12

Varios

-

SI y NO

NO

16 Aerogeneradores estudiados

16 3

Varios

El HYDRADA es el primer aerogenerador flotante no conectado a red en una planta de desalación para producir agua potable en pequeñas islas en el Mar Egeo. La energía se utiliza principalmente en la granja. Cuando la producción es mayor que el consumo el excedente se conecta a la red y se vende.(net metering) Se trata de un SEME conectado a red mediante “netmetering”. La mayor parte de la energía producida es consumida por la granja, reduciendo la necesidad de compra de electricidad. Esta instalación es conectada a red para la venta de toda la energía producida La electricidad generada por el SEME se utiliza para calentar el agua y alimentar los dispositivos electrónicos del pequeño taller (reparación de automóviles) y la gasolinera. Autoconsumo principalmente. Si éste produce más energía de la que necesita el propietario puede utilizar el superávit para venderlo a la red. Autoconsumo. La instalación se usa para alimentar 4 viviendas, equipadas con todos los equipamientos y electrodomésticos. Autoconsumo. Para solventar problemas de suministro eléctrico debido a deficiencias de la red.

Bomba de agua. El objetivo es sustituir el generador diesel para la extracción de agua de un pozo. H Autoconsumo. Suministro eléctrico para una vivienda. Bomba de agua. La energía mecánica disponible alimenta una bomba que permite extraer agua de un pozo H artesiano y depositarla en un tanque situado en un lugar elevado en una colina cercana. La energía es usada en un faro en la isla y reemplaza la H electricidad generada por un generador diesel. La energía se utiliza para alimentar un luminoso exterior H (con una lámpara de 12 W). Investigaciones tecnológicas realizadas por la H&V administración estatal. H

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Nº

NOMBRE DE LA BUENA PRÁCTICA

PAÍS

INICIATIVA

1

Granado – Caso de éxito especial

España

Empresa privadaCompañía de telecomunicaciones

3

Hydrada

Grecia

Secretaría General de Investigación y Desarrollo

4

Vastangard

Suecia

Propietario/s

12

Ekhambra

Suecia

Propietario/s

5

Ekhambra

Suecia

Empresa privada

6

Mikulasovice

República Checa

Iniciativa privada

7

Lovesta

Suecia

Propietario/s

8

Dehesa del Vadillo

España

Propietario/s

9

Monastery

Grecia

Propietario/s

10

Campano

España

Propietario/s

Rumania

Consejo Local de Bulz, ICEMENERG and Southwest Windpower Inc

Italia

Propietario/s

Suecia

Administración Sueca Marítima

Italia

Centro de educación

España

Sector público. CIEMAT. Ministerio de Ciencia e Innovación.

11

Coada lucului

12

Atri

13

Maloren

14

Scuola verde

15

CEDER-CIEMAT

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TABLA-RESUMEN DE LOS CASOS DE BUENAS PRÁCTICAS PERIODO INVERSIÓN INICIAL RETORNO FINANCIACIÓN IMPACTOS Y POTENCIAL DE REPLICACIÓN (€) (años) Este modelo está ya siendo replicado en diferentes torres de telecomunicaciones en Andalucía, donde la conexión a la red es inviable. El único problema identificado ha sido el 60000 5 Fondos propios robo y vandalismo, por lo que se deben considerar medidas de protección para este tipo de instalaciones. Son instalaciones de pequeña escala que no causa impactos ambientales serios y no Secretaria General para la necesitan medidas de mitigación. Esta instalación puede trasladarse y anclarse en distintos 50000 10 Investigación y el Desarrollo lugares. Muchos países han mostrado su interés, entre ellos Chipre y EEUU La instalación ha sido aceptada por los vecinos debido al pequeño tamaño de la turbina y la 50000 10 Fondos propios distancia respecto a los vecinos. El aerogenerador es un producto estándar y el único requisito para la replicación es que el 40000 12 Fondos propios potencial eólico sea al menos similar al del sitio. Está junto a una granja y funciona sin afectar la producción de ésta debido a que el área 40000 7 Compañía privada ocupada es pequeña . Este proyecto muestra un modelo susceptible de ser usado en edificios (talleres, pequeñas 14096 6,5-7 Fondos propios fábricas…), especialmente en casos donde la disponibilidad de terrenos es un factor limitante. Fondos propios y una Potencialmente replicable, siempre que las condiciones de viento sean buenas y el resto de 16000 14 pequeña subvención aspectos administrativos sean similares (posibilidad de conexión “net metering”). Los beneficios de este tipo de instalaciones son notables, especialmente en áreas rurales 110000 14 Fondos propios donde la conexión a la red es inviable. En estos casos, la energía renovable es una gran opción. Este tipo de instalación ha sido ya implementada en algunas zonas de Grecia y es 20000 Fondos propios recomendable más replicación en localizaciones donde se pueda ahorrar energía y costes. Solución de problemas tradicionales, como abastecer de agua al ganado en explotaciones 2000 1 Fondos propios extensivas. El sistema híbrido PV/Eólico de 1,3 kW está en la fase de monitorización, tiene como Consejo Local de Bulz, objetivo validar las soluciones, y también establecer las condiciones específicas de 5800 25 ICEMENERG and Southwest operación y mantenimiento del sistema con el fin de aumentar el rendimiento técnico y Windpower Inc económico de más instalaciones Es posible replicar esta instalación en áreas donde los vientos son moderados y la impacto 9000 9 Fondos propios ambiental es un factor importante. El principal problema de este tipo de instalación es que debe estar próximo al punto que requerirá la energía mecánica. Existe un alto potencial de replicación de instalaciones no conectadas a la red, 5000 5 Fondos públicos especialmente como alternativa a los generadores de diesel. Este sistema tiene mayores posibilidades de replicación allí donde el fin educativo es más 1800 Administración local importante que la necesidad de producción a gran escala. Sin Inversiones recuperación Se trata de una iniciativa de una entidad pública que tiene como finalidad desarrollar y Fondos públicos plurianuales de la aplicar la tecnología mini eólica. inversión

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CASOS de ESTUDIO

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EL GRANADO

1 Velo cidad d el vien to (m /s)

6

Po ten cia (kW)

6 (7.5 con PV)

P r od u c c ión (MWh /año )

3

CO2 evitad o (CO2 t/añ o )

1.7

Co n ectado a red

No

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R RE ES SU UM ME EN N Localización: Repetidor de telefonía móvil (El Granado, Huelva). Pais: España Inicio: 2008 Este es un caso de aplicación comercialmente viable de la tecnología mini eólica, en combinación con una instalación solar fotovoltaica y un generador diesel de respaldo para proporcionar energía a un repetidor de telefonía móvil. Anteriormente a esta instalación, se requerían generadores diesel que debían estar en funcionamiento entre 8 y 10 horas al día para proporcionar carga adecuada de la batería para alimentar el transmisor de relé. La instalación de 10 paneles fotovoltaicos de 24V * 185Wp, un aerogenerador de 6 kW de potencia nominal, un inversor de 8kVA y 24 paquetes de baterías de 2300AhC100 ha producido una reducción del uso del generador diesel de 6 horas al día. En otras palabras, el generador diesel ahora nunca opera. Por lo tanto, el coste de 800 € al mes en combustible para el generador diesel ahora se ha reducido a cero. La instalación ofrece una potencia continua de 4 kW para el transmisor de relé. El recurso eólico es moderado entre 5 y 6 m/s en promedio anual, y la turbina se encuentra a sólo a 12 metros por encima del suelo, que a su vez es 300 metros sobre el nivel del mar. Mediante el estudio de la producción a través de Internet, el personal de mantenimiento ha comprobado que el aerogenerador proporciona mucha más potencia durante todo el año que los paneles solares ,y que es la parte más importante de la instalación. También se señaló que una vez que las velocidades del viento están por

40

encima de 2 m/s, el aerogenerador empieza a generar electricidad. Financieramente es una operación comercialmente viable, es decir que tiene sentido financiero sustituir los costes derivados del generador diesel por tecnologías de energía renovable. La inversión inicial fue de 60.000 €, incluyendo el generador, y se considera un plazo de recuperación de la inversión de 5 años. En general, lo destacable de este modelo es que no genera ningún problema ambiental o de planificación. Como ya hay una torre mucho más alta para el propio transmisor, está lejos de zonas urbanizadas y tiene muy limitado el impacto visual, siempre y cuando se mantenga dentro del perímetro de la instalación del transmisor no hay necesidad de solicitar las licencias o permisos. Por otra parte, ya que no está conectado a la red, no requiere permiso, o inversiones especiales o de tecnología de sincronización. Este modelo ya se ha repetido en 14 relé de otras estaciones transmisoras en España por la misma empresa de mantenimiento, y los resultados están mejorando con cada nueva instalación.

INF ORMACIÓN DE LA INSTALACIÓN La instalación es telemonitorizada: Un controlador IQ221 que puede obtener hasta seis medidas universales (o entradas analógicas o digitales) y un controlador de TMNG que actúa como una puerta de acceso a la información y la transmisión de los datos recogidos por el controlador IQ221, a través de GSM al supervisor central o sistemas de gestión centralizada.

Velocidad media de viento (m/s): Producción (MWh): Tiempo de parada (dias/año): Modelo del aerogenerador: 1 x Bournay Inclin Neo 6000 W

6 3 1

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

Potencia del generador (W): 6000 Voltaje del generator (V): 48 Capacidad del inversor (W): -Capacidad de las baterías -(Ah): Altura de la torre (m) : 12 Diámetro del rotor (m) : 4 Velocidad de conexión (m/s): 3.5 Velocidad de corte (m/s): -Nivel de ruido (dB): -Otras Fuentes de Energía: 10 x paneles fotovoltaicos Photowatt 185 Wp y 1 x generador diesel, 24*2300 Ah C100 banco de baterías Conectado a red: No Uso: proporciona potencia a un repetidor de telefonía móvil

Interconexión de los componentes de la instalación Producción

Producción mensual (kWh)

Velocidad Media Anual (m/s)

Curva de Potencia

Potencia (W)

Generador Inclin 6000 Velocidad del Viento

Velocidad Media Diaria y Anual

Instalación mini eólica y fotovoltaica.

Rosa de los Vientos

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Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

Distribución Weibul

Equipamento eléctrico

ASPECTOS AMBIENTALES Geología Terreno acolinado (altura máxima aprox.290) Clima Mediterráneo-continental. Restricciones ecológicas/ de planificación: Ninguna área restringida o problema de planificación. Medidas de Mitigación La instalación se localiza junto a un parque eólico de gran escala, y por tanto, todas las medidas de mitigación y corrección ambiental se tomaron para dicho parque, por lo que no son necesarias para esta instalación. Foto: Instalación mini eólica y aerogenerador de gran escala.

42

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

A S OS CO MIIC ÓM NÓ ON CO EC SE OS TO CT EC PE SP AS Inversión inicial (€): Precio actualizado(€):

60 000 62 758 2% de los costes de Mantenimiento (€): instalación Administración (€): 55 000 Costes de alquiler (€): Licencias(€): Ingresos anuales 2009(€): Retorno de la inversión (años): 5 Tasa Interna de Retorno (TIR)(%): -

FACTORES POLÍTICOS Y ADMINISTRATIVOS Debido a la localización del repetidor junto a un parque eólico de gran escala no existen problemas burocráticos o administrativos. De hecho el alcalde ha mostrado un interés activo en la instalación y tiene previsto uno para su casa rural en 2011.

P PE ER RC CE EP PC CIIO ON NL LO OC CA AL L

inviable. El único problema encontrado es el bandalismo o los robos. Por tanto, deben tomarse las medidas adecuadas de seguridad y protección para este tipo de instalaciones.

L S AS DA DIID ND EN RE PR AP SA ES NE ON CIIO CC EC LE La lección aprendida más importante es que las turbinas eólicas de pequeña escala pueden proporcionar soluciones comercialmente viables para sumnistrar electricidad a empresas. Donde la conexión a red es inviable o excesivamente cara, las instalaciones híbridas dependientes predominantemente de una turbina eólica puede proporcionar la solución ideal.

CONTACTO Compañía: Winercon Nombre: Francisco Arnau Dirección: País: España Código Postal: Teléfono: +34 962 524 60 07 Fax: Web: www.winercon.es

La opinión de los residentes sobre el parque eólico de gran escala es favorable, y no existe una conciencia real sobre la pequeña turbina, ya que está lejos de zonas habitadas y se encuentra “camuflada” por el parque eólico.

POTENCIAL DE REPLICACIÓN Este modelo está ya siendo replicado en otros repetidores de Andalucía, donde la conexión a red es

43

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

44

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

HYDRIADA

2 V ei n W l odc isdpaede d (m /s)

7

P t eenrc i a ( k W ) P oo w Cap acity (kW)

30 30

P r od u c c ión P ( Mr oWdhu catñi oo )n (MWh year) CO2 evitad o C ( COO2 2atv/ oa ñi doe)d (CO2 to n /year) Co n ectado a G r erdi d Co nn ected

12 12 14 14 No No

45

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

R RE ES SU UM ME EN N Localización: País: Inicio: Área:

Hirakleia Small Cyclades Grecia 2006 20 x 20 m2

La HYDRIADA es la primera turbina eólica flotante no conectada a red usada en combinación con una planta de desalación para producir agua dulce para islas pequeñas en el Mar Egeo. Historia: Iniciada en 2003, es un proyecto financiado por la Secretaría General para la Investigación y el Desarrollo para el diseño y ejecución de una planta de desalación ecológica mediante energía eólica. En 2005 la estructura flotante fue construida en el astillero de Elefsis y en 2006 se realiaron las pruebas de mar en la isla de Hrakleia. Es totalmente automática y no tripulada y se controla a través de Internet.

viento disponible (cuando la velocidad de viento es alta, más potencia es generada y consumida, incrementando respectivamente la cantidad de agua potable producida). Acoplamiento de la plataforma y la turbina eólica – diseñada especialmente para permitir el enganche y operación de la estructura flotante con la turbina eólica. La unidad es autónoma, totalmente automatizada y sin tripulación, lo que reduce significativamente los costes de operaciones. Con energía de entrada variable, la eficiencia de producción de agua potable y el ahorro energético son maximizados y sin necesidad de tratamiento químico. El equipo está trabajando en una nueva instalación de producción total de 1000 toneladas/día para ser instalado en otra isla.

