Investigadores de Stanford desarrollan un nuevo sistema de control del efecto estela en los parques eólicos

Simplemente modificando ligeramente la orientación de los aerogeneradores en un ligero ángulo respecto a la dirección del viento, es posible aumentar de forma significativa la producción de electricidad de un parque eólico. Esta es la conclusión de un reciente artículo publicado en PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America).

En el artículo, un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford explica los descubrimientos de su trabajo, el cual parte de que el efecto estela reduce el flujo del viento y puede influir negativamente en la productividad de los aerogeneradores no situados en primera fila de una alineación, sufriendo de este modo el efecto estela. La propuesta, pues, ofrece un sistema de control del efecto estela para maximizar la producción de los parques eólicos.

Ajustar la orientación de las palas en tiempo real

El método desarrollado por los investigadores permite calcular en tiempo real el ángulo de alineamiento del buje respecto a la dirección del viento, y optimizar así su orientación de cada aerogenerador.

«Tradicionalmente, la industria se ha centrado en el rendimiento de las turbinas individuales», explica John Debir, profesor de ingeniería civil y ambiental de la reconocida universidad californiana, «pero necesitamos empezar a pensar en el parque eólico como un todo, y no sólo como la suma de las partes».

Pruebas en Canadá

Los investigadores de Standford pusieron a prueba esta nueva técnica en un parque eólico de Alberta, en Canadá, donde el equipo colaboró con el operador TransAlta Renewables. Según los datos obtenidos, en épocas de poco viento la nueva metodología permitió incrementar la producción del parque hasta un 47% mientras que, en condiciones normales de viento, modificar la orientación de los aerogeneradores resultó en un aumento de la producción de entre el 7 y el 13%.

Las conclusiones de las pruebas sobre el terreno destacan que el sistema funciona mejor para direcciones de viento específicas, y resultan más beneficiosas cuando se coordina la alineación de las turbinas respecto a la dirección del viento. «Descubrimos que, debido a la disminución del efecto estela, las turbinas generaban significativamente más energía», asegura Michael Howland, principal autor del estudio.

Menos variabilidad y ‘fatiga mecánica’

Además, en controlar los flujos de viento interrumpidos que llegan a los aerogeneradores, el estudio logró reducir los niveles de variabilidad en la generación en el parque hasta un 72%, lo que supone una mejora en términos de fiabilidad y consistencia. Otro efecto positivo de esta técnica de control del efecto estela es que podría disminuir también la llamada «fatiga mecánica» de las turbinas. Debir confía en que la implementación de este método a gran escala durante largos períodos de tiempo permitiría «optimizar la aerodinámica, la producción de energía e incluso el uso del suelo en los parques eólicos de todo el mundo.