Análisis de la turbulencia en la producción energética de la Central Eólica Villonaco mediante herramientas CFD

Abstract

La presente investigación tiene como propósito efectuar un análisis de la turbulencia y los efectos del flujo del viento en la producción anual de energía de la Central Eólica Villonaco mediante el uso del software de evaluación de recurso eólico WAsP y su herramienta CFD. Para ello, se partió de una base de datos compuesta por mediciones de velocidad y dirección del viento durante el año 2020 en un intervalo de 10 minutos, los datos se procesaron mediante métodos de interpolación para completar los datos faltantes y asi obtener las condiciones del flujo de viento en la zona de estudio. Se crearon los ficheros que utiliza el software WAsP como datos de entrada y se obtuvo la producción anual de energía a partir de la simulación de los parámetros representativos del emplazamiento eólico, tales como topografía, rugosidad del terreno, coordenadas de los aerogeneradores, curva de potencia y coeficiente de empuje a una densidad de 0,89 kg/m3. A través de simulaciones del flujo del viento empleando la herramienta de dinámica de fluidos computacional CFD que incorpora el softwareWAsP, se determinaron los valores de la intensidad de turbulencia para cada uno de los aerogeneradores y conjuntamente el potencial eólico que representa, obteniéndose una variación en la producción de energía como consecuencia de los efectos de la turbulencia generada en la zona de estudio. Para la validación de los resultados obtenidos se efectuó una comparación con los valores reales proporcionados por la Corporación Eléctrica del Ecuador (CELEC.EP), donde se obtuvo un índice de error del 0,87% lo cual determina la practicidad y conveniencia de la utilización de la herramienta CFD de WAsP debido a la confiabilidad de los resultados. Palabras clave: Central Eólica Villonaco, CFD, Viento, Turbulencia, WAsP. 2