Características: Funcionando desde enero de 2007,y desde junio de 2007 en los Archipiélagos Egeos. Todos las situaciones climatológicas (ha afrontado vientos de hasta 120 km/h, diseñado para 200 km/h) Mínimo mantenimiento Autónoma y no tripulada Totalmente automatizada, controlada remotamente y teleoperada.

INF ORM ACIÓN DE LA INSTALACIÓN Innovaciones Tecnológicas: Adaptada para operar con diferentes entradas de energía, de esta forma usa toda la potencia de

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Generador Mini Eólico

Velocidad media de viento (m/s): Producción (MWh/año) Tiempo de parada (horas/año): Modelo del aerogenerador: 1 x Pitchwind_SE Peso (tn): Potencia de la Turbina (kW): Potencia del Generador (kW): Voltaje del Generador (V):

7 12 --

1 5 0 3 0 3 0 3*425

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

Capacidad del Inversor (w): -Capacidad de las Baterías (Ah): -Altura de la Torre (m): 20 Diámetro del Rotor (m): 15 Velocidad de conexión (m/s): 2 Velocidad de corte (m/s): Ninguna Sistema de frenado: -Otras fuentes de energía: -Conectado a red: No Uso: El agua potable producida se suministra a la isla a través de una tubería

Regulación de potencia ángulo de paso Tipo de generador Voltaje del generador Conectado a red No conectado a red Alturas de torre disponibles Tiempo de vida técnico Garantía

Regulación por Sincrónico 3 * 425 V si opcional 15 - 65 m 20 años 2 años

INF ORM ACIÓN TÉCNICA DE LA TURBINA

Curva de Potencia y Producción de Energía. Fuente: Pitchwind

Potencia Nominal 30 kW Tipo de turbina a barlovento Número de palas 2 Diámetro de rotor 15 m Área de barrido 177 m2 Velocidad de rotación 40 - 85 rpm Velocidad de conexión 2 m/s Velocidad de viento para la potencia nominal 13 m/s Velocidad de corte No Velocidad de supervivencia 72 m/s

ASPECTOS AMBIENTALES Datos de viento estudiados Rango de velocidad del viento de 6-9 m/s, con una media de 7 m/s. Geología Isla Montañosa del Mediterráneo.

47

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

Clima

2009(€): Retorno de la Inversión (años): Tasa Interna de Retorno (TIR)(%):

Clima típicamente mediterráneo.

10

Restricciones ecológicas/ de planificación: Se prestó una particular atención al impacto medioambiental de todo el proyecto. No se presentaron problemas reales. Medidas de Mitigación Esta instalación de pequeña escala causa un impacto medioambiental muy bajo y no se necesitaron medidas de mitigación.

FACTORES POLÍTICOS Y ADMINISTRATIV OS El proyecto fue financiado mediante subvenciones y ejecutado por contratistas. En la construcción participaron los siguientes organismos: Universidad del Egeo TECHNAVA SA Reflection EIA Algosystems SA Lamda Shipyrads AE, PISEF, CRES J. & Kouimanis Associates South Aegean Hellenic Register of Shipping SA

Tasa de solicitud:

Hydriada en el Puerto de la Isla de Heraklia

A AS SP PE EC CT TO OS SE EC CO ON NÓ ÓM MIIC CO OS S Financiada por la Secretaría General para la Investigación y el Desarrollo. Fue registrada como una estructura científica flotante de acuerdo con el derecho marítimo.

Inversión Inicial (€): Precio actualizado (€): Mantenimiento(€/m3): Administración (€): Costes de Alquiler (€): Licencias (€): Ingresos anuales 48

50 000 53 948 0.3-0.5 500 0 0 6 300

N/A

Subvenciones: Secretaría General de Investigación y Desarrollo

P PE ER RC CE EP PC CIIÓ ÓN NL LO OC CA AL L Es ampliamente aceptado por la población local hasta el punto de que se ha convertido en un símbolo de la isla. El proyecto ha ganado el premio Lloyd´s a la innovación en la construcción naval, y el proyecto “Plantas desalinizadoras flotantes, autónomas y respetuosas con el medio ambiente del Sur del Egeo, Grecia” ha recibido mención especial por el jurado de los premios RegioStars 2008 para el proyecto regional más innovador de Europa.

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

POTENCIAL DE REPLICACIÓN A nivel mundial, es la primera turbina eólica de pequeña escala flotante que puede moverse y anclarse en distintos sitios. Actualmente se están investigando nuevas réplicas de este modelo. El equipo está desarrollando una nueva instalación con una producción total de 1000 toneladas/dia, que se colocará en otra isla. Distintos países han expresado su particularmente Chipre y Estados Unidos.

interés,

L LE EC CC CIIO ON NE ES SA AP PR RE EN ND DIID DA AS S La construcción ha demostrado ser resistente a la mar gruesa. El sistema de remolque es un procedimiento complicado y es un aspecto restrictivo. Es una técnica innovadora y una solución efectiva tanto técnica como económicamente.

CONTACTO Entidad: University del Egeo Nombre: Prof. Nikitas Nikitakos Dirección: Korai 2.a (Chios) País: Grecia Código Postal: 82100 Teléfono: +30 227 10 35 201 Fax: Email: [email protected]

49

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

50

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

VÄSTANGÅRD

3 V ei n W l odc isdpaede dd e l v( m i e/ns t) o ( m / s )

6.5

P t eenrc i a ( k W ) P oo w Cap acity (kW)

30 30

P r od u c c ión P ( Mr oWdhu catñi oo )n (MWh year)

70 70

CO2 evitad o C ( COO2 2atv/ oa ñi doe)d (CO2 to n /year) Co n ectado a G r erdi d Co nn ected

59.5 59.5 Si Yes

51

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

R RE ES SU UM ME EN N

País:

Västangård, Staffanstorp Suecia

Inicio:

2000

Área:

25 m2 (base de la torre)

Localización:

Consiste en un aerogenerador de 30 kW en una torre de hormigón de 30 m instalada en el campo junto a una granja. El entorno es agrícola y la distancia al mar en el suroeste es de 6 km. Las condiciones de viento y el emplazamiento son muy buenos. La mayoría de la producción se usa en la granja, lo que reduce la necesidad de comprar electricidad de la red. La energía sobrante es inyectada a la red y vendida. Historia: El contacto con el fabricante de turbinas se inició en 1999. El fabricante tramitó todos los permisos y autorizaciones necesarios, y el proceso completo duró aproximadamente un año. La turbina se puso en funcionamiento en el año 2000.

INF ORM ACIÓN DE LA INSTALACIÓN La turbina está conectada al contador por el lado del consumidor y la producción es principalmente usada por el propietario de la granja. Cuando la producción es mayor que el consumo, la diferencia se inyecta en red y se vende. Dos medidores se ha instalado, uno mide la energía producida y el otro la energía inyectada a red. El operador de red es Lunds Energi AB. El mantenimiento preventivo se realiza una vez por año para la lubricación y ajustes del sistema de regulación potencia.

52

Fotografía de: http://kartor.eniro.se/m/I1pJy

Velocidad media de viento (m/s): 6.5 Producción (MWh) 70 Tiempo de parada: 1 dia /año Modelo del aerogenerador: 1 x Pitch Wind, P130 Peso (kg): Diámetro de la Turbina (m): 15 Potencia de la Turbina (kW): 30 Potencia del Generador (kW): 30 Voltaje del Generador (V): 3 x 400 Capacidad del Inversor (w): -Capacidad de las Baterías (Ah): -Altura de la Torre (m): 30 Diámetro del Rotor(m): -Velocidad de conexión (m/s): 2 Velocidad de corte (m/s): No Sistema de frenos: Otras Fuentes de Energía: No Conectado a red: Si Uso: La energía se usa principalmente en la granja. Cuando la producción es mayor que el consumo la diferencia es inyectada a la red.

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

IIN A LA EL DE ND ÓN CIIÓ AC MA RM OR FO NF T A CA LIIC ÓL EÓ AE NA BIIN RB UR TU

Potencia Nominal 30 kW Tipo de turbina Barlovento Número de palas 2 Diámetro de rotor 15 m Área de barrido 177 m2 Velocidad de rotación 40 - 85 rpm Velocidad de conexión 2 m/s Velocidad del viento para la potencia nominal 13 m/s Velocidad de corte No Velocidad de supervivencia 72 m/s Regulación de potencia Pasivo por variación de ángulo de paso Tipo de generador Sincrónico Voltaje del generador 3 * 425 V Conectado a red Si No conectado a red Opcional Alturas de torre disponibles 15 - 65 m Tiempo de vida técnico 20 años Garantía 2 años

Curva de potencia y producción. Fuente: Pitchwind

ASPECTOS AMBIENTALES Datos de viento estudiados Mapa del viento de la Universidad de Uppsala (modelo MIUU) y velocidad media anual de 6,5 m / s a 49 m. Geología Arcilla y grava. Llanura agrícola. Clima Temperatura de -20 a +30. Velocidad media de viento 6,5 m/s. Vientos superiores a 25 m/s algunas veces al año. Raramente alcanzan 50 m/s. Restricciones ecológicas/ de planificación: Campo agrícola. No hay restricciones 53

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

específicas que deban tomarse en consideración. Cuenta con suficiente distancia a los vecinos, por lo que no les afectan las posibles molestias. Los cálculos de emisión sonora y sombra son necesarios para el permiso de construcción

Retorno de la inversión (años): Tasa Interna de Retorno(TIR)(%): Con periodo de uso de 25 años: Con una vida útil de 20 años:

Medidas de Mitigación

FACTORES POLÍTICOS Y ADMINISTRATIVOS

La turbina eólica fue construida muy cerca de la granja y está bien integrada con los edificios existentes.

10 13.7 12.5

No hay problemas políticos. Se necesitaba permiso por parte de las autoridades aéreas y de defensa, pero fue concedido de forma gratuita.

Entorno de la instalación, fotografía descargada de www.eniro.se

El comité municipal de contrucción concedió el permiso de obras. No fue un proceso sencillo, ya que fue uno de los primeros permisos tramitados por este particular comité. Previamente a la autorización, determinadas cuestiones tuvieron que ser aclaradas antes de obtener el permiso.

Tasas de solicitud: Subvenciones:

500 n/a

A AS SP PE EC CT TO OS SE EC CO ON NÓ ÓM MIIC CO OS S El propietario está muy satisfecho con su inversión. La producción es muy buena y la turbina eólica ha sido muy fiable. Además del mantenimiento regular, sólo se ha requerido reparación adicional en una ocasión.

P PE ER RC CE EP PC CIIÓ ÓN NL LO OC CA AL L Los vecinos han aceptado positivamente el proyecto debido al relativamente pequeño tamaño de la turbina eólica y a la distancia respecto a las edificaciones.

El incremento medio anual del precio de la electricidad es del 4%.

Inversión inicial (€): Precio actualizado (€): Mantenimiento (€): Administración (€): Costes de alquiler (€): Licencias(€) : Ingresos anuales 2009(€): 54

50 000 60 341 0 500 0 0 6 300

POTENCIAL DE REPLICACIÓN No hay problemas para su replicación. Buenas condiciones de viento y la altura de la torre son factores de clave para el éxito, así como un modelo fiable de turbina eólica.

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

L S AS DA DIID ND EN RE PR AP SA ES NE ON CIIO CC EC LE Factores clave para el éxito en la implantación de una turbina eólica son: Buenas condiciones de viento Espacios abiertos Suficiente altura de la torre para alcanzar vientos sin perturbaciones Información a los vecinos, actitud proactiva para evitar el rechazo

CONTACTO Empresa: Pitch Wind AB Nombre: Lars Åkesson Ciudad: Lerum Dirección: Lars Åkesson País: Suecia Código Postal: 44322 Teléfono: +46 302 51910 Fax: +46 302 51911 Email: [email protected]

55

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

56

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

EKHAMRA

4 Velo cidad d el vien to (m /s)

6

Po ten cia (kW)

22

P r od u c c ión (MWh año )

31

CO2 evitad o (CO2 t/añ o )

26.4

Co n ectado a red

Si

57

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

R RE ES SU UM ME EN N Localización:

Ekhamra,Mottala

País:

Suecia

Inicio:

2008

Área:

22 m2 (base)

La instalación consiste en una turbina eólica de 22 kW en una torre de acero de 24 m. Está instalado en campo abierto y el entorno que rodea la instalación es llano. El emplazamiento se sitúa muy cerca del segundo lago más grande de Suecia, Vättern (a una distancia de 1 km al norte y 3 km al oeste). Las condiciones de viento son buenas. La turbina eólica está conectada al contador de electricidad por el lado del consumidor y la mayor parte de la producción se usa en la granja del propietario, lo que reduce la necesidad de comprar electricidad de la red.

INF ORM ACIÓN DE LA INSTALACIÓN Actualmente la energía sobrante es vertida a la red sin ninguna compensación. Para poder vender el excedente de energía se requiere por ley un medidor que tome datos cada hora. Desde el 1 de abril de 2010 el operador de la red debe ofrecer este servicio sin ningún coste adicional. Sin embargo, se requiere también un acuerdo entre el operador de la red y el distribuidor de electricidad, por lo que la instalación aún no ha completado el proceso de venta del excedente de electricidad. El fusible principal de la suscripción es de 50 A.

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Velocidad del viento(m/s): 6 Producción (MWh/año): 31 Tiempo de parada (dias/año): 0,5 Modelo de aerogenerador: 1 x JBA-22kW Peso (kg): 1250 Potencia de la turbina (kW): 22 Potencia del generador (kW): 22 Voltaje del generador (V): 3 x 400 Capacidad del inversor (W): -Capacidad de las baterías (Ah): -Altura de la torre (m): 24 Diámetro del rotor (m): 11 Velocidad de conexión 3 (m/s): Velocidad de corte (m/s): 25 Sistema de freno: 2 separados Otras fuentes de energía: No Conectado a red: Si Uso: La energía es fundamentalmente usada por el propietario de la granja, lo que reduce la necesidad de comprar electricidad de la red.

