Modelamiento de los efectos de estela en un parque eólico con fin de predicción y optimización de energía

Abstract

Las turbinas de un parque eólico extraen energía del viento incidente modificando su distribución y disminuyendo su velocidad en lo que se conoce como fenómeno de estela. Esto a su vez puede disminuir la energía disponible para turbinas que se ubiquen aguas abajo de otras turbinas, afectando por ejemplo parques eólicos con varias filas de turbinas. Estudios recientes han demostrado que modificar el ángulo de viraje de una turbina, es decir el ángulo con el que la turbina se enfrenta al viento incidente, puede incrementar la energía extraída en las turbinas aguas abajo, gracias a un efecto de redireccionamiento de estela. Aunque esta táctica disminuya la energía extraída por la turbina virada, ha demostrado permitir una ganancia neta en un parque eólico y aumentar su eficiencia energética. En este trabajo de grado se realiza una implementación de un modelo analítico de predicción de estela virada, así como la implementación de un algoritmo de optimización para calcular los ángulos de viraje óptimos de cada turbina que maximicen la producción de energía en el parque.