La modelación de un proyecto eólico debe abarcar desde la meteorología, la aerodinámica en aerogeneradores, hasta la integración de la red eléctrica
La implementación de granjas eólicas ya sea en tierra o en mar, supone más retos de los que usualmente se visualizan en primera instancia. No obstante, el sector eólico requiere de una gran ventana de multiplicidad de disciplinas que, en su conjunto, pueden ayudar a potenciar y magnificar el desarrollo de esta industria. Por lo que el investigador del Instituto de Energías Renovables de la UNAM, Osvaldo Rodríguez, planteó los principales retos científicos que supone la entrada de nueva tecnología eólica, durante su participación en la décima edición de Mexico WindPower.
En palabras de Osvaldo Rodríguez, se tiene la costumbre de realizar evaluaciones puntuales de esta industria con análisis de rendimiento en tiempo real, en la valoración de la infraestructura de las torres o de la tecnología; para posteriormente hacer una extrapolación de estos datos y llevarlos a la discusión de construir una nueva granja.
Por tanto, en su presentación, el investigador planteó tres principales retos para la nueva generación de turbinas y granjas eólicas en México.
Modelación de un sistema meteorológico
El primer reto, es hablar sobre el entendimiento de la atmósfera. Las herramientas computacionales han rebasado nuevos límites y el sistema eólico es cada vez más complejo. Si bien se puede predecir con exactitud cuándo habrá viento, la captura de energía puede potenciarse a través de un mayor entendimiento del comportamiento atmosférico.
“Poder identificar el comportamiento de estos aerogeneradores en todo momento, implica tener una adecuada modelación de la física del entorno. Por lo que se deben ampliar las herramientas de análisis, lo que conlleva una mejora en el conocimiento de los sistemas meteorológicos; y esto será detonado a partir de mejores modelos que los describan”, señaló Osvaldo Rodríguez.
Aerodinámica en turbinas
El segundo reto tiene que ver con la aerodinámica. La historia de la energía eólica de un principio es completamente distinta a lo que hoy tienen las turbinas modernas.
En este sentido, los aerogeneradores han sufrido una evolución, dando pie a nueva investigaciones sobre los elementos que integran su composición; elementos que sean lo suficientemente aeroelásticos, para facilitar la operación de esta infraestructura que es sometida a grandes esfuerzos en todo momento.
“La investigación de estos elementos aeroelásticos debe ser mucho más detallada. El fin es el de fabricar palas más eficientes que maximicen la transformación de la energía; lo que incluso permitirá tener mejores modelaciones de granjas eólicas en mar y en tierra”.
Red eléctrica del futuro
El tercer gran reto tiene que ver con la construcción de una red eléctrica moderna, lo que Osvaldo denominó como la “red eléctrica del futuro”; en donde se tenga la capacidad de poder vincular desde el tema atmosférico, hasta de lo que ocurre en la superficie de las palas en las turbinas; así como los tiempos de interacción en la inyección eléctrica, que pueden ir desde la variabilidad diaria hasta la anual.
Para ello, la concepción de esta súper red eléctrica que sea capaz de integrar una gran cantidad de renovables comprendería aspectos bastante importantes desde el punto de vista multidisciplinario.
“Estamos hablando que la modelación en un futuro cercano tendría que abarcar desde las simulaciones meteorológicas; las cuestiones dinámicas de los aerogeneradores, hasta la integración con la red eléctrica. Se requiere un montón de expertos que entiendan cómo resolver los problemas y un factor detonante que permita esto será tanto la formación de especialistas como el desarrollo de habilidades en cómputo. Tener elementos de computo de la siguiente generación permitirá romper estas barreras y seguir promoviendo el desarrollo de esta tecnología”, puntualizó el investigador de la UNAM.
Panel ‘Retos durante la implementación de energía eólica y oportunidades de almacenamiento a través del hidrógeno verde’. MWP 2021.
Oportunidades para el hidrógeno
El panel también contó con la participación de Ulises Cano y Tatiana Romero, líderes del Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL), quienes hablaron de las oportunidades del uso de hidrógeno en el sector eólico.
Al respecto, Tatiana Romero aseveró que el INEEL colabora estrechamente con el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) para el desarrollo del almacenamiento de energía vía el hidrógeno; propiamente con el uso de electrolizadores fabricados en México, en el programa Energy Storage Project Scope.
Indicó también que los prototipos en actual investigación, podrían conectarse a la red eléctrica en los próximos cuatro años tras finalizar su desarrollo. Así, el hidrógeno verde vía los electrolizadores podrá transformarse en electricidad; lo que suponen un amplio espectro de utilidad para la industria mexicana del viento y la energía.
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