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

IIN A LA EL DE ND ÓN CIIÓ AC MA RM OR FO NF T A CA LIIC ÓL EÓ AE NA BIIN RB UR TU

Velocidad de conexión 3 m/s Velocidad de viento para la potencia nominal 13 m/s Velocidad de corte 25 m/s Velocidad de supervivencia 50 m/s Regulación de potencia Cambio de ángulo de la pala Tipo de generador Asíncrono Voltaje del generador 3 * 400 V Conectado a red Si No conectado a red Como una opción Tipo de torre Tubos de acero Alturas de torre disponibles 19, 24, 31 m Tiempo de vida técnico 25 años Garantía 2 años

Foto: Instalación terminada de JBA vind AB

Curva de potencia JBA vind AB 22&15kW

ASPECTOS AMBIENTALES Datos de viento estudiados Mapa de vientos de la Universidad de Uppsala(MIUU-model), que indica una velocidad media anual de of 6,0 m/s a 49 m.

Foto: JBA vind AB

Potencia Nominal Tipo de turbina Número de palas Diámetro del rotor Área de barrido Velocidad de rotación

22 kW Barlovento 3 11 m 95 m2 75 rpm

Geología Gravas, en llanura agrícola.

Clima Temperatura de -20 to +30ºC. Vientos de 25 m/s

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Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

ocurren varias veces al año. Los vientos raramente alcanzan 50 m/s.

Restricciones ecológicas/ de planificación: LLanura agrícola con ninguna restricción específica. Suficiente distancia a los vecinos, sin sonidos molestos. Los cálculos acústicos y de sombra son requisitos para poder obtener el permiso de construcción.

Costes de alquiler (€): 0 Licencias (€): 0 Ingresos anuales 2009(€): 2700 Retorno de la 12 inversión (años): Tasa Interna de Retorno (TIR)(%): Con período de uso de 25 años: 9.3 Con una vida útil de 20 años: 7.7

Medidas de Mitigación La turbina eólica fue construida muy cerca de la granja y paisajísticamente se integra muy bien con los edificios existentes.

FACTORES POLÍTICOS Y ADMINISTRATIVOS El órgano competente para conceder el permiso de construcción es el comité municipal de construcción.

A AS SP PE EC CT TO OS SE EC CO ON NÓ ÓM MIIC CO OS S El propietario está satisfecho con su inversión. Para los cálculos se asume un incremento medio anual del precio de la electricidad del 4%. Los ingresos anuales incluyen:

El sistema de certificados de electricidad es el modelo sueco para fomentar la energía renovable. Pero el sistema no resulta eficiente para pequeños productores que usan la mayoría de la energía para autoconsumo. Los costes iniciales del contador y las tasas fijas reducen la rentabilidad de los certificados hasta unos niveles en los que la mayoría de los pequeños productores han decidido no participar en este sistema (si quieres vender la electricidad estás obligado a tener un contador que tome medidas cada hora). Desde el 1 de abril de 2010 el operador de red tiene que proporcionar este servicio sin coste adicional, pero aún es requerido un acuerdo entre el operador de red y el distribuidor de electricidad.

Tasas de solicitud: Ahorros debido a la reducción de la necesidad de energía. Ventas de la electricidad sobrante (una vez procesada). Ventas de certificados de electricidad (una vez procesada) .

Inversión inicial (€): Precio actualizado (€): Mantenimiento (€): Administración (€): 60

40 000 41 839 300

470

P PE ER RC CE EP PC CIIÓ ÓN NL LO OC CA AL L Los vecinos son todos receptivos a la instalación y no plantean objeciones. La distancia es suficiente para evitar ruidos o sombras molestas.

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

POTENCIAL DE REPLICACIÓN Sin barreras para la replicación. La turbina eólica es un producto estándar y el único requisito para la replicación es que el viento disponible sea al menos el mismo que en esta localización.

L S AS DA DIID ND EN RE PR AP SA ES NE ON CIIO CC EC LE Factores clave para el éxito en la implantación de una turbina eólica son: Buenas condiciones de viento Espacios abiertos Suficiente altura de la torre para alcanzar vientos sin perturbaciones Información a los vecinos, actitud proactiva para evitar el rechazo

CONTACTO Empresa: JBA vind AB Nombre: David Forsberg Ciudad: Örebro Dirección: Oskarsvägen 2B País: Suecia Código Postal: 70214 Teléfono: +46 19 179270 Fax: Email: [email protected]

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Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

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Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

CAMPLI

5 Velo cidad d el vien to (m /s)

7

Po ten cia (kW)

10

P r od u c c ión (MWh año )

18

CO2 evitad o (CO2 t/añ o )

12.6

Co n ectado a red

Si

63

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

R RE ES SU UM ME EN N Localización:

Campli, Teramo

País:

Italia

Inicio:

2009

Área:

6 m2

Este SEME se sitúa en una colina en el campo en la Provincia de Teramo. Está cerca de una granja y funciona sin afectar a su producción porque el área usada es pequeña y está en una posición estratégica donde no produce efectos negativos sobre la granja. Esta instalación está a unos 20 km de la costa y 30 km de la montaña más alta. Después de un estudio del territorio y anemométrico, una compañía local decidió instalar un SEME de 10 kw. La compañía alquiló una pequeña área de una granja para instalar su turbina. Tienen conexión a red desde la segunda mitad de 2009 y están probando algunas partes nuevas en esta instalación. Esto es posible y bastante fácil porque la principal oficina de la compañía está sólo a algunos kilómetros.

INF ORM ACIÓN DE LA INSTALACIÓN La tecnología usada es un generador de eje horizontal con tres palas. La orientación no se hace mediante timón, como es habitual para instalaciones eólicas de pequeño tamaño, sino con un engranaje, un pequeño motor y componentes electrónicos que orientan el generador eólico en la dirección del viento o en una posición segura en caso de vientos fuertes.

Inversor Rack

Velocidad media del viento (m/s): 7 Producción (MWh/año): 18 Tiempo de parada: 3 días/año Modelo de aerogenerador: 1 x turbina de eje horizontal con 3 palas Peso (kg): n/a Diámetro de la turbina (m): 9 Potencia de la turbina (kW): 10 Potencia del generador (kW): 10 Generador síncrono de imanes permanentes Voltaje del generador (V): 400V Potencia del inversor (w): 10 Capacidad de las baterías (Ah): 0 Altura de la torre : 10 m, Poste de acero de 1.5” Control del desvío: Automático con motor eléctrico Velocidad de conexión (m/s): 3.2 Velocidad de corte (m/s): 20 Control de potencia: Convertidor de potencia y voltaje para poner la energía en la red. Otras formas de energía: No Conectada a red: Si Uso: Esta planta está conectada a red y toda la energía producida se inyecta

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Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

directamente a la red.

ASPECTOS AMBIENTALES IIN E DE SD AS VA TIIV AT CIIA NIIC C D ED RE AR LA AL NA ÓN XIIÓ EX NE ON CO Los SEME’s con conexión a la red son una opción interesante en países donde hay regulación para la conexión a la red de sistemas de energía renovable de pequeña escala y en áreas donde los parques eólicos de gran tamaño pueden ser restrictivos. Las instalaciones conectadas a red pueden dar períodos cortos de recuperación de la inversión debido a su instalación y mantenimiento sencillos cuando los comparamos con los sistemas no conectados a red. Este tipo de instalación puede aportar beneficios al propietario a través de las rentas procedentes de las operaciones comerciales de sus tierras. También puede proporcionar producción de electricidad en áreas aisladas de la red y proporcionar empleo en áreas económicamente deprimidas.

Datos de viento estudiados Mapa de viento y estudio anemométrico realizado específicamente para esa localización.

Geología Área montañosa, vegetación potencial del tipo mediterráneo.

Clima Clima mediterráneo con inviernos frios y veranos cálidos. Nieva aproximadamente diez dias al año.

Restricciones ecológicas/ de planificación: Sin restricciones de planificación. Los SEMEs tienen menor impacto que las torres de alta tensión o antenas.

Este tipo de inversión requiere un buen estudio de viento a diferentes alturas de buje para asegurar la viabilidad financiera.

SEME y su buena integración medioambiental.

Medidas de Mitigación No fueron necesarias medidas particulares para reducir el impacto porque un SEME no suele tener un impacto elevado.

Vista del SEME

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Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

A S OS CO MIIC ÓM NÓ ON CO EC SE OS TO CT EC PE SP AS La inversión corrió a cargo de la empresa, no del propietario del terreno. La empresa ofreció al propietario la posibilidad de arrendar el terreno o de invertir directamente en el SEME. No hay información específica sobre el coste de este sistema porque es considerada confidencial. La empresa divulgó que una producción en masa permitiría un período de recuperación de la inversión de 7 años.

Inversión Inicial (€): Precio actualizado (€): Mantenimiento (€): Administración (€): Costes de alquiler (€): Licencias (€): Ingresos anuales 2009 (€): Recuperación de la inversión (años):

-

P L AL CA OC LO NL ÓN CIIÓ PC EP CE RC ER PE El impacto socioeconómico es bueno porque todo el proceso ocurre a un nivel local: la empresa que fabrica la turbina, el instalador del SEME (que en algunos casos coincide con el fabricante), el propietario del terreno, los trabajadores que harán el mantenimiento…

L LE EC CC CIIO ON NE ES SA AP PR RE EN ND DIID DA AS S

No existen barreras particulares porque el impacto es muy bajo y las leyes nacionales y regionales permiten la instalación de SEMEs en este territorio.

66

Es posible replicar en cualquier sitio con terreno similar que cuente con una velocidad de viento media de 4,5 m/s o mas y donde la conexión a red sea relativamente fácil.

7

FACTORES POLÍTICOS Y ADMINISTRATIVOS

Tasas de solicitud: Subvenciones: Acreditación: Principales barreras y subvenciones concedidas:

POTENCIAL DE REPLICACIÓN

n/a n/a n/a n/a

En este caso un aspecto realmente positivo es que una compañía local produce parte del aerogenerador y lo instala en el territorio dando la posibilidad a un granjero de la zona de recibir ingresos procedentes de la energía renovable sin ninguna inversión. En este caso, los beneficios obtenidos por el SEME se mantienten completamente en el territorio.

CONTACTO Empresa: Mec Energy Srl Nombre: Ciudad: Teramo Dirección: País: Italia Código Postal: 64100 Email: [email protected]

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

MIKULASOVICE

6 Velo cidad d el vien to (m /s)

3.5

Po ten cia (kW)

7

P r od u c c ión (MWh año )

1,2

CO2 evitad o (CO2 t/añ o )

1,4

Co n ectado a red

No

67

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

R RE ES SU UM ME EN N Localización:

Mikulasovice u Sluknova (Región del Norte de Bohemia)

País:

República Checa

Inicio:

2001 1 m2 .La torre está anclada al piso de cemento del edificio.

Área:

INF ORMACIÓN TÉCNICA Este modelo es un generador no sincrónico de tres palas WY7, con timón de dirección. El equipo fue producido por WINDTOWER, s.c., localizado en Brno, República Checa.

Se trata de un SEME en pleno funcionamiento montado sobre tejado para generar electricidad con el fin de calentar agua y accionar los dispositivos del taller y la gasolinera. Fue construida en 2001 y el equipo de la torre está instalado en la azotea del edificio. Historia: Se inició mediante un contacto personal con un instalador de mini eólica (WINDTOWER, Ltd., en Brno, República Checa), a raíz de la cual el inversor tomó la decisión de instalar un SEME para producir electricidad. El proveedor llevó a cabo una primera evaluación del emplazamiento y midió las condiciones del viento. Fueron requeridos los permisos habituales (construcción, higiene…), que son significativamente menos que para las instalaciones “normales” (las turbinas montadas sobre el suelo), ya que la torre estaba anclada a la cubierta de un edificio (tercera planta). En este caso especial el proveedor de la instalación (WINDTOWER, Ltd.) tuvo que consultar la garantía de los equipos con el titular de la licencia, en Gran Bretaña, ya que era la primera vez una turbina iba a ser montada en el tejado. Después de que el SEME comenzara a funcionar, se realizaron mediciones adicionales de ruido que mostraron que los niveles de emisión sonora se encontraban dentro de los niveles permitidos.

68

Base de la torre en la tercera planta (izquierda) y SEME (derecha)

Velocidad media del viento (m/s): Producción (MWh/año) Tiempo de parada:

3.5 1,2 6 días/año

Modelo del aerogenerador: 1 x No sincrónico, con timón, tres palas WT7 Peso (kg): -Diámetro de la turbina (m): 4 Potencia de la turbina (kW): 7 Potencia del generador (kW): 7 Generator Voltaje del generador (V): 380 Altura de la torre (m):

10

Velocidad de conexión (m/s): -Velocidad de corte (m/s): -Sistema de freno: -Otras fuentes de energía: No Conectado a la red: No Uso: La electricidad generada por el SEME se usa para calendar agua y accionar los dispositivos del taller y la gasolinera. Altitud: unos 460 metros sobre el nivel del mar.

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica Fuente: http://mapy.nature.cz/

ASPECTOS AMBIENTALES Datos de viento estudiados Ver el mapa de la página siguiente. Geología

Mapa topográfico (AOPK CR2008, ZU 2002) Fuente: http://geoportal.cenia.cz/

No aplicable. El equipo (torre) se ancla en el piso de cemento y está anclado a las paredes del edificio (tercera planta). Climatología La localidad pertenece a las áreas con mejores condiciones de viento de la zona. Restricciones ecológicas/ de planificación:

Publicado por CENIA. PLANStudio

Las restricciones no son relevantes. El sistema se instala en el interior del edificio, en la calle principal de la ciudad. No hay áreas naturales protegidas en las zonas cercanas. La documentación del proyecto se preparó incluyendo los informes sobre seguridad y protección contra incendios, y fueron aprobados en el procedimiento del permiso de contrucción. La normativa de aplicación es la ley 180/2005 de 31 de Marzo de 2005 de promoción de la producción de electricidad procedente de fuentes renovables. Medidas de Mitigación

Vista desde la calle

Los procedimientos administrativos no exigieron la puesta en marcha de medidas de mitigación. No se han identificado impactos ambientales negativos, ni se han recibido quejas relacionadas con la integración paisajística. Los niveles de ruido están dentro de los límites de seguridad, 38 dB según el proyecto.. 69

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

A S OS CO MIIC ÓM NÓ ON CO EC SE OS TO CT EC PE SP AS El promotor cubrió los costes de inversión con sus propios fondos. El proveedor de los equipos prestó asesoramiento técnico respecto a las actuaciones necesarias y disposiciones técnicas aplicables. Para ciertos trámites administrativos el promotor usó los servicios de un abogado local. Después de la instalación, el promotor y su esposa intentaron acceder a algunas subvenciones de los programas nacionales de apoyo (en aquel tiempo existían ciertos programas que apoyaban las inversiones privadas en materia medioambiental). Sin embargo, después de varios intentos se toparon con barreras burocráticas y finalmente se dieron por vencidos. Como la instalación funcionaba bien todo el tiempo, con mínimos requisitos de mantenimiento y reparación, los costes de inversión se recuperaron en un plazo razonable.

Inversión Inicial (€):

14096

Aparte de los 12.000 € que se pagaron por la maquinaria, los restantes 2.096 € incluyen costes por la documentación del proyecto, licencia, viajes, trabajos de revisión eléctrica, etc.

Precio actualizado (€): Mantenimiento (€):

16727 Propietario

Funcionamiento automático mecanizado. Mantenido por el propietario durante 9 años, sólo ha sido necesaria una reparación relacionada con el equilibrio de las aspas.

Administración:

Llevada a cabo por la mujer del propietario

Costes de alquiler (€): Licencias (€): Ingresos anuales 2009 (€): Retorno de la inversión (años):

0 156 1800 6.5-7

FACTORES POLÍTICOS Y ADMINISTRATIVOS Las barreras políticas y administrativas afrontadas no fueron significantes, debido a la limitada demanda de espacio necesaria y a los mínimos impactos sobre las personas y el medio ambiente. Los procedimientos administrativos son, sin embargo, exigentes respecto al tamaño del proyecto. No se usaron subvenciones y el propietario fue capaz de cubrir la inversión del SEME con sus propios fondos.

Tasas de solicitud: No se aplican Subvenciones: No se obtuvo subvención o compensación alguna.

P PE ER RC CE EP PC CIIÓ ÓN NL LO OC CA AL L La principal preocupación de la ciudadanía está relacionada con el ruido y el impacto paisajístico. En este caso el proyecto es de muy pequeña escala y el procedimiento administrativo no requería audiencia pública anterior a la aprobación del proyecto. La instalación se localiza en la carretera principal, cerca del centro de la ciudad (aproximadamente 2300 habitantes), sin embargo los edificios colindantes no se encuentran demasiado cerca por lo que los vecinos no se ven afectados el funcionamiento del SEME. No se ha registrado ninguna queja por la población local desde que el aerogenerador comenzó a operar.

POTENCIAL DE REPLICACIÓN El sistema ha operado sin problemas desde 2001 y ha generado electricidad que cubre significativamente la demanda del pequeño negocio. Este proyecto

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Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

muestra un modelo replicable que puede usarse en edificios (centros de trabajo, pequeñas fábricas…), especialmente, en casos donde el espacio es limitado.

L SA AS S ES DA NE ON DIID ND CIIO EN CC RE EC PR LE AP Las Autoridades y la Sociedad tienen todavía muchos prejuicios relacionados con el ruido generado por los aerogeneradores, incluso en el caso de SEMEs de muy pequeña escala donde los niveles de ruido son inferiores a los procedentes, por ejemplo, del tráfico. Los procedimientos administrativos son exigentes y, a menudo, demasiado burocráticos y pueden crear desagradables ( y a veces inútiles) obstáculos a los proyectos (el promotor está interesado en construir un nuevo SEME de 50 kw y necesitó 3 años sólo para obtener un permiso de planeamiento). Es soporte estatal para el fomento de las energías renovables no se está viendo en la práctica.

CONTACTO Empresa: Persona particular Nombre: Robert Hrdlička Ciudad: Mikulášovice Dirección: Mikulášovice 81 País: República Checa Código Postal:40779 Email: [email protected]

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Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

72

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

LÖVESTA

7 Velo cidad d el vien to (m /s)

7

Po ten cia (kW)

5.5

P r od u c c ión (MWh año )

11

CO2 evitad o (CO2 to n /año )

9.35

Co n ectado a red

Si

73

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

R RE ES SU UM ME EN N Localización:

Lövesta, Sjöbo Kommun

País:

Suecia

Inicio:

2008

Área:

9 m2 (base)

Un aerogenerador de 5,5 kW instalado en el campo cerca de una vivienda permanente (anteriormente una pequeña granja). Está conectado a red, por lo que reduce la necesidad de comprar la electricidad de la red.

El Hannevind es un aerogenerador tripala de 5,5 kW. El control de potencia se realiza a través de sistema activo de ángulo de paso variable y tiene un motor de orientación eléctrico para controlar el ángulo formado con la dirección del viento. Durante los vientos fuertes la turbina se para. Tiene dos frenos independientes a prueba de fallos, uno mecánico y el otro eléctrico. La turbina tiene un generador trifásico de 400 V y está integrado en la caja de cambios. En esta instalación se ha usado una torre de enrejado autoportante de 21 m. La base tiene unas dimensiones de 3x3x1,5 m, en un total de 12 m2 de hormigón armado.

Historia: Negociación com los fabricantes del SEME acerca de la elección de la turbina, primavera de 2008. Solicitud del permiso de construcción en Junio de 2008. Permiso de construcción otorgado el 2706-2008. En Agosto de 2008 se obtiene el aerogenerador de 5,5 kw de Hannevind AB. Instalación lista en Octubre de 2008. Inicio de operaciones en Noviembre de 2008.

Vista desde el suelo.

INF ORM ACIÓN DE LA INSTALACIÓN La energía producida por el aerogenerador es usada principalmente por el propietario. Si el SEME produce más electricidad de la que el propietario puede usar la diferencia se inyecta en la red. Sin embargo, la medición neta (net metering) no se ofrece como un método de subscripción por los operadores de la red eléctrica en Suecia, es decir, el propietario no recibirá una compensación completa por la energía inyectada a la red. Aproximadamente el 25% de la energía inyectada a la red será regalada.

74

Velocidad media del viento (m/s): 7 Producción (MWh/año): 11 Tiempo de parada: 1 dia durante el primer año de operación para el cambio de palas del rotor. Modelo del aerogenerador: 1 x Hannevind 5,5 kW Peso de la Turbina (kg): 150 Potencia de la Turbina (kW): 5.5 Potencia del Generador (kW): 5.5 Voltaje del Generador (V): 3 x 400 Capacidad del inversor (w): --

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

Capacidad de las baterías (Ah): -Altura de la torre(m): 21 Diámetro del rotor (m): 6 Velocidad de conexión (m/s): 4 Velocidad de corte (m/s): 20 Sistema de freno: 2 separados Otras fuentes de energía: No Conectado a red: Si Uso: Autoconsumo principalmente

No conectado a red Como una opción Tipo de torre Torre de enrejado Alturas de torre disponibles 15 -36 m Tiempo de vida técnico 20 años Garantía 3 años

IIN A CA NIIC CN ÉC TÉ NT ÓN CIIÓ AC MA RM OR FO NF D A NA BIIN RB UR TU AT LA EL DE Curva de potencia Hannevind 5,5 kW

Potencia Nominal 5,5 Kw Tipo de turbina Horizontal, Barlovento Número de palas 3 Diámetro del rotor 6m Área de barrido 28 m2 Velocidad de rotación 50 rpm Velocidad de conexión 4 m/s Velocidad de viento para la potencia nominal 10 m/s Velocidad de corte 20 m/s Velocidad de supervivencia 50 m/s Regulación de potencia Cambio ángulo de pala Tipo de generador Asíncrono Voltaje del generador 3 * 400 V Conectado a red Si

En www.hannevind.com la producción puede seguirse a tiempo real. Ver abajo.

ASPECTOS AMBIENTALES Datos de viento estudiados: Mapa de vientos de la Universidad de Uppsala MIUU-model) indica una velocidad media de 7 m/s.

Geología: Grava capaz de aguantar la carga de una base de hormigón.

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Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

Climatología: Temperatura de -20 to +30ºC. La velocidad media del viento es de 7 m/s. Vientos de 25 m/s aparecen algunas veces al año. Los vientos raramente alcanzan 50 m/s.

Restricciones ecológicas/ de planificación : Planicie rural de campo abierto. Ninguna restricción específica que deba tenerse en cuenta. Los cálculos de sonido y sombra son necesarios para el permiso de construcción.

Medidas de Mitigación: El aerogenerador fue construido cerca de la vivienda del propietario y estaba bien integrada con los edificios existentes, ya que es una turbina de pequeño tamaño que se integra paisajísticamente. La distancia al vecino más cercano es los suficientemente grande para evitar molestias por ruido o sombras.

Precio Actualizado (€): 16 736 Mantenimiento (€): 0 Administración (€): Not yet Costes de alquiler (€): 0 Licencias (€): 0 Ingresos anuales 2009(€): 1125 Retorno de la 14 inversión (años): Tasa Interna de Retorno(TIR)(%): Con un período de uso de 25 años: 7.99 Con una vida útil de 20 años: 5.81

FACTORES POLÍTICOS Y ADMINISTRATIVOS El permiso de construcción fue concedido 3 semanas después de la solicitud, por lo que fue un proceso muy ágil. Las tasas para los permisos municipales en Sjöbo son bajas comparadas con otras ciudades en Suecia. El propietario no solicitó el Sistema de Certificados verdes o la venta de los excedentes producidos, ya que los ingresos que podría generar una turbina tan pequeña no eran significativos. El sistema net-metering aún no está disponible en Suecia.

Tasas de solicitud (€): Subvenciones(€):

A AS SP PE EC CT TO OS SE EC CO ON NÓ ÓM MIIC CO OS S El propietario está muy satisfecho con su inversión. Los cálculos se han realizado considerando un incremento anual en el precio del 4%. Sólo el 80% de la producción se contabiliza como ahorro, ya que el excedente se vierte a red sin compensación. El sistema net-metering (medición neta) podría, si se introdujera, reducir el periodo de retorno de la inversión a dos años.

Inversión Inicial (€): 76

16 000

80 230

P PE ER RC CE EP PC CIIÓ ÓN NL LO OC CA AL L El propietario visitó e informó a sus cinco vecinos durante el proceso de planificación. Éstos apoyaron positivamente la construcción de la turbina eólica y algunos de ellos están considerando implantarlas. La aprobación por escrito por parte de los vecinos fue obtenida sin problemas.

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

POTENCIAL DE REPLICACIÓN Sin barreras para la replicación siempre que las condiciones de viento sean buenas y existan otras condiciones similares, como por ejemplo el apoyo por parte de los vecinos.

L S SA AS ES DA NE ON DIID ND CIIO EN CC RE EC PR LE AP

CONTACTO Empresa: Hannevind AB Nombre: Anders Bertilsson Ciudad: Kristianstad Dirección: Köpingevägen 111 País: Suecia Código Postal: 29191 Teléfono: +46 44 228523 Fax: +46 44 237155 Email: [email protected]

Factores importantes para que la instalación del aerogenerador sea exitosa son: Buenas condiciones de viento. Campo abierto. Suficiente altura de torre para que pueda alcanzar el viento sin turbulencias. Información temprana a los vecinos, para evitar el rechazo.

Proceso de instalación

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DEHESA DEL VADILLO

8 Velo cidad d el vien to (m /s)

4.3 12.4

Po ten cia (kW)

P r od u c c ión (MW/h año ) CO2 evitad o (CO2 to n /año ) C o n e c t a d o a r ed

(instalación completa)

15 (instalación completa)

6.5 No

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R RE ES SU UM ME EN N

Los paneles fotovoltaicos consisten en 20 paneles BP-165 Wp. La potencia del inversor es 3 x 4.500 kW .

País:

Cabezarrubias del Puerto (Ciudad Real) España

Inicio:

2006

Localización:

Se trata de una instalación híbrida, eólica y fotovoltaica, para suministrar energía a cuatro casas grandes con todas las comodidades: lavadoras, secadoras, cocinas eléctricas, calefacción, refrigeradores, televisores, DVD, ordenadores, aspiradoras, bombas, iluminación, aire acondicionado, etc. Vadillo fue originalmente una instalación monofásica, alimentada por paneles fotovoltaicos, que utilizaba equipos de regulación para proveer de electricidad. Más tarde, se hizo evidente la necesidad de ampliar la instalación, y se planteó una instalación trifásica fotovoltaica con apoyo de la energía eólica para diversificar las fuentes de energía, de tal manera que la instalación podría producir una cantidad suficiente de energía en días de baja radiación solar. Esta instalación se complementa con un generador diesel para apoyar el sistema en el caso de averías, mantenimiento o cualquier otra circunstancia que pudiera hacer que el sistema eólico/fotovoltaico fuera ineficaz

24 baterías de 2V, resultando un voltaje del banco de baterías de 48V. La capacidad del banco de baterías es de 4000 Ah (C100). El voltaje del generador fotovoltaico es 6x24 = 144 V, para cada inversor SB-1700. Cada cadena se compone de 12 modulos con series w de 6 módulos cada uno.

Turbina ProvenWT2500 / Equipamiento eléctrico.

INF ORM ACIÓN DE LA INSTALACIÓN Originariamente monofásico, más tarde convertido en trifásico para permitir un incremento de la capacidad y la integración de la turbina eólica: La potencia instalada es de 3300 Wp de células fotovoltaicas y 2500 W de potencia nominal de la turbina.

80

Baterías y convertidores de la instalación

Velocidad media del viento (m/s) 4.3 15 (instalación Producción (MWh/año) completa) Modelo del aerogenerador: 1 x Aerogenerador Proven WT2500

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

Peso (kg): Diámetro de la turbina (m): Potencia del generador (kW):

190 3,5 2.5 24/48/120 III Voltaje del generador (V) AC Capacidad del inversor (W): 3 x 5000 Capacidad de las baterías (Ah): 24x4000 Altura de la torre (m): 10 Velocidad de conexión (m/s): 2.5 Velocidad de corte (m/s): Ninguna Sistema de freno: Mecánico Otras fuentes de energía: 41 x paneles fotovoltaicos 3 x 3.300 Wp & generador diésel. Conectado a red No Uso: Autoconsumo

Velocidad de rotación 300 rpm Velocidad de conexión 2.5 m/s Velocidad del viento para la potencia nominal 14 m/s Velocidad de corte Ninguna Velocidad de supervivencia 65 m/s Sistema de freno Mecánico Tipo de generador Accionamiento directo, Imanes permanentes Voltaje del generador 3 * 425 V Conectado a red si No conectado a red 24 or 48V DC Alturas del rotor 6.5-11 m

IIN NF FO OR RM MA AC CIIÓ ÓN NT TÉ ÉC CN NIIC CA A D DE EL LA AT TU UR RB BIIN NA A

Curva de Potencia PROVEN WT 2500

Potencia Nominal Tipo de turbina Número de palas Diámetro del rotor Material de las palas

2.5 kW A favor del viento 3 3.5 m Polipropileno

Mini aerogenerador y torres de comunicación

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Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

ASPECTOS AMBIENTALES Estudio de los datos de viento Un estudio específico con anenómetro fue realizado por el propietario.

Mantenimiento (€): Administración (€): Costes de alquiler (€): Licencias (€): Ingresos anuales (€): Retorno de la inversión (años):

14

Geología Terreno rocoso a 730 m. sobre el nivel del mar.

Clima Clima continental mediterráneo con inviernos fríos. Debido a la orografía el área experimenta una gran variación de la temperatura. Las temperaturas medias son de 10ºC en invierno, pero los veranos alcanzan los 45ºC. La precipitación anual está entre 200 y 600 mm que caen principalmente entre Otoño y Primavera.

Restrictiones de ecología/planificación : No hay restricciones para este tipo de instalación. De hecho, la administración lo está promocionando. No afecta a la producción agrícola de la granja.

Medidas de Mitigación Las dehesas son zonas agrícolas con poca cubierta forestal. El impacto sobre el entorno es mínimo debido a la poca altura de la torre y la ausencia de vecinos en las inmediaciones. Los postes de electricidad se encuentran cerca por lo que tienen un impacto visual mucho más grande que la instalación renovable.

A AS SP PE EC CT TO OS SE EC CO ON NÓ ÓM MIIC CO OS S La iniciativa se tomó por los propietarios de los hogares con sus fondos propios y un 30% subvencionado por el Gobierno de Castilla la Mancha.

Inversión inicial (€): Precio actual (€): 82

110 000 118 686

FACTORES POLÍTICOS Y ADMINISTRATIVOS Actualmente hay subvenciones para este tipo de instalaciones en algunas comunidades autónomas, lo que permite una mejor introducción en el mercado de este tipo de instalaciones, especialmente en áreas rurales.

Tasas: Subvenciones:

470 (30-40%) Junta de Castilla la Mancha

Legislación:

Orden de 12 de Mayo de 2008 de la Consejería de Industria y Sociedad de la Información, modificada por la Orden de 16 de Febrero de 2009 de Consejería de Industria, Energía y Medio Ambiente.

Acreditación: Ninguna

P PE ER RC CE EP PC CIIÓ ÓN NL LO OC CA AL L Ha habido campañas de sensibilización ciudadana para este tipo de energía en la región, por eso los ciudadanos tienen una actitud positva. Como no hay vecinos cercanos no se han registrado problemas.

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

POTENCIAL DE REPLICACIÓN El principal problema para este tipo de instalaciones es el coste final para el usuario. Las administraciones públicas han puesto en marcha ambiciosos programas de subvenciones. Con el transcurso del tiempo se prevé una reducción de los costes y posiblemente en el futuro no serán necesarios los incentivos para su desarrollo. Actualmente la replicabilidad depende mucho de los fondos públicos disponibles.

CONTACTO Empresa: Solar del Valle SL Nombre: Enrique Marín Fernández Ciudad: Pozoblanco, Córdoba Dirección: Pol.Ind. Dehesa Boyal, nave 32. País: España Código Postal: 14400 Teléfono: +34 957 78 00 30 Web: [email protected]

L LE EC CC CIIO ON NE ES SA AP PR RE EN ND DIID DA AS S Una turbina eólica puede proporcionar un excelente complemento de las instalaciones fotovoltaicas, proporcionando energía extra donde la radiación solar no proveé la cobertura adecuada para las necesidades de consumo. Hay también beneficios adicionales para las áreas rurales en lo que se refiere a creación de empleo para la instalación y mantenimiento.

Paneles fotovoltaicos en el tejado

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Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

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Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

MONASTERY HAGION NIPION

9 Velo cidad d e vien to (m /s)

6

Po ten cia (kW)

5

P r od u c c ión (MWh año )

11(instalación completa)

CO2 evitad o (CO2 t o n / añ o )

9.5

C o n e c t a d o a r ed

No

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R RE ES SU UM ME EN N

País:

Viotia, Grecia (a unos 45km al Noroeste de Atenas) Grecia

Inicio:

2007

Área:

100 m2

Localización:

La instalación se localiza en un monasterio con problemas de suministro eléctrico, como caídas de tensión y apagones. El aumento de potencia del monasterio favoreció que los propietarios eligieran las energías renovables para reducir sus costos de energía. El área recibe elevada radiación solar y cuenta con un gran potencial eólico. Está conectado al contador por el lado del consumidor, lo que reduce la necesidad de comprar electricidad de la red. Cuando hay una generación insuficiente por parte de los generadores solares y eólicos, la electricidad se toma directamente de la red. Tiene también baterías de repaldo que se cargan cuando hay exceso de producción. Cuando exiten cortes de luz si es necesario un aporte energético que no pueden cubrir las energías renovables se acciona el generador diesel.

INF ORM ACIÓN DE LA INSTALACIÓN El sistema consta de una turbina eólica Fortis Mantana de 5 kw y 27 paneles fotovoltaicos Hyocera de 4,7 kw procedentes de Japón con una capacidad total de instalación de 4,7 kw. 3 inversores/cargadores de la compañía suiza Studer fueron utilizados y son responsables de la carga de la baterías de respaldo dando una capacidad total de almacenaje de 110 kwh. Los inversores cuentas cuentan con una potencia máxima de 2500 W.

86

27 Paneles fotovoltaicos

Velocidad media del viento(m/s)

6 11 (todo el Producción (MWh/año) sistema) Tiempo de Cuando la velocidad de parada viento>25 m/s Modelo del aerogenerador: 1 x Turbina eólica trifásica FORTIS MONTANA 5kW Capacidad del Generador (kW): 5 Capacidad de la Turbina (kW): 10 Voltaje del generador (V): 400 Capacidad del inversor (W): 3x2500 Capacidad de las baterías (Ah): 2290 Altura de la torre (m): 10 Velocidad de Conexión (m/s): 3 Velocidad de corte (m/s): 25 Otras fuentes de energía: 27 x paneles fotovoltaicos 175 Wp Kyocera = 4.7 kW 1 x Generador Diesel Conectado a red: No Uso : Toda la energía es usada íntegramente por el monasterio

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

Tipo de Generador Conectada a red No conectada a red Tipo de torre Torre stándar Tiempo de vida técnico Garantía

Imanes permanentes de Ne-Fe-Br si si Torre de enrejado 18 m 20 años 5 años

Fotografía de los 3 Inversores

Banco de 24 Baterías kWh anuales y velocidad del viento[m/s]

IIN NF FO OR RM MA AC CIIÓ ÓN NT TÉ ÉC CN NIIC CA A D DE EL LA AT TU UR RB BIIN NA A Potencia nominal Tipo de turbina Peso Número de palas Diámetro del rotor Área de barrido Material de las palas

5,8 Kw tripala a barlovento 200 kg 3 5m 19.65 m2 Epoxy reforzado con fibra de vidrio Velocidad de rotación 120-450rpm Velocidad de conexión 3 m/s Velocidad de viento para la potencia nominal 16 m/s Velocidad de corte n/a Velocidad de supervivencia 55 m/s Regulación de la velocidad Sistema de seguridad mediante giro de la cola 90º.

FORTIS MONTANA 5 kW Curva de Potencia

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Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

ASPECTOS AMBIENTALES

La inversión fue completamente pagada por el Monasterio con fondos propios.

Datos de viento estudiados El estudio con anemómetro reveló gran potencia eólico. Geología Área semi montañosa de 580 m. de altitud. Clima Clima mediterráneo Restricciones planificación:

ecológicas/

A S OS CO MIIC ÓM NÓ ON CO EC SE OS TO CT EC PE SP AS

de

Sin restricciones. Propiedad privada. Medidas de Mitigación El SEME no causa problemas ambientales serios por lo que no se necesitan medidas de mitigación.

Inversión Inicial (€): 20 000 Precio actualizado (€): 21232 Mantenimiento 2% de los costes de (€) instalación Administración (€): Costes de alquiler (€): Licencias (€): Ingresos anuales 2009(€): Retorno de la inversión (años): Tasa Interna de Retorno (TIR)(%): Con un período de uso de 25 años: Con una vida útil de 20 años:

FACTORES POLÍTICOS Y ADMINISTRATIVOS Tasas : Subvenciones: Normativa aplicable: Acreditación: Principales barreras y subvenciones concedidas: Fortis Montana 5 kW aerogenerador.

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n/a n/a n/a n/a n/a

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

P L AL CA OC LO NL ÓN CIIÓ PC EP CE RC ER PE La instalación se encuentra en el área privada del monasterio lejos de la civilización. No se han encontrado problemas respecto de la aceptación pública.

POTENCIAL DE REPLICACIÓN ECOSUN ha implementado ya actuaciones similares a lo largo de Grecia y su replicación está recomendada en aquellos lugares donde signifique ahorro de energía y costes.

L LE EC CC CIIO ON NE ES SA AP PR RE EN ND DIID DA AS S Las instalaciones híbridas pueden producir cantidades significativas de electricidad en zonas elevadas, pudiendo garantizar el suministro eléctrico. Esta solución puede ser práctica y económica al mismo tiempo si las condiciones de instalación son buenas.

CONTACTO Empresa: ECOSUN Nombre: Giannis Papatheodorou Ciudad: Thessaloniki Dirección: Voulgari 58 País: Grecia Código Postal: 54248 Teléfono: +30 2310327914 Fax: +30 2310327914 Email: [email protected] 89

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

90

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

CAMPANO FARM

10 Velo cidad d el vien to (m /s)

6

Po ten cia (kW)

1

P r od u c c ión (litro s/d ía)

5000-10000

CO2 evitad o (CO2 to n /año )

0,2

Co n ectado a red

No

91

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

R RE ES SU UM ME EN N

País:

Granja de Campano: Carretera Chiclana-Conil, km 13 (Cádiz) España

Inicio:

2007

Área:

Granja de 500 acres

Localización:

metal radialmente y luego soldándolo a unos 45 º con respecto al eje. El sistema de extracción de agua fue construido con un cilindro metálico sumergido, con una carcasa metálica y una válvula anti-retorno hecha de cuero. El mantenimiento del sistema es muy básico y sólo requiere una revisión y reparación, que consistió principalmente en la adición de grasa y el cambio de la válvula anti-retorno.

El sistema es una turbina eólica usando el viento para bombear agua de pozo para abastecer los bebederos de ganado en un proyeto piloto de demostración. El objetivo es desarrollar un método simple y económico para bombear agua del pozo, y luego replicarlo en los campos de refugiados del Sáhara. Historis: National Geographic gravó un documental de energía renovable en Europa. Para episodio en España se filmó esta práctica para demostrar el desarrollo de un prototipo de aerogenerador para bombear agua para abastecer al ganado en colaboración con una ONG local llamada SUSTENTA. El SEME fue contruido en 5 dias usando materiales de deshecho de la granja ganadera. SUSTENTA ( www.sustenta.org ) está desarrollando un proyecto de cooperación internacional para exportar esta buena práctica a un campo de refugiados en el desierto del Sáhara en Algeria.

INF ORM ACIÓN DE LA INSTALACIÓN

Estructura de acumulación de agua extraída

Velocidad media del viento (m/s): 6 Producción (litros/año) 33 Tiempo de parada: 1 día/año Modelo del 1 x turbina de aerogenerador: fabricación manual Peso (kg): 45 Diámetro de la turbina (m): 2 Potencia de la turbina(W): 1 Potencia del generador (W): 1 Voltaje del generador (V): No No Capacidad del inversor (w): Capacidad de baterías (Ah):

Todos los componentes de este aerogenerador multipala de eje horizontal son reciclados excepto el mecanismo de transmisión que transforma el movimiento circular de la palas en un movimiento armónico vertical del pistón. La estructura de soporte está hecha de tubos de hierro hueco, soldados y atornillados a la estructura. Las 16 palas se hicieron cortando un recipiente de

92

requerido No requerido

Altura de la torre:

4m

Velocidad de conexión (m/s):

1.5

Velocidad de corte (m/s): Sistema de freno: Otras fuentes de energía: Conectado a red:

N/A Ninguno No No

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica Velocidad de viento diaria

Uso: Accionamiento mecánico de la bomba de agua.

Distribución de la probabilidad de la velocidad del viento para el sitio

ASPECTOS AMBIENTALES Palas y transmission de la turbina

Geología

D DA AT TO OS SD DE EV VIIE EN NT TO O

Llanura agrícola.

Clima Las lluvias son más frecuentes entre noviembre y enero, mientras que los meses más fríos son enero y febrero (mínimas de 7-8ºC). Junio y julio son normalmente los meses más cálidos (máximo de 30º).

Restricticciones de ecología/planificación:

Velocidad de viento mensual

Es un área mediterránea típica con manchas de zonas boscosas (pinos) y matorral mediterráneo. El lugar combina actividades agrícolas y cinegéticas. No hay restricciones ambientales para este tipo de instalaciones.

Medidas de Mitigación No hay impactos ecológicos reales. La turbina eólica se integra en la estructura del pozo de agua original, Mide sólo 4 m. de altura y aunque es visible desde la carretera, el impacto visual es mínimo.

93

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

Subvenciones: Legislación: Accreditación: Principales barreras y subvenciones concedidas:

n/a n/a n/a n/a

P L AL CA OC LO NL ÓN CIIÓ PC EP CE RC ER PE

Pozo y aerogenerador en la parcela de cultivo privada.

El programa de televisión de National Geographic ayudó a crear un percepción local muy positiva sobre el aerogenerador.

A S OS CO MIIC NÓ ÓM ON CO EC SE OS TO CT EC PE SP AS El objetivo es la sustitución de una bomba de gasóil. Los ahorros de diésel dependen del consumo de la instalación, que el propietario estima en unos 2000 € al año.

Inversión inicial (€): Precio actualizado (€): Mantenimiento (€): Ingresos anuales 2009(€): Retorno de la inversión (años):

2 000 2123 50 2000 1

POTENCIAL DE REPLICACIÓN La replicación es el principal objetivo de la instalación. 1er año: ensayo de los materiales y los mecanismos. 2do año: trabajo local en el Sahara. 3er año: replicación en otras granjas. Soluciones a los problemas tradicionales, como abastecer el ganado en áreas extensivas con Energías Renovables.

FACTORES POLÍTICOS Y ADMINISTRATIVOS Esta instalación individual privada no causa problemas medioambientales reales y no requieren ningún permiso específico, lo que significa que no eran necesarios procedimientos administrativos. No fue necesario adquirir ningún permiso especial para la extracción ya que la instalación ya lo tenía concedido y la operación era, por tanto, completamente legal.

Tasas: 94

n/a

Promotoresde la iniciativa e iInstaladores del aerogenerador

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

L S AS DA DIID ND EN RE PR AP SA ES NE ON CIIO CC EC LE Para aquellos que no tienen acceso a la tecnología, esta instalación demuestra cómo con un pequeño esfuerzo e ingenio, los problemas relativos al riego y la extracción de agua puede resolverse. Ésta es una solución simple, barata para personas con pequeños recursos, especialmente en muchas áreas rurales, particularmente para aquellos que no tienen acceso a la red eléctrica,

CONTACTO Empresa: GEAN Nombre: Jesús Martínez Linares Ciudad: Chicalna Dirección : Centro Comercial Ugaldena, local 2 Ctra.de laBarrosa País: España Código Postal: 11130 Teléfono: +34 956 49 85 68 Fax: +34 956 49 41 76 Email: [email protected]

95

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

96

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

COADA LACULUI

11 Velo cidad d el vien to (m /s)

3.4

Po ten cia (kW)

1.3

P r od u c c ión (MWh año )

1.3 (con FV)

CO2 evitad o (CO2 t/añ o )

0.318 (con FV)

Co n ectado a red

No

97

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

R RE ES SU UM ME EN N Localización: País: Inicio: Área: Latitud: Longitud: Altitud:

Coada Lacului - municipio de Bulz /Bihor. Rumania 2001 7 m2 46,7º N 23,9º E 640 m

INF ORMACIÓN DE LA INSTALACIÓN Un sistema híbrido FV/ Eólico de 2,3 kW fue instalado en Coada Lacului /Bulz en una casa vacacional, y fue elegido por: Orientación favorable del tejado de la casa para capturar radiación solar óptima. Elevado potencial eólico. Acuerdos con el propietario para permitir la difusión del proyecto.

La instalación se sitúa en Bulz (Bihor Count), concretamente en una zona turística llamada Coada Lacului con un elevado número de casas de vacaciones (unas 350 casas) que no cuentan con conexión eléctrica a la red. El consejo local de Bulz ha mostrado su interés por suministrar electricidad a estas casas usando tecnologías renovables medioambientalmente respetuosas. Como resultado, se entendió que la mejor solución era usar instalaciones aisladas de energías renovables consistentes en paneles solares o aerogeneradores, o sistemas híbridos formado por ambos simultáneamente. La instalación estudiada es híbrida usando simultáneam ente placas fotovoltaicas y aerogeneradores, con una potencia nominal de 1.3 kW. El proyecto fue desarrollado con soporte externo, en colaboración con el Consejo Local de Bulz (siendo ENERO el principal socio), CEMENERG y Southwest Windpower Inc. La turbina está funcionando desde Noviembre de 2001 como una instalación experimental.

98

27 Paneles Fotovoltaicos

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

Velocidad media del viento (m/s): 3.4 Producción (MWh/año): 1,3 Modelo del aerogenerador: 1 x Tripala, Turbina de eje Horizontal Whisper H 40 Potencia de la turbina(kW): 0.9 Peso (kg): 21 Potencia del generador (kW): 0.9 Voltaje del generador (V): 12 Capacidad del Inversor (w): 2000 Capacidad de las baterías 4 x 150 (Ah): Altura de la 10 (anclado en 4 torre (m): puntos) Diámetro del rotor (m): 2.1 Velocidad de conexión (m/s): N/a Velocidad de corte (m/s): N/a Sistema de freno: Otras fuentes de energía: FV Conectado a red: No Uso: Consumo doméstico Iluminación(interior) : 130 W Iluminación(exterior) : 100 W Radio + TV : 100 W Herramientas eléctricas: 200 W Refrigeración/Caldera: 200 W

IIN NF FO OR RM MA AC CIIÓ ÓN ND DE EL LA A T TU UR RB BIIN NA AE EÓ ÓL LIIC CA A

Generador eólico - Potencia nominal : 900 W -Turbina eólica: tripala, eje horizontal - Diámetro del rotor : 2,1 m -Generador eólico: asíncrono, con imanes permanentes - Tensión nominal de salida (con rectificador): 12 V - Modelo: Whisper H 40 La turbina eólica se localiza en un poste que está anclado en cuatro puntos, con diez metros de altura. Generador Fotovoltaico Datos técnicos: - Potencia máxima: 423 W (AM 1,5; 1000W/m2;25º C) - Estructura: 8 módulos solares modelo Siemens M55 (conexión paralela). Los módulos solares están localizados en el tejado de la casa, teniendo una orientación hacia el Sur y con un ángulo aproximado de 47º .El generador fotovoltaico se conecta al controlador por una caja de conexiones que incluye 8 diodos de bloqueo (para la protección de los módulos). Controlador Hay dos bloques controladores uno para el generador eólico y otro para el sistema fotovoltaico. Ambos están formados por una unidad regulador/cargador. Datos técnicos: - Tensión: 12 V (regulado en pasos de 24 V, 48 V) - Generador Eólico/FV : 120 A/80A - Carga máxima: 2000W - Prestaciones: para indicar el voltaje de las baterías y los generadores FV/ Eólicos. - Modelo : EZ WIRE 120/200 Inversor Parámetros de red en corriente alterna, 220 V/50 Hz. Datos técnicos: - Potencia nominal : 1000 W - Entrada: 12 V / max. 120 A - Forma de la onda: sinusoidal modificada

99

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

Batería Este sistema garantiza el almacenamiento de energía eléctrica para las demandas en períodos desfavorables: días nublados, noches, días sin viento… El tamaño de la batería se dimensionó para 3 días consecutivos de condiciones desfavorables. Datos técnicos del proyecto: - Voltaje nominal: 12 V . - Capacidad de almacenamiento: 600 Ah (7,2 kWh) - Configuración: 4 baterías x 150 Ah . En la primera etapa de experimentación el sistema tenía una batería de 300 Ah (2 X 150 Ah).

Medidas de Mitigación Ninguna debido al bajo impacto.

A S OS CO MIIC ÓM NÓ ON CO EC SE OS TO CT EC PE SP AS El coste de toda la instalación es de 5800 €. Incluso si este coste puede representar una inversión fuerte para un particular, la viabilidad económica de la utilización de esta tecnología se comprende si la comparamos con con los costes de la conexión a la red (estimados en unos 25000 €/km).

Wishper H40 Power curve.

ASPECTOS AMBIENTALES Datos de viento estudiados Velocidad media del viento: 3,4 m/s. Hay algunos árboles obstaculizando el viento, sin embargo el potencia eólico es suficiente porque no están en la línea de viento dominante.

Geología/Clima En lo alto de una colina de pendiente suave. Clima templado- continental.

Restricciones de ecología/planificación Sin problemas.

100

En estas condiciones,considerando un tiempo de vida del sistema (estimado en 25 años) y considerando un interés del 7%, el coste de la energía se sitúa entre 0,4 – 0,8 €/kWh.

Inversión Inicial (€): Precio actualizado (€): Retorno de la Inversión (años): Tasa Interna de Retorno (TIR)(%):

5 800 6 883 25 7

FACTORES POLÍTICOS Y ADMINISTRATIVOS No ha habido problemas políticos o administrativos, de hecho la administración apoyó totalmente la instalación. No fueron necesarios permisos o licencias.

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

Tasas de solicitud: Subvenciones: Normativa aplicable: Acreditación: Principales barreras y subvenciones:

n/a n/a n/a n/a n/a

P L AL CA OC LO NL ÓN CIIÓ PC EP CE RC ER PE Reacción positiva por parte de los turistas, que muestran interés por conocer las instalaciones. No se han presentado quejas por los residentes locales.

CONTACTO Empresa: Asociatia “Valea Soarelui” Nombre: Dan-Calin Tocaciu Ciudad: Tg Mures Dirección: Bd Pandurilor nr43 ap16 País: Rumania Código Postal: 540506 Teléfono: Fax: Email: [email protected] Fuente de información: http://www.enero.ro/en/projects/doc/Case_RES_electrificati on.pdf

POTENCIAL DE REPLICACIÓN El proyecto Coada Lacului/Bulz, Bihor County de Rumanía representa una demostración de instalación exitosa. El sistema híbrido FV/eólico de 1,3 kW se encuentra en una fase de seguimiento a largo plazo para su validación y concreción de las condiciones operacionales y de mantenimiento del sistema con el objetivo de incrementar el conocimiento técnico para su replicación.

L LE EC CC CIIO ON NE ES SA AP PR RE EN ND DIID DA AS S El proyecto Coada Lacului es una demostración exitosa de cómo este sistema híbrida de 1,3 kW puede representar una solución a largo plazo.

101

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

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Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

ATRI

12 Velo cidad d el vien to (m /s)

3.5

Po ten cia (kW)

0,46

P r od u c c ión (litro s/añ o )

500.000

CO2 evitad o (CO2 t/añ o )

0,42

Co n ectado a red

No

103

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

R RE ES SU UM ME EN N Localización:

Atri, Teramo

País:

Italia

Inicio:

1998

Área:

5 m2

Esta instalación permite la extracción de agua de un pozo artesiano en áreas rurales donde la conexión a red no es posible. La extracción de agua se realiza sin el uso de electricidad, sólo utilzando energía mecánica. La instalación se encuentra dentro del terreno de una casa de huéspedes cuyo propietario decidió demostrar a los inquilinos algunas buenas prácticas usando las energías renovables.

émbolo de la bomba de agua subterránea. La turbina eólica proporciona 0,46 kW.. La tecnología utilizada es muy simple sin componentes sofisticados. El movimiento de rotación de la turbina se usa para accionar una bomba que mueve el agua a un depósito de almacenamiento. El agua extraída se bombea hasta un gran tanque localizado en una posición más alta en la colina, lo que significa un aumento de la energía potencial. Cuando el usuario necesita agua puede obtenerla sin usar una bomba porque el tanque se localiza en una posición más alta que las instalaciones de fontanería del propietario.

En 1998 el propietario decidió extraer agua sin usar electricidad. Después de algunas averiguaciones contactó con una compañía italiana que normalmente vendía e instalaba este tipo de plantas en algunos países africanos. Actualmente hay también un sistema de energía solar térmica de agua caliente sanitaria, una placa fotovoltaica de pequeño tamaño y un depósito de agua de lluvia. El edificio está construido con materiales de bioaquitectura en una zona rural cerca de las montañas y del mar.

INF ORM ACIÓN DE LA INSTALACIÓN El sistema de bomba accionada mediante turbina eólica fue diseñado por (Tozzi y Bardi di Grosseto). La turbina eólica consiste en una estructura de metal enrejado (de 12 m de altura) que contiene el eje horizontal y la turbina multipala de 5 m de diámetro. La turbina trabaja con unas velocidades de viento de 4-5 m/s. El movimiento de rotación (24-20 rpm) en el eje del motor se transforma por un cambio de engranajes y un sistema de manivela en un movimiento vertical oscilatorio que acciona el

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Velocidad media del viento (m/s): 3.5 Producción (litros/año): 500.000 Tiempo de parada: 3 horas/año Modelo del aerogenerador: 1 x Molino de viento diseñado por Tozzi and Bardi di Grosseto Peso (kg): Diámetro de la turbina (m): 5 Potencia de la turbina (kW): 5 Rotación (rpm) 24-20 Voltaje del generador (V): -Capacidad del inversor (w): -Capacidad de las baterías (Ah): -12 Altura de la torre (m):

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

Velocidad de conexión (m/s): 1,5 m/s Velocidad de corte (m/s): N/a Sistema de frenos: Otras fuentes de energía: No Conectado a red: No Uso: La energía mecánica disponible se usa directamente con una bomba que extrae el agua de un pozo artesiano y se bombea a un pozo artesiano localizado en una posición más alta en la colina.

A S OS CO MIIC ÓM NÓ ON CO EC SE OS TO CT EC PE SP AS El coste del sistema fue pagado directamente por el propietario sin subvenciones. El sistema proporciona ahorros en la electricidad y la factura eléctrica. El mantenimiento del sistema es mínimo y no tanto como el de una bomba eléctrica o una batería.

Inversión Inicial(€): Precio actualizado (€): Mantenimiento (€): Administración (€):

ASPECTOS AMBIENTALES

Costes de alquiler (€): Licencias (€):

Estudio de los datos de viento No se han realizado estudios para la planta.

9 000 10 992 30 1000

Ingresos anuales 2009(€): Retorno de la inversión (años): Tasa Interna de Retorno (TIR)(%):

9 9.2

Geología/Clima Área montañosa. Clima mediterráneo.

Restricciones de ecología/planificación: A pesar de ser un área protegida, no existen restricciones de planificación para la turbina.

FACTORES POLÍTICOS Y ADMINISTRATIVOS Tasas de solicitud: Subvenciones: Legislación: Acreditación: Principales barreras y subvenciones concedidas:

Medidas de Mitigación El sistema está bien integrado medioambientalmente y no necesita medidas de corrección.

n/a n/a n/a n/a n/a

P PE ER RC CE EP PC CIIÓ ÓN NL LO OC CA AL L La opinión de la instalación por parte de los turistas es muy favorable. Otorga además un valor turístico

105

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

añadido al área al favorecer la economía local, ya que el público está a favor de la instalación.

POTENCIAL DE REPLICACIÓN

integraciuón visual en paisajes rurales, su precio, y la poca infraestructura y mantenimiento necesarios. La diferencia entre esta Buena Práctica y la nº 10 es que esta es una turbina fabricada profesionalmente, mientras que la otra ha sido fabricada con medios más caseros. Mientras que la más profesional es más eficiente, la otra es más económica.

Es posible replicar la instalación en las zonas donde los vientos son moderados y los impactos bajos. El principal problema es que este tipo de instalación debe colocarse cerca del sistema que requiere la energía mecánica.

L S AS DA DIID ND EN RE PR AP SA ES NE ON CIIO CC EC LE Con esta solución, es posible instalar un sistema de energía renovable que está bien integrado paisajísticamente y que proporcionará suficiente energía para las necesidades básicas como la extracción de agua.

TURBINA EÓLICAS PARA LA EX TRACCIÓN DE AGUA Entorno del Molino de viento

Uno de los más antiguos usos conocidos de la energía eólica consiste en la extracción de agua para el riego, los animales de granja y el suministro de agua potable para la gente. Para este tipo de aplicaciones, las turbinas multipala son elegidas cuando velocidades moderadas de viento son capaces de generar suficiente esfuerzo de torsión para ser capaz de mover un pistón simple que lleve el agua del subsuelo al contenedor. Hoy en día esta aplicación puede ser realizada por aerogeneradores eléctricos, que suministran a la bomba eléctrica directamente, o si se requiere más control en el proceso de extracción, la bomba eléctrica se alimenta a través de un banco de baterías. Las ventajas de una turbina multipala son su

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CONTACTO Empresa : Farm Holydays Nombre: La Quercia Ciudad: Teramo Dirección: País: Italy Código Postal: 64032 Teléfono: Fax: Email: [email protected]

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

MALÖREN, LULEÅ

13 Velo cidad d el vien to (m /s) Po ten cia (kW)

7 0.75

P r od u c c ión (MWh año )

2

CO2 evitad o (CO2 t/añ o )

1.6

Co n ectado a red

No

107

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

requisitos de fiabilidad o de rendimiento. La turbina se fabrica hoy en China por razones de coste.

R RE ES SU UM ME EN N Localización: País: Inicio: Área:

Malören, Archipiélago de Luleå Suecia 1984 100 m2 (para los cables de soporte del mástil)

Esta turbina de 750 W está instalada en la Isla Malören en el Mar Báltico. Fue instalada en 1984 para proporcionar electricidad a un faro y todavía funciona. La turbina es propiedad de la Administración Marítima Sueca con 25 años en funcionamiento, lo que es un récord para una turbina de este tamaño. A pesar de las condiciones exigentes con fuertes vientos e inviernos duros la turbina ha estado en funcionamiento contínuo sin ninguna avería. Anteriormente un generador diésel suministraba la electricidad al faro. Algunas tipos de turbinas eólicas se han probado en los últimos años, pero sólo ésta ha demostrado su fiabilidad y aún continúa funcionando.

INF ORM ACIÓN TÉCNICA El faro de las islas aisladas requiere electricidad pero no existe conexión a red. Las turbinas cargan las baterías proporcionando electricidad al faro. Existe un generador diésel de respaldo, pero rara vez se usa. El SVIAB VK240 no requiere un mantenimiento periódico y tras 25 años de funcionamiento continuado ha demostrado su fiabilidad. Cuando las batería están totalmente cargadas. El VK240 de SVIAB es una turbina del tipo upwind. En 1980 SVIAB comenzó a desarrollar esta turbina. En Estocolmo se iniciaba en aquel momento un mercado de soluciones sin conexión a red, aunque las turbinas disponibles en aquel momento no reunían los

108

Coche usado para probar el diseño de la turbine. (Picture SVIAB)

Velocidad media del viento 7 (m/s): Producción (MWh/año) 2 Tiempo de parada: 1 día/año Modelo del aerogenerador: 1 x VK240 de SVIAB Potencia de la turbina (kW): 0.75 Peso (kg): -Diámetro de la turbina (m): 2.4 Potencia del generador (kW): 0.75 Voltaje del generador (V): 12 Capacidad del inversor (w): -Capacidad de las baterías (Ah): -Altura de la torre (m): 12 Velocidad de conexión (m/s): 3 Velocidad de corte (m/s): -Sistema de freno: -Otras fuentes de energía: No Conectado a red: No Uso: La energía es usada por un faro de la isla y reemplaza la electricidad usda por un generador diésel.

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

Aerogenerador en la colina

IIN NF FO OR RM MA AC CIIÓ ÓN NT TÉ ÉC CN NIIC CA A D DE EL LA AT TU UR RB BIIN NA A

Power regulation system

ASPECTOS AMBIENTALES Estudio de los datos de viento El mapa de vientos de la Universidad de Uppsala (MIUU-model) indica una media anual de 7,0 m/s a 49 m.

Geología Roca

Clima

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Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

Temperatura de -30 to +30ºC. Vientos de 25 m/s ocurren algunas veces al año. Los vientos raramente alcanzan 50 m/s. El viento es largo y frío.

Restricciones ecológicas/ de planificación: Es una isla montañosa lejos del mar. Este SEME no ha producido ninguna afección ambiental notable. Un turbina de este tamaño puede ser instalada son permiso de construcción.

Ingresos anuales 2009(€): 1000 Retorno de la inversión (años): 5 Tasa Interna de Retorno (TIR)(%): Con un período de uso de 25 años: 28.3 Con una vida útil de 20 años: 28.0

FACTORES POLITÍCOS Y ADMINISTRATIVOS

Medidas de Mitigación La turbina eólica fue construida cerca de la granja y se integra muy bien con los edificios existentes y goza de una buena aceptación. La energía producida se usa en la granja.

La turbina ha sido instalada por la Administración Marítima Sueca. Ellos tienen la competencia y la responsabilidad de operar y mantener los faros en Suecia. No se ha podido obtener la información sobre los trámites y permisos administrativos ya que los permisos de instalación se obtuvieron hace 25 años.

Tasas de solicitud: Subvenciones: Legislación: Accreditación: Principales barreras y subvenciones concedidas:

n/a n/a n/a n/a n/a

A AS SP PE EC CT TO OS SE EC CO ON NÓ ÓM MIIC CO OS S El ahorro que se calcula que supone sutituir el generador de diésel por el aerogenerador se calcula en 0,7€ por Kwh. En este caso la sustitución del generador diésel por el SEME se considera de buena rentabilidad económica, aunque se necesitan buenas condiciones de viento.

Inversión Inicial (€): Precio actualizado (€): Mantenimiento (€): Administración (€): Costes de alquiler (€): Licencias (€): 110

5 000 5 584 0 400 0 0

P PE ER RC CE EP PC CIIÓ ÓN NL LO OC CA AL L El SEME se ha visto como una solución medioambientalmente positiva porque supone sustituir el generador de diésel por un aerogenerador, lo que la aceptación social ha sido muy buena.

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

POTENCIAL DE REPLICACIÓN Hay un gran potencial de replicación de las instalaciones no conectadas a red, especialmente como reemplazo del generador diésel. Buenas condiciones de viento son necesarias para que un SEME genere una buena producción. Paras las islas y las zonas montañosas esta turbina puede ser una buena elección.

L S AS DA DIID ND EN RE PR AP SA ES NE ON CIIO CC EC LE Los SEMEs pueden ser confiables pero es necesario seleccionar el modelo correcto y deguir las instrucciones de mantenimiento. Reemplazar el generador diésel por un aerogenerador es un buen modelo de negocio y puede recuperarse la inversión en unos años, incluso las de pequeño tamaño. Una buena turbina puede tener un tiempo de vida de hasta 25 años.

CONTACTO Empresa: SVIAB Nombre: Lars Wikberg Ciudad: Bergshamra Dirección: Vettershaga País: Suecia Código Postal: 76010 Teléfono: +46 703 337947 Fax: Email: [email protected]

111

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

112

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

SCUOLA VERDE

14 Velo cidad d el vien to (m /s)

4

Po ten cia (kW)

0.4

P r od u c c ión (MWh año )

0.21

CO2 evitad o (CO2 t/añ o )

1.6

Co n ectado a red

No

113

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

R RE ES SU UM ME EN N Localización:

Isla del Gran Sasso, Teramo (En un centro educacional de San Pietro)

País:

Italia

Inicio:

2006

Área:

n/a m2

La turbina es de eje horizontal. Tripala, con timón de orientación y anclado a la pared.

Este SEME se usa para demostraciones en un centro de educación medioambiental. Está anclado directamente al edificio para mostrar a los visitantes la instalación de un sistema de energía renovable de pequeá escala. El propósito de la instalación es principalmente educacional. Aunque el mástil no está elevado a mucha altura, su localización es buena y está localizado en la pared del edificio. El generador, como puede verse en la curva de potencia, no genera tanta energía a 4 m/s, pero hemos de tener en cuenta de que se trata de un proyecto educacional.

INF ORM ACIÓN TÉCNICA Como puede verse en la imagen, para alcanzar los objetivos educativos, ha sido instalado un panel con toda la información de la instalación y su relevancia. En los estos paneles los visitantes pueden ver la producción de las instalaciones solares y eólicas. La pantalla calcula entonces el CO2 evitado, y los visitantes pueden ver el efecto real de la instalación y producción a través de la iluminación de la pantalla. La tecnología usada es realmente simple porque existe un pequeño generador mini eólico, una batería, una pantalla para ver la producción y la energía almacenada y una lámpara para iluminar una parte del edificio. La energía generada se usa para iluminación exterior.

114

Velocidad media del viento (m/s): 3 Producción (MWh/año): 0,21 Tiempo de parada: -Modelo del aerogenerador : AIR X Turbina de eje horizontal tripala Diámetro de la turbina (m): 1,15 Peso (kg): Potencia de la turbina (kW): 0.4

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

Potencia del generador (kW): Voltaje del generador (V): Capacidad del inversor (w): Capacidad de las baterías (Ah): Altura de la torre (m): Velocidad de conexión (m/s): Velocidad de corte (m/s): Sistema de frenado: Otras fuentes de energía: Conectado a red: Uso: La energía es usada para la iluminación

0.4 24 -60Ah 4 3 20 No No No

IIN NF FO OR RM MA AC CIIÓ ÓN ND DE EL L A AE ER RO OG GE EN NE ER RA AD DO OR R

ASPECTOS AMBIENTALES

Datos de viento estudiados No se hizo un estudio previo debido al pequeño tamaño de la turbina

Geología Área montañosa

Clima Muy frío en invierno con 30 días de nieve por año y veranos frios y secos.

Restricciones de ecología/ planificación:

115

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

Sin restricciones

Tasas de solicitud:

Medidas de Mitigación

Subvenciones:

El impacto es mínimo, similar al de una antena. La ecología del área no se ve afectadad por el SEME.

Legislación:

n/a Pagado por el centro educativo

Acreditación: Principales barreras y subvenciones concedidas:

n/a n/a n/a

P L AL CA OC LO NL ÓN CIIÓ PC EP CE RC ER PE

El centro educacional y su SEME

Existe poca conciencia de su existencia por parte de la gente que vive alrededor debido a su pequeño tamaño y compacidad, por lo que nadie se ha quejado de él.

A AS SP PE EC CT TO OS SE EC CO ON NÓ ÓM MIIC CO OS S Todos los costes de esta planta son pagados por iniciatica de la autoridad local. Todo el proyecto se pagó con dinero público.

1 800 Precio actualizado (€): 2 000 Mantenimiento (€): 0 Administración (€): 0 Costes de alquiler (€): 0 Licencias (€): 0 Ingresos anuales 2009(€): Recuperación de la inversión (años): 20 Tasa Interna de Retorno (TIR)(%): Inversión Inicial (€):

FACTORES POLÍTICOS Y ADMINISTRATIVOS Éste es un proyecto de la provincia y por tanto la opinión política es muy favorable.

116

POTENCIAL DE REPLICACIÓN El sistema es más replicable en aquellas situaciones donde el objetivo educacional es más importante que la necesidad de producción a gran escala. También es interesante en lugares con bajo consumo de energía y sin conexión a red. Esta buena práctica contribuye a disminuir la emisión de gases de efecto invernadero, pero el aspecto más destacado es que permite a visitantes y ciudadanos aumentar su conocimiento de esta tecnología.

L LE EC CC CIIO ON NE ES SA AP PR RE EN ND DIID DA AS S La instalación tiene un efecto muy positivo en los visitantes del centro. Éstos muestran un interés activo y preguntan por qué los países no están haciendo más esfuerzos para promocionar este tipo de energías, particulatmente en zonas rurales. El valor eduacativo de las instalaciones reales es extremadamente importante y debe ser tenido en

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

cuenta por la Administración a la hora de conceder los permisos, licencias y subsidios.

CONTACTO Empresa: Scuola Verde Nombre: Ciudad: Isla del Gran Sasso Dirección: País: Italia Código Postal: Teléfono: Fax: Email: [email protected]

Panel informativo de la producción solar y eólica.

117

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

118

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

CEDER-CIEMAT

15 Centro de Desarrollo de Energías Renovables N º A e r o g en e r ad o r e s

16

P o t e n c i a in s t a l a d a (kW)

1-50

L í n e a s d e in v e s t i g a c i ón

Conectado a red y no conectado. Prueba de volantes de inercia Producción de electricidad.

119

Guía de Buenas Prácticas en Energía Mini Eólica

R RE ES SU UM ME EN N Localización:

CEDER-CIEMAT, Centro de Desarrollo de Energías Renovables, Lubia (Soria).

País:

España

Inicio:

2006 CEDER-CIEMAT, Centro de Desarrollo de Energías Renovables, Lubia (Soria).

Área:

El Centro de Desarrollo de Energías Renovables (CEDER), localizado a algunos kilómetros de Soria, se creó en la década de los 80 como un centro nacional de investigación, desarrollo y promoción de la energías renovables. Como miembro del CIEMAT y como parte de su Departamento de Energía, es considerado un centro pionero en España en el campo de la biomasa y ahora es también un punto de referencia europeo en España en el campo de la tecnología mini eólica. La instalación de un grupo de instalaciones es una buena práctica para el desarrollo tecnológico a nivel nacional. Las principales actividades en mini eólica se centran en tres áreas: Mini eólica no conectada a red Prueba de volantes de inercia Producción de electricidad Otras funciones del centro son informar a los técnicos y al público a través de visitas educativas.

Vista general de Planta de Ensayos PEPA II Se pueden consultar las fotos en este sitio: http://www.ceder.es/CEDERportal/portal.do?IDM=31&NM=2

Fuente: http://www.ceder.es/

MINI EÓLICA NO CONECTADA A RED La primera línea de investigación está enfocada a la mejora de los sistemas de generación de energía eólica para operación como sistemas aislados de la red eléctrica. Dentro de esta línea, se ha obtenido financiación con fondos FEDER para completar la instrumentación para la caracterización de aerogeneradores de pequeña potencia en las plantas de ensayo que el CIEMAT dispone en el Centro de Desarrollo de Energías Renovables CEDER en Soria, para la adquisición de sistemas de medida de emisión de ruido acústico, e implantación de una red de sistemas de adquisición de datos, habida cuenta del gran número de sistemas a medir de forma simultánea. Actualmente la aprobación del Proyecto Singular Estratégico MINIEOLICA, permite liderar el Subproyecto 3.1 de Medición y Ensayo de los Aerogeneradores de Tecnología Nacional, que se desarrollará en su totalidad en la Planta del CEDERCIEMAT.

Vista general de los ensayos fuera de red

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En esta línea de sistemas, se está monitorizando la instalación de un sistema híbrido eólico (10 kW) "fotovoltaico (5kWp)" diésel (16 kW) con almacenamiento de energía mediante baterías y controlado por un sistema de control y gestión modular denominado CICLOPS, desarrollado por la empresa ECOTECNIA, actividad financiada por el Ministerio de Ciencia y Tecnología, a través del programa PROFIT. Se pretende realizar la completa caracterización y desarrollar mejoras que se puedan implementar en la nueva versión de doble bus CC y CA de mayor potencia.

Ampliación de la actual planta de ensayo de sistemas eólicos aislados, enfocada a la caracterización de aerogeneradores y sistemas híbridos de mayor rango de potencia (10-15 kW). Consta de una torre meteorológica de 40 m, 4 torres meteorológicas de alturas entre 12 m y 24 m, y otros 4 puestos de ensayos de aerogeneradores, con equipos de toma de datos. Se dispone de capacidad de conexión a baterías y a red. PEPA III: Construido recientemente y está previsto que mida turbinas más grandes de entre 50 y 100 kW. Hasta el momento se ha instalado una nueva turbina ADES de una pala. Laboratorio de ensayos de volante de inercia LEVI

Aerogenerador bipala.

Laboratorio único en España, equipado para realizar todo tipo de ensayos rotatorios de volantes de inercia para su aplicación en sistemas de almacenamiento de energía cinética, a alta velocidad (hasta 63.000 rpm), con equipamiento modular para ensayar rotores y otros componentes en eje vertical. El sistema permite ensayos de ciclos de fatiga, ensayos de velocidad y ensayos destructivos de rotura de volantes de inercia fabricados en metal o materiales compuesto

IIN NF FO OR RM MA AC CIIÓ ÓN NT TÉ ÉC CN NIIC CA A El programa de investigación de pequeñas turbinas de viento (1-50kW) tiene las siguientes Plantas de Ensayo de Pequeños Aerogeneradores (PEPA): PEPA I: Esta instalación incluye, entre otros equipamientos, una torre meteorológica de 100 m con medidas de velocidad y dirección de viento a 5 niveles de altura, 3 torres de ensayos de aerogeneradores de baja potencia junto con equipamiento específico para la caracterización de los aerogeneradores, así como bancos específicos de ensayo de diversos componentes de pequeños aerogeneradores y para diversas aplicaciones como bombeo eólico de agua. PEPA II:

Foto del equipo de prueba de los volantes de inercia

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ASPECTOS AMBIENTALES

Estudio de los datos de viento La instalación está continuamente monitorizando las condiciones climáticas incluyendo la velocidad del viento.

Geología Terreno montañoso de bajo valor ecológico.

promotor a nivel nacional de la mini eólica, participando en comités técnicos internacionales, en asociaciones y en varios proyectos nacionales y europeos.

P L AL CA OC LO NL ÓN CIIÓ PC EP CE RC ER PE No hay zonas habitadas en las inmediaciones que puedan verse afectadas por esta instalación. La población en general tiene una buena percepción acerca de este tipo de instalaciones de investigación, particularmente en energías renovables, por su capacidad de innovar y desarrollar estas áreas de investigación.

Instalaciones EPA II

Clima Mediterráneo continental

Restricciones ecológicas/de planificación: Sin restricciones

Aerogenerador bipala

Medidas de Mitigación La única medida tomada fue para prevenir robos y bandalismo con una valla de seguridad. No hay aspectos ambientales en el lugar que deban ser mitigados.

FACTORES POLÍTICOS Y ADMINISTRATIVOS Al ser un ente público de investigación CIEMAT puede contar con el apoyo intrínseco de la administración. El personal técnico es también

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POTENCIAL DE REPLICACIÓN Esta es una Buena Práctica a nivel nacional como parte de la política energética. Otros centros de investigación, como INTA (Instituto Nacional de Tecnología Aeroespacial), ya están siguiendo este ejemplo en innovación, desarrollando la producción de hidrógeno a partir de aerogeneradores de pequeña escala.

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CONTACTO

Torre de medida, y turbina tripala

L S AS DA ND DIID EN RE PR AP SA ES NE ON CIIO CC EC LE El sector público y los centros de investigación científica tienen un papel clave en la demostración y progreso técnico en esta área. Este tipo de pruebas debería ser replicado en todos los países de la Unión Europea para dar un impulso a la tecnología mini eólica y fomentar la inversión.

Empresa: Ministerio de Ciencia e Innovación. Centro de Investigación, Medioambientales y Tecnológicas. Centro de Energías Renovables Nombre: Luis Cano Santa Bárbara Dirección: Altos de Lubia Ciudad: Soria País: España Código Postal: 42290 Teléfono: (+34) 975-281013 Fax: (+34) 975-281051 Email: [email protected] Web: http://www.ceder.es

Aerogenerador tripala con torre.

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Rural -R RES

Miniwind Good Practices Guide

GLOSARIO DE TÉRMINOS • Altura de la torre – La altura de la torre, excluyendo el aoerogenerador y el rotor.

el eje vertical; la velocidad del viento en el eje horizontal.

• Altura total del sistema – La altura desde el nivel del suelo hasta la punta del rotor en su punto más alto.

• Curva de potencia – Gráfico que indica la potencia (en vatios o kilovatios) producida por un aerogenerador en función de la velocidad del viento. La potencia es representada en el eje vertical, la velocidad del viento es representada en el eje horizontal.

• Anclaje del cable – Base diseñada para la conexión del cable. • Anemómetro – Equipo de medición de la velocidad del viento, instalado en una torre de altura típica de 10-70 m, normalmente conectado a un registrador de datos para el estudio de la velocidad del viento durante un determinado período de tiempo (por ejemplo, un año). • Área de barrido del rotor – Área del disco descrito por las palas del rotor al girar. Los principales factores que determinan la potencia que una turbina son la velocidad media del viento a la altura del eje y el área de barrido del rotor, que está en función del diámetro de éste. • Balance del sistema (BS) – Todos los componentes necesarios para instalar un sistema eólico completo, sin incluir la turbina eólica ni la torre. • Barlovento: los aerogeneradore con rotor a barlovento tienen el rotor de cara al viento. La principal ventaja que tienen es que se evita el “abrigo” del viento tras la torre, mientras que el principal inconveniente es que suele necesitar un mecanismo para mantener el rotor de cara al viento. • Cable de viento – Cable o alambre usado para soportar la tensión entre el anclaje y una torre. • Consideraciones de Seguridad Pública– Incluye factores como la integridad estructural del equipamiento y torre de la turbina, requisitos de seguridad eléctrica, seguridad del tráfico aéreo, etc. • Curva de energía – Gráfica que indica cuanta electricidad (en kWh) producirá un aerogenerador a una determinada velocidad de viento. La producción de energía se representa en

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• Demanda – Cantidad de electricidad requerida un sistema eléctrico en un momento determinado, normalmente medida en kilovatios. • Distancia a las viviendas – Algunas jurisdicciones establecen requisitos diferentes para las viviendas y para las estructuras no habitables, tales como silos o naves de almacenamiento. Esto puede suponer que a un determinado propietario se le exija una distancia mínima entre la turbina y su vivienda diferente a la requerida entre vecinos. • Generación distribuida – Generación de energía eléctrica a través de muchas pequeñas fuentes de energía. • Góndola – Carcasa que alberga toda la mecánica y el control del aerogenerador en el extremo superior de la torre del aerogenerador de eje horizontal. •

HAWT – Aerogenerador de eje horizontal.

• Buje- Accesorio de fijación de las aspas o del ensamblaje de un aerogenerador de eje horizontal a el eje del rotor. • Interconexión – El proceso y los reglamentos para conectar físicamente el aerogenerador de pequeña escala a la red eléctrica. • Impacto visual– Debido a que las turbinas se montan en torres altas, muchas veces visibles desde fuera de la línea de propiedad. El impacto visual de los aerogeneradores va a depender del paisaje circundante, de los puntos desde donde es visible, y de la propia subjetividad del observador.

Rural -R RES

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• Kilovatio (kW) – La unidad básica de potencia eléctrica, equivalente a 1000 vatios. La demanda media de una vivienda es de 10 a 15 kW.

adecuado que haga que la góndola siga al viento pasivamente. • Torre autoportante – Una torre que no usa cables de sujeción ni otros soportes externos.

• Kilovatio-hora (kWh) – Unidad de energía equivalente a 1.000 vatios-hora. The basic measure of electricity generation or use. Una bombilla de 100 vatios encendida durante 10 horas consume un kWh. El consumo medio de una vivienda es 10.000 kWh por año.

• Torre venteada – Una torre que utiliza cables o vientos anclados al suelo. • Turbina – Dispositivo para convertir el flujo de un fluido (aire, vapor, agua o gases calientes) en movimiento mecánico que a su vez produce electricidad.

• Medición Neta o Net Metering - Sistema que permite a una casa conectarse a la red de generación eléctrica local e inyectar energía, siendo especialmente útil aquellas tecnologías que producen energías renovables como la solar fotovoltaica y energía eólica. De esta forma, cuando la casa inyecta energía el medidor de luz funciona en sentido inverso. Al final del período de facturación, el cliente sólo paga por su consumo neto: el total de recursos consumidos, menos el total de recursos generados. Hay que tener en cuenta que normalmente no se paga el exceso de electricidad, sólo se permite al productor “almacenar” el excedente en la red durante un cierto período de tiempo

•

• Velocidad de conexión – Velocidad de viento mínima a la cual la turbina comienza a girar, y por tanto, a producir energía. • Velocidad de corte – Velocidad del viento máxima a partir de la cual el aerogenerador está diseñado para parar de producir energía • Velocidad Media Anual del Viento – La media de las velocidades instantáneas del viento a lo largo de un año para una localización determinada. • Velocidad del rotor – Velocidad de giro de las aspas del rotor en torno al eje de la turbina

• Potencia nominal – La potencia alcanzada por los aerogeneradores a velocidad de viento óptima (m/s). La potencia nominal no es sinónimo de pico de potencia, aunque normalmente coinciden.

• Velocidad de supervivencia: velocidad máxima de viento que una instalacióneestá diseñada para soportar. •

Vatio – Una unidad de energía eléctrica20.

• Carga – La cantidad de energía almacenada en un momento determinado en un sistema eléctrico,o la energía total almacenada por el sistema.

• Sonido – Medido normalmente en dB(A), o decibelios ponderados en A, para compensar la sensibilidad del oído humano en un rango de frecuencias. Es importante distinguir entre nivel de potencia acústica, que es la medida de intensidad en la fuente, y nivel de presión sonora, que es una medida del nivel del ruido de un receptor (por ejemplo, la casa de un vecino). • Sotavento: los aerogeneradores con rotor a sotavento tienen el rotor en la parte opuesta a aquella de la que viene el viento. La principal ventaja es que es, al menos teóricamenrte, pueden ser construidos sin un mecanismo de orientación siempre que el rotor y la góndola tengan un diseño

VAWT – Aerogeneradores de Eje Vertical.

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Fuente del glosario de términos: Small Wind Turbine Purchasing Guide. CanWEA

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