Estimación de la producción de energía eléctrica en base a la velocidad de viento registrado en la estación meteorológica ubicada en el Campus Sur de la Sede Quito de la Universidad Politécnica Salesiana

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Título : Estimación de la producción de energía eléctrica en base a la velocidad de viento registrado en la estación meteorológica ubicada en el Campus Sur de la Sede Quito de la Universidad Politécnica Salesiana
Autor : Oñate Males, Brian Alexander
Director de Tesis: Varela Chamorro, Silvana Fabiola
Resumen traducido: This work is based on the wind speed and direction data obtained from the meteorological station located on the south campus of the Quito headquarters of the Salesian Polytechnic University, which is currently monitored by INAMHI. The data obtained have been used to estimate the production of electricity based on the available wind resource. For the development of the study, the validation of the hourly data obtained during the year 2018 was carried out. Wind measurements were recorded by means of a cup anemometer installed at 10 m height located inside the M1274 station. The wind speed is estimated at 25 m wind speeds, considering the roughness of the landscape, because it is a height recommended by manufacturers to place the wind turbine hub. From this data the wind power is calculated, once the air density correction has been made. Considering the Betz limit, the calculation of the mechanical power is performed, which could be transformed into electrical energy, once a horizontal axis wind turbine model has been selected, for applications with low wind speeds, according to the speeds of existing wind and cataloged by IEC 61400-2. Applying the Weibull distribution and by means of a statistical analysis it is possible to estimate the annual electric energy production. With the information generated, some indicators linked to the generating plant are shown, such as: availability factor, plant factor and loss factor; based on reports of similar wind farms located in other latitudes. Finally, information about the location, assembly of the wind turbine and the reference cost of the kW installed for this type of plant is shown.
Resumen : El presente trabajo se encuentra basado en los datos de velocidad y dirección de viento obtenidos de la estación meteorológica ubicada en el campus sur de la sede Quito de la Universidad Politécnica Salesiana, que actualmente se encuentra monitoreada por el INAMHI. Los datos obtenidos han sido utilizados para realizar una estimación de producción de energía eléctrica en base al recurso eólico disponible. Para el desarrollo del estudio, se ha realizado la validación de los datos horarios obtenidos durante el año 2018. Las mediciones de viento fueron registradas por medio de un anemómetro de copas instalado a 10 m de altura ubicado dentro de la estación M1274. Mediante el gradiente eólico se estima las velocidades de viento a 25 m, considerando la rugosidad del paisaje, debido a que es una altura recomendada por los fabricantes para colocar el buje del aerogenerador. A partir de estos datos se calcula la potencia del viento, una vez realizada la corrección de la densidad de aire. Considerando el límite de Betz se realiza el cálculo de la potencia mecánica, que podría ser transformada en energía eléctrica, una vez que, se ha seleccionado un modelo de aerogenerador de eje horizontal, para aplicaciones con velocidades de viento bajas, acorde a las velocidades de viento existentes y catalogadas mediante la Norma IEC 61400-2 . Aplicando la distribución de Weibull y mediante un análisis estadístico se llega a estimar la producción de energía eléctrica anual. Con la información generada se muestran algunos indicadores vinculados a la planta generadora, como son: factor de disponibilidad, factor de planta y factor de pérdidas; basados en reportes de parques eólicos semejantes ubicados en otras latitudes. Finalmente, se muestra información acerca del emplazamiento, montaje del aerogenerador y el costo referencial del kW instalado para este tipo de central.
Palabras clave : INGENIERÍA ELÉCTRICA
PRODUCCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA
OBSERVATORIOS METEOROLÓGICOS
ENERGÍA EÓLICA
UNIVERSIDADES
ENERGÍA ELÉCTRICA
Fecha de publicación : feb-2020
URI : https://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/18563
Idioma: spa
Pertenece a las colecciones: Grado

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