Evaluación de la implantación de energía minieólica en plantas de tratamiento de residuos municipales

Manchado Perero, Rebeca (2017). Evaluación de la implantación de energía minieólica en plantas de tratamiento de residuos municipales. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Descripción

Título: Evaluación de la implantación de energía minieólica en plantas de tratamiento de residuos municipales
Autor/es:
  • Manchado Perero, Rebeca
Director/es:
  • Rodríguez Hurtado, María Encarnación
Tipo de Documento: Proyecto Fin de Carrera/Grado
Grado: Grado en Ingeniería Química
Fecha: Junio 2017
Materias:
Palabras Clave Informales: Parque Tecnológico de Valdemingómez, velocidad del viento, rentabilidad, Windeco Vento, minieólica, miniaerogeneradores, direcciones
Escuela: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Departamento: Ingeniería Química Industrial y del Medio Ambiente
Licencias Creative Commons: Reconocimiento - Sin obra derivada - No comercial

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Resumen

El presente trabajo se ha llevado a cabo con el objetivo de implantar la tecnología minieólica en el Parque Tecnológico de Valdemingómez (Madrid, España), con el fin de estimar la energía eléctrica que se podría generar con una instalación de energía minieólica determinada, para abastecer las necesidades energéticas de las plantas de tratamiento de residuos del Parque Tecnológico de Valdemingómez. En España aún no se dispone de mapas eólicos urbanos de alta calidad como en algunas ciudades de Europa y EEUU, por lo que es necesario realizar un estudio del recurso eólico del emplazamiento. La energía minieólica es un sistema energético respetuoso con el medio ambiente que aprovecha la energía del viento a pequeña escala, empleando aerogeneradores de pequeña potencia. El uso de energías renovables para reemplazar a los combustibles fósiles es una alternativa para detener las emisiones de gases de efecto invernadero. El viento es una energía inagotable, existe en el planeta por la acción del Sol. La radiación solar y factores como la inclinación y el desplazamiento de la Tierra o la forma en que se distribuyen los continentes y océanos, hace que las masas de aire circulen debido a que las diferentes zonas de la superficie terrestre y la atmósfera se calientan de forma desigual. Además, la orografía del terreno afecta directamente al viento por el rozamiento con el suelo. Teniendo en cuenta que la acción del viento influye de forma directa en el potencial minieólico aprovechable, la ubicación de los miniaerogeneradores es un factor determinante. Para instalar miniaerogeneradores es necesario conocer el recurso minieólico de la zona donde van a ser instalados, por ello ha de realizarse un estudio exhaustivo del mismo. En este trabajo se han cubierto las siguientes etapas: - Obtener información meteorológica y de los requerimientos energéticos del emplazamiento en el que va a instalarse la tecnología minieólica. - Elegir el modelo de aerogenerador de baja potencia más apropiado para la instalación en estudio. - Estudio del complejo, de las superficies disponibles y sus dimensiones para la instalación de la tecnología minieólica y distribución de los miniaerogeneradores. - Realización de un estudio de rentabilidad con el objetivo de conocer si el proyecto es viable o no. El presente proyecto no es rentable, ya que, al realizar el análisis de viabilidad económico, se ha obtenido un valor negativo de VAN. Esto es debido a que la producción energética de la instalación no genera beneficios dada la baja velocidad de viento en el Parque Tecnológico de Valdemingómez. El estudio del potencial minieólico se ha realizado utilizando los datos que proporciona el IDAE (Instituto para la Diversificación y el Ahorro Energético) y la Agencia Estatal de meteorología (AEMET) en el territorio español, concretamente, en las coordenadas del Parque Tecnológico de Valdemingómez, Madrid. El emplazamiento de Valdemingómez se encuentra ubicado en la zona sureste de la localidad de Madrid, en el distrito de Villa de Vallecas. Cuyas coordenadas son 40º23’35’’ dirección Norte y 3º32’34’’ dirección Oeste. Los datos obtenidos del IDAE son relativos a la velocidad de viento en cada dirección, la frecuencia y los parámetros necesarios para el cálculo de la distribución de Weibull o, curva de distribución de frecuencias de velocidades que representa los porcentajes y frecuencias en las que se presentan las velocidades del viento que serían más útiles y potencialmente más eficientemente aprovechables en términos energéticos. Y AEMET proporciona variables meteorológicas, como la temperatura. Con todo ello, se han calculado, para el Parque Tecnológico de Valdemingómez, las velocidades del viento que resultan bastante bajas, aproximadamente 3m/s a 30 metros de altura, por lo que la producción energética obtenida de la instalación minieólica no es muy elevada. También, con el fin de eliminar posibles problemas de mantenimiento por falta de repuestos, se han analizado 3 fabricantes nacionales de aerogeneradores de baja potencia (Solener 10 kW, Windeco Vento 5000 y Enair 30 Pro). Teniendo en cuenta sus características individuales (diámetro, velocidad de arranque, etc.) y las condiciones de viento del emplazamiento estudiado, se ha seleccionado la propuesta que genera mayor energía, el miniaerogenerador Windeco VENTO 5000. El factor determinante para su elección ha sido la velocidad de arranque, dado que se disponen de bajas velocidades de viento. Una vez seleccionado el aerogenerador más adecuado para las características del emplazamiento, se han analizado los edificios y las azoteas que componen el Parque Tecnológico de Valdemingómez, estudiando sus dimensiones, sus condiciones estructurales y la orientación de los mismos. El Parque Tecnológico de Valdemingómez está formado por 4 centros de tratamiento de residuos (La Paloma, Las Lomas, La Galiana y Las Dehesas) y el centro de visitantes con el aula educativa, cada uno de ellos con sus correspondientes plantas de tratamiento y edificios. Las azoteas se consideran un buen lugar para instalar los miniaerogeneradores, ya que, normalmente, las partes más altas de los edificios reciben vientos más fuertes. Se ha estimado que los edificios se encuentran a una altura de unos 30 metros, aproximadamente, y están libres de obstáculos principalmente en las direcciones del viento de mayor producción energética (WSW y NE). Se ha optado por instalar un total de 56 miniaerogeneradores; 27 en el Centro de Las Dehesas, 18 en el Centro de La Paloma, 4 en el Centro de la Galiana, 4 en el Centro de Las Lomas y 3 en el centro de visitantes con el aula educativa. Por último, se ha llevado a cabo un estudio de viabilidad económico. Tras analizar los datos de este estudio, el VAN y el TIR toman un valor negativo; resulta evidente la no viabilidad del proyecto. Esto se debe a las bajas velocidades de viento que caracterizan la zona y como consecuencia, la baja producción energética que proporciona la instalación minieólica. Por razones económicas, no parece que esta opción pueda llegar a implantarse por lo que resulta interesante abordar la instalación de otras energías renovables.

Más información

ID de Registro: 47643
Identificador DC: http://oa.upm.es/47643/
Identificador OAI: oai:oa.upm.es:47643
Depositado por: Biblioteca ETSI Industriales
Depositado el: 05 Sep 2017 07:13
Ultima Modificación: 05 Sep 2017 07:13
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