“Sistemas eólicos de baja potencia en zonas urbanas”.
Históricamente, el ser humano ha utilizado los combustibles fósiles como herramientas para el desarrollo y mejoramiento en el estilo de vida del mismo, pero la creciente incertidumbre sobre el futuro de los mercados de petróleo y gas, y el aumento de la conciencia sobre las contribuciones antropogénicas (actividades del ser humano que afectan al medio ambiente) al cambio climático, han orillado a buscar recursos energéticos sustentables con menores emisiones que las fuentes tradicionales de combustibles fósiles; estos factores que tienen un impacto negativo directo sobre el medio ambiente han contribuido al rápido crecimiento de las energías renovables en las últimas décadas, que aparecen como una solución importante para el futuro. Las energías renovables ofrecen la posibilidad de generar electricidad y calor prácticamente sin emisiones, a bajos precios de operación y de manera sustentable.
Con el paso del tiempo, el uso de las energías renovables a nivel mundial es cada vez mayor, debido a la necesidad de obtener energía eléctrica por medio de recursos naturales inagotables (como el sol y el viento), por lo que una opción viable dentro de este campo son los sistemas eólicos, estos sistemas se componen de un aerogenerador el cual es un dispositivo que transforma la energía cinética del viento en energía eléctrica.
Este tipo de aparatos se han utilizado desde finales del siglo XIX y con el tiempo se han ido mejorando tanto de manera visual como mecánicamente al igual que su eficiencia. Dentro de los sistemas verdes este es uno de los más eficientes (alrededor del 30%), este factor junto al bajo costo de operación hacen a la energía eólica muy competitiva en el mercado de energías renovables, con costos cercanos a otras fuentes convencionales como el gas natural.
Sin embargo, por la naturaleza intermitente del viento (que es uno de los parámetros meteorológicos más difíciles de estudiar), la dificultad aparente de instalación de sistemas de este tipo en zonas urbanas y la falta de evaluaciones confiables del recurso (se ha demostrado que las técnicas tradicionales de evaluación subestiman el recurso por la técnica de muestreo empleada, en particular para este tipo de aerogeneradores, ya que la gráfica de curva de potencia del aerogenerador no es tan confiable por que se construye partiendo de una técnica estadística llamada técnica de muestreo), hacen que los sistemas fotovoltaicos (paneles solares) sean una opción más atractiva que los sistemas eólicos para energizar casas y pequeños negocios.
Con base en lo anterior es necesario el desarrollo de un modelo que tome características físicas de un aerogenerador para la estimación del recurso eólico, es decir, proponer un nuevo modelo para la evaluación del recurso que retome características físicas y dinámicas de los aerogeneradores para la estimación de la potencia eléctrica de salida.
Las operaciones de turbinas eólicas a pequeña escala dentro del entorno urbano están expuestas a altos niveles de ráfagas y turbulencias en comparación con los flujos de viento sobre superficies más planas. Por lo tanto, existe la necesidad de que tales sistemas no sólo soporten, sino que prosperen bajo tales condiciones de flujo. Es decir, en zonas urbanas, el viento puede alcanzar altas velocidades por los altos edificios que existen en dicha zona por lo que la vida útil de los aerogeneradores disminuye. La idea es realizar algunos modelos físicos para aplicarlos y predecir de manera exacta el potencial eólico en cualquier parte del mundo, lo cual ayudaría a realizar un mejor dimensionamiento de sistemas de este tipo.
En torno a lo anterior, la Universidad Politécnica de Tulancingo está realizando la instalación de aerogeneradores de baja potencia, logrando así varios objetivos, el primero es realizar proyectos de investigación con respecto a los sistemas eólicos; segundo, ayudar a disminuir el consumo de energía eléctrica y por lo tanto reducir también el costo del servicio, y tercero, energizar parte de la UPT con este tipo de sistemas, logrando así tener a la institución a la vanguardia en cuanto a sistemas verdes.