Estudio preliminar de la velocidad del viento en San Julián en referencia a la generación de energía eólica

Abstract

En el presente trabajo se realizó una descripción preliminar de las características de la velocidad del viento medido a 10 m en la estación meteorológica San Julián Aero, provincia de Santa Cruz, Argentina. El análisis se llevó a cabo con el fin de evaluar los cambios en el potencial eólico en la región. Se llevó a cabo un exhaustivo proceso de control de calidad de la serie de datos donde se encontraron períodos de mal funcionamiento y cambios del instrumental, haciendo que la serie no resulte homogénea. Se describió el ciclo diario y anual de cada período, como así también sus distribuciones y los valores extremos asociados a las velocidades características de los aerogeneradores. Por otro lado, para explorar si la variabilidaddel viento medidoa 10 m es representativa de la variabilidad del viento a la altura del rotor, se estudiaron los datos de velocidad a 40 m, 50 m y 60 m medidos en una torre cercana a la estación meteorológica de superficie. Se aplicaron distintos métodos de Medir-Correlacionar-Predecir (MCP) para conocer el grado de correlación direccional entre los datos de la torre y los de superficie obteniendo valores significativos en todos los casos.Esto indicaría que se podrían asumir las variabilidades de la velocidad media diaria del viento a 10 m como representativas para estimar las variaciones del viento a la altura requerida para generar energía eólica. Los resultados obtenidos manifiestan la dificultad de hacer cualquier estudio de variabilidad del viento y/o estudio devalores extremos con series cortas que son sensibles a la longitud del registro, al tipo y calidad del instrumental y además a los cambios de ubicación y altura del instrumental y a los obstáculos cercanos.

In this paper, a preliminary description of the characteristics of wind speed at 10 m in the meteorological station San Julián Aero, Santa Cruz, Argentina was performed. The analysis was conducted in order to assess the wind power generation capacity in the region. A comprehensive quality control process of the wind data series was carried out where it was found periods of malfunction and instrumental changes, so that the series resulted not homogeneous. Daily and annual cycle of each period, as well as their distributions and extreme values associated with the characteristics speed of the wind turbines were described. On the other hand, to explore whether the variability of the wind at10 m is representative of the variability of wind speed at the height of the rotor, wind speed data at 40 m, 50 m and 60 m measured at a nearby tower the surface station were studied. Different MCP (measure-correlate-predict)methods were applied to determine the degree of directional correlation between the data in the tower vs surface data obtaining significant values in all cases, suggesting that it could taken the daily mean wind speed at 10 m as representative to estimate the variability of the wind at the required height to generate wind power. The results show the difficulty of making any study of wind variability and/or extreme values with short series because they are sensitive to the record length, type and quality of the instruments and also to changes in location and height of the measuring instrumental and nearby obstacles.