Power and renewables

Diseño de aerogeneradores: ¿ha alcanzado la madurez?

Future turbine technology

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Durante muchos años, nosotros, como industria, diseñamos turbinas para adaptarse a las condiciones del viento en un lugar. Variamos los tamaños de rotor y las clasificaciones de potencia para obtener el mejor uso de la estructura y crear variaciones de Tipo Clase 1, 2, 3, 4 en una plataforma estándar. El objetivo era asegurar que cada turbina tuviese un diseño óptimo para su aplicación, ya que más material equivalía a más costo.

Recientemente, ha habido una reducción significativa en los costos de las turbinas eólicas. Si bien ha habido mejoras técnicas, especialmente en el diseño del sistema de control, la reducción se debe principalmente a los volúmenes de producción. Las turbinas eólicas se han puesto en producción en masa, tal vez no a escala automotriz, pero lo suficiente como para que los números de la cadena de suministro estén ayudando a reducir los costos. El ahorro obtenido al comprar cuatro veces los componentes supera el tener un solo modelo óptimo para cuatro aplicaciones.

Si desea que un camión cubra 100,000 o un millón de kilómetros por año o transporte 20 o 30 toneladas por carga, no tiene que comprar un vehículo especializado para cada uso. Simplemente opera el vehículo por un tiempo más corto o más largo. Ahora estamos viendo los mismos principios aplicados a las turbinas eólicas. Las plataformas Nacelle están siendo diseñadas con características que requieren más material, como múltiples puntos de fijación para usar diferentes rotores. Esto agrega masa extra, pero ahorra costos a través de la economía de escala. La variable que se debe explorar es la vida esperada y el costo operativo.

Vendiendo vida; subsidio cero y valor neto presente 
El otro cambio reciente ha sido pasar de considerar una turbina eólica como un activo con una vida útil fija a evaluar la vida útil en función de su durabilidad y el entorno en el que opera. Al principio, esto solo se consideraría una vez que las turbinas hubieran pasado el punto medio de su operación, cuando las ganancias relativas en valor residual pudieran ser considerables. La frase "valor residual" también es un cambio importante. Ahora, el ingreso al parque eólico no es una función de cuánto cuesta generar electricidad, es decir, el costo nivelado de energía (LCoE). En cambio, es una cuestión de cuánto pagará el mercado y cuánto rendimiento se puede hacer.

Los inversores ahora preguntan "¿Cuánto durará esta turbina?" al comienzo del proyecto, incluso antes de que se haya tomado la decisión final de inversión, y los cambios en el mantenimiento de la vida posterior se tienen en cuenta en el valor. Con el concepto presente de valor neto se obtiene una visión más dinámica de la vida operativa.

Pronto responderemos la pregunta "¿Cómo puedo optimizar la vida restante para obtener el máximo rendimiento?". Hay formas de operar una turbina que podrían extender su vida útil. Por ejemplo, una turbina podría ser más óptima en un sitio de baja velocidad del viento que en comparación al sitio para que fue diseñada originalmente porque la vida más larga conduce a un mayor rendimiento energético. Por supuesto, todo esto retroalimenta al diseño. Necesitamos diseñar turbinas con vistas a una esperanza de vida robusta y rentable, teniendo en cuenta la probabilidad de un retorno total de la inversión. Es bueno tener nuevos desafíos.

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