23/05/2017 | Año de las Energías Renovables
La fuerza de los vientos
Investigadores del CONICET trabajan en el modelado de turbinas eólicas para predecir cuánta energía pueden generar.
Esquema de turbinas. Foto: gentileza investigador.
Esquema de las estelas de las turbinas. Foto: gentileza investigador.
Simulación de turbinas. Foto: CONICET Fotografía / Verónica Tello.
Alejandro Otero. Foto: CONICET Fotografía / Verónica Tello
Otero y su equipo de trabajo. Foto: CONICET Fotografía / Verónica Tello.

 El 23 de septiembre de 2015 se sancionó la Ley 27.191 que modifica la Ley 26.190, “Régimen de Fomento Nacional para el Uso de Fuentes Renovables de Energía Destinada a la Producción de Energía Eléctrica”. La nueva normativa propone lograr que la matriz nacional de la energía eléctrica sea aportada en un 20 por ciento por fuentes renovables para el año 2025.

La sanción de esta ley marca un buen panorama para las energías renovables en el país que actualmente representan menos de un 1 por ciento de la generación energética, por lo que el horizonte a ocho años es de gran crecimiento. Para cumplir estos objetivos y por cuestiones tecnológicas y de recurso, los tipos de energías renovables que más van a desarrollarse en Argentina son la de tipo solar fotovoltaica y eólica. Esto implica la instalación de nuevos parques eólicos y centrales fotovoltaicas.

“Actualmente los parques instalados suman una potencia de alrededor de 190 megawatts pero ya hay licitaciones para alcanzar una potencia instalada de 1.600 megawatts. Eso es a gran escala pero también va a haber instalaciones privadas en las que una empresa o inversor emplaza su propio parque más chico para abastecer su consumo. Hoy en día están en funcionamiento tres parques grandes en el país: dos cerca de la ciudad de Rawson, Chubut y uno en La Rioja. El crecimiento de este tipo de energía va a ser muy grande”, advierte Alejandro Otero, investigador adjunto del CONICET en el Centro de Simulación Computacional para Aplicaciones Tecnológicas (CSC, CONICET).

El equipo encabezado por Otero, junto a Celeste Saulo, investigadora independiente del CONICET y directora del Servicio Meteorológico Nacional, está formado por los becarios doctorales del CONICET María Laura Mayol y Gonzalo Navarro Díaz y Florencia Lazzari, estudiante de física de la Universidad de Buenos Aires (UBA). En conjunto, trabajan en el modelado de la interacción de las turbinas eólicas con la atmósfera y tienen por objetivo simular el comportamiento de los rotores eólicos para predecir la potencia que van a generar en un horizonte temporal específico.

Una de las dificultades que tienen las energías renovables es que son variables ya que dependen de las condiciones atmosféricas y por ende no se puede controlar cuánta energía van a producir los parques eólicos o las centrales fotovoltaicas en un determinado tiempo. Ese dato es clave para quienes administran el mercado eléctrico porque en base a eso deciden qué otras fuentes utilizarán para compensarlas y satisfacer las necesidades de consumo energético.

“Nos estamos enfocando en aspectos que servirían para los operadores de los parques eólicos. El problema de las turbinas eólicas es que están creciendo cada vez más en tamaño, de hecho solo las palas de las más grandes que se fabrican hoy en día tienen el tamaño de un Airbus A380, el avión de pasajeros más grande del mundo. Con lo cual, la experimentación física en el laboratorio está cada vez más lejos de la realidad. Ahí es donde entra a jugar el modelado numérico. Con la computadora se puede simular el tamaño que quieras y hacer experimentos que en el laboratorio serían imposibles” explica Otero.

El modelado numérico representa los fenómenos físicos que ocurren al poner en funcionamiento una turbina. La física es muy compleja porque intervienen la atmósfera, el viento y la temperatura, entre otros componentes, y eso se acopla a la interacción con la turbina que es una estructura que se mueve y se deforma.

En este sentido, el investigador aclara que dividen el problema en distintas escalas de manera de tratar cada una de la forma más conveniente. El problema es interesante desde el punto de vista científico y tecnológico porque hay muchos aspectos por resolver. No es lo mismo lo que le interesa de una turbina eólica, al fabricante, al diseñador u operador de un parque o al administrador del mercado eléctrico.

“Actualmente,  la generación eólica se pronostica a partir de servicios brindados por empresas extranjeras. Lo interesante sería que, más allá de que mantengan el contacto con una empresa privada, desde el lado académico podamos aportar una segunda opción de pronóstico que, además, nos sirve a los científicos para entender el fenómeno y a la vez genera conocimiento dentro del país que sirve para apoyar el crecimiento de las energías renovables. El modelo lo tenemos funcionando y permite predecir la potencia en un horizonte de tres días, que es lo que necesita el mercado eléctrico, pero seguimos trabajando. Estamos comparando los resultados que obtenemos con datos históricos de producción de uno de los parques en Rawson con buenos resultados: los datos coinciden”, explica Otero.

A futuro, los investigadores esperan integrar los modelos que desarrollaron en un software con una interfaz amigable para un usuario de externo, es decir no un científico. De este modo, los operadores de los parques eólicos podrían cargar sus datos y predecir la potencia energética en cada caso.

“Esto se inserta en el proyecto estratégico del Centro que es el modelado de redes inteligentes donde proponemos analizar cómo sería la transformación de la red eléctrica actual a una red avanzada con más herramientas de control, interacción y sensado. En ese contexto la energía eólica y solar van a ser importantes, entonces los modelos con los que estamos trabajando proveerían el ‘input’ a ese proyecto de red avanzada. Todavía estamos muy lejos de otros países líderes en el tema como Dinamarca donde la generación eléctrica de este tipo representa más del 20 por ciento, pero esta es una posibilidad para crecer”, concluye Otero.

Por Cecilia Leone.