Para maximizar el rendimiento de un parque eólico, es fundamental evaluar y caracterizar el viento con precisión. La medición del recurso eólico permite identificar los emplazamientos óptimos para los aerogeneradores, estimar su capacidad de generación a lo largo del ciclo de vida del proyecto y demostrar la viabilidad técnico-económica del parque.
Para una evaluación fiable del emplazamiento, se requieren datos meteorológicos de alta calidad obtenidos in situ. Tradicionalmente, estos datos se han recopilado mediante mástiles de medición, estructuras que pueden alcanzar hasta 150 metros de altura y que incorporan instrumentos como anemómetros (para medir la velocidad del viento), veletas (para determinar su dirección), barómetros (para la presión atmosférica), termohigrómetros (para temperatura y humedad relativa) y detectores de precipitación, entre otros. En los últimos años, se ha introducido una tecnología disruptiva en la medición del viento: los sistemas LIDAR.
Los avances en la industria eólica han llevado al desarrollo de aerogeneradores más grandes y eficientes. “Los nuevos diseños de turbinas han incrementado la altura de los rotores y el tamaño de las palas, permitiendo capturar más energía del viento y mejorar la producción eléctrica. Sin embargo, esto también ha hecho que el análisis del recurso eólico sea más complejo”, explica Gerard Mañé, Head of Green Energies en Dekra.
Además, una parte significativa de los parques eólicos en España se encuentra en el final de su vida útil y requerirá estrategias de repotenciación (repowering). Muchos de estos parques fueron evaluados inicialmente con torres de medición de baja altura (40-50 metros), que aún siguen instaladas y cuentan con bases de datos históricas valiosas.
Para obtener mediciones a mayor altura sin perder la información previa, Dekra ha desarrollado el concepto de “Super Mástil”, que combina la torre de medición existente —reacondicionada y puesta en funcionamiento— con un sistema LIDAR instalado en su proximidad.
Cómo se construyen las matrices de correlación
Un sistema LIDAR (Light Detection and Ranging) mide la velocidad y dirección del viento a diferentes alturas, desde los 40 hasta los 300 metros, mediante haces láser infrarrojos. Cuando el láser atraviesa el aire, parte de su energía se dispersa al interactuar con partículas en suspensión (polvo, aerosoles, gotas de agua). La luz reflejada experimenta un cambio de frecuencia debido al efecto Doppler, lo que permite al sistema calcular el movimiento del aire con gran precisión.
La medición sincrónica entre la torre y el LIDAR permite generar matrices de correlación muy precisas entre distintos niveles de medida, completando las mediciones hasta los 300 metros de altura. En un plazo de aproximadamente tres meses, estas matrices permiten extrapolar los datos históricos a mayores alturas, reduciendo el tiempo necesario para obtener una base de datos representativa y optimizando los costos del proceso.
“Las aproximaciones tradicionales a la medición del recurso mediante torres pueden ser costosas y, en general, no alcanzan la altura del buje de los aerogeneradores modernos. La combinación de torres y LIDAR representa la mejor estrategia para obtener mediciones fiables y coste-efectivas”, señala Mañé.
El “Super Mástil” permite monitorizar las condiciones atmosféricas con mayor precisión, reduciendo la incertidumbre y mejorando la bancabilidad de los proyectos eólicos gracias a bases de datos meteorológicos más completas.
El análisis de datos históricos y meteorológicos mediante matrices de correlación es una herramienta clave para identificar patrones ocultos, seleccionar emplazamientos óptimos para aerogeneradores y desarrollar modelos predictivos que maximicen la producción de energía.
La aplicación del “Super Mástil” en parques eólicos en proceso de repotenciación, aprovechando las torres meteorológicas de baja altura existentes y complementándolas con LIDAR, es una solución eficaz para obtener bases de datos eólicas fiables, en menor tiempo y con un coste reducido.
Expertos en medición y evaluación del recurso eólico
Con décadas de experiencia en campañas de medición y evaluación de recurso eólico, Dekra ayuda a optimizar el diseño y rendimiento de parques eólicos. Asimismo, la compañía está acreditada por ENAC como Laboratorio de Ensayo ISO 17025 según la norma IEC 61400-12-1:2017 para la medición de: la curva de potencia de aerogeneradores, la calibración de emplazamiento, la evaluación del terreno en el área de ensayo y la toma de datos eólicos para evaluación del potencial eólico.