Energía minieólica

Opción de autogeneración para PyMEs

De acuerdo con un estudio de la Asociación Mexicana de Energía Eólica (AMEE) publicado por la Secretaría de Energía (SENER) en el 2012, México tiene un potencial de generación de energía eólica de aproximadamente 50 GW; el estudio plantea una serie de acciones para llegar a producir 12 GW para el año 2020, que incluyen entre otras el apoyo a pequeños productores. Entonces, vale la pena voltear hacia las tecnologías disponibles para generación de energía eólica a pequeña escala (minieólica).

Para conocer más sobre los esquemas de generación a pequeña y mediana escala para autoconsumo en México, Tu Interfaz de Negocios se acercó al Ing. Job García Mendoza, Gerente de Evaluación del Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica (FIDE).

¿CÓMO FUNCIONAN LOS SISTEMAS DE MICRO GENERACIÓN ELÉCTRICA?

Estos sistemas se componen del generador (minieólico o fotovoltaico), un inversor de corriente y un medidor bidireccional. La función del generador es convertir la energía primaria, -sea en forma de viento y/o solar- en energía eléctrica. “El inversor se encarga de convertir esa energía, en voltaje de corriente alterna, pues los equipos de generación producen corriente directa, mientras que las instalaciones industriales y domésticas requieren corriente alterna. Además, el inversor tiene la función de realizar la sincronización con la red eléctrica, y la desconexión del sistema por alto o bajo voltaje y por variación en la frecuencia. El medidor bidireccional contabiliza la energía generada por el sistema y la energía consumida de la red eléctrica, así, registra el nuevo consumo al que se conoce como ‘medición neta’”, comenta Job García.

Los sistemas interconectados suministran energía a la red cuando hay excedentes, y toman energía de la red cuando hace falta; así, a través de un medidor bidireccional se registra la medición neta de energía consumida y se compensa el pago por el consumo de energía que haya que hacer a la CFE.

El experto señala que “antes de usar una fuente de energía renovable es recomendable eficientar las instalaciones, es decir, sustituir equipos que demanden un gran consumo de energía eléctrica por equipos eficientes que cuenten con el sello FIDE, distintivo que garantiza que un equipo consume poca energía”.



Esquema de una instalación unifamiliar.

¿QUÉ ES LA MINIEÓLICA?

Se llama minieólica a los aerogeneradores de entre 1 y 100 kW, con un área de rotor inferior a 200 m2, que en comparación con los grandes generadores de 2,000 kW, resultan más convenientes para la generación de energía a pequeña escala. Regularmente la potencia del generador depende del área de barrido, es decir, del diámetro de las aspas que captan el viento. Los generadores tradicionales tienen dos o tres aspas, aunque actualmente ya hay de muchos tipos y formas.

Los generadores suelen componerse por: una hélice que capta la energía cinética del viento y hace girar un eje, el alternador que produce energía eléctrica aprovechando el movimiento del eje, una cola que se encarga de mantener al generador perpendicular al viento y, la carcasa que protege al alternador y es la estructura en la cual están montados el rotor, la cola y la turbina. Una parte fundamental del