Efecto estela
Menor velocidad del viento y mayor turbulencia aguas abajo de un aerogenerador, lo que reduce la producción y aumenta las cargas de fatiga de las turbinas situadas detrás.
Una turbina que extrae energía deja tras de sí una estela de aire más lento y turbulento. Justo detrás del rotor, el déficit de velocidad puede ser del 30–50 %; la estela se recupera a medida que se mezcla con el aire de alrededor, pero eso lleva muchos diámetros de rotor (D). Como la potencia crece con el cubo de la velocidad del viento, un déficit del 10 % recorta la producción de una turbina situada detrás en aproximadamente un 27 %.
Como regla práctica, la separación es de 5–9 D en la dirección del viento dominante y de 3–5 D en perpendicular. Pérdidas típicas por estela del parque sobre la energía anual:
- Parques eólicos terrestres: 5–12 %
- Grandes parques marinos: 10–20 %; las mediciones en Horns Rev y Lillgrund mostraron filas concretas que perdían un 30–40 % con el viento alineado
En el mar, las estelas persisten más porque la baja rugosidad de la superficie y la atmósfera estable reducen la mezcla. Las imágenes SAR de satélite y los estudios de la bahía alemana muestran estelas de agrupaciones de parques de 30–60 km, de modo que un parque eólico puede reducir la producción del vecino, algo que ya pesa en la planificación de concesiones del mar del Norte.
Entre los modelos de ingeniería están Jensen/Park (déficit en sombrero de copa), los modelos gaussianos de Bastankhah-Porté-Agel y el entorno FLORIS (NREL); para los casos complejos se usa la simulación de grandes remolinos. El direccionamiento de estela (wake steering) activo, que orienta las turbinas de cabeza unos grados fuera del viento con el sistema de orientación, ha logrado en pruebas de campo aumentar la producción del parque un 1–3 %.
Términos relacionados
Todos los términos →- Eólica marina
Aerogeneradores instalados en el mar o en grandes lagos, normalmente sobre cimentaciones fijas en aguas de hasta unos 60 m de profundidad, que aprovechan vientos más fuertes y constantes que en tierra.
- Curva de potencia
La relación entre la velocidad del viento a la altura del buje y la potencia eléctrica de un aerogenerador; combinada con la distribución de velocidades del viento, sirve para estimar la producción anual.
- Sistema de orientación (yaw)
Conjunto de motores, engranajes, rodamiento y frenos que gira la góndola de un aerogenerador alrededor del eje de la torre para mantener el rotor de cara al viento.
- Repotenciación (repowering)
Sustitución de los equipos de generación envejecidos de un emplazamiento existente por tecnología más nueva, normalmente más grande y eficiente; se aplica sobre todo a parques eólicos al cabo de 15 a 25 años.
- Factor de capacidad
Relación entre la energía que una central produce realmente en un periodo y la que produciría funcionando a plena potencia nominal durante todo ese periodo.