Distribución de Weibull
Distribución de probabilidad de dos parámetros que describe con qué frecuencia se da cada velocidad de viento en un emplazamiento, definida por un factor de escala c y un factor de forma k.
Las velocidades de viento de un emplazamiento se agrupan en torno a valores moderados, con una cola larga de vientos fuertes. La función de densidad de probabilidad de Weibull lo recoge con dos parámetros:
El factor de escala c (m/s) se acerca a la velocidad media (media = c × Γ(1 + 1/k), unos 0,89c para k = 2). El factor de forma k describe la dispersión: k de alrededor de 1,5–2 en emplazamientos continentales e interiores variables, en torno a 2 en muchos emplazamientos templados y 2,5–4 en los regímenes estables de alisios y en algunos marinos. Con k = 2 la distribución es el caso particular de Rayleigh, una opción por defecto habitual cuando solo se conoce la media.
Como la potencia de la turbina depende del cubo de la velocidad, lo que cuenta es la media del cubo de la velocidad, no el cubo de la media. En una distribución de Rayleigh, el factor de patrón energético ronda 1,91: la densidad de potencia eólica media real es casi el doble de lo que sugeriría la velocidad media por sí sola. Dos emplazamientos con la misma media de 7 m/s pero distinto k pueden diferir un 10 % o más en producción anual.
Al combinar la curva de Weibull con la curva de potencia de una turbina se obtiene la producción anual bruta de energía. Conjuntos de datos como el Global Wind Atlas (DTU/Banco Mundial) publican c y k en una malla de 250 m a varias alturas, y los parámetros cambian con la altura de buje por la cizalladura del viento.
Términos relacionados
Todos los términos →- 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.
- Densidad de potencia eólica
Potencia media disponible en el viento por metro cuadrado de superficie perpendicular al flujo, en W/m²; es la medida estándar de la calidad del recurso eólico.
- Cizalladura del viento
Variación de la velocidad del viento (y a veces de su dirección) con la altura sobre el suelo, causada por la rugosidad del terreno y la estabilidad atmosférica.
- Altura de buje
Altura del centro del rotor de un aerogenerador sobre el suelo o el nivel del mar; con bujes más altos se alcanzan vientos más fuertes y constantes, uno de los motivos principales de la subida de los factores de capacidad.
- 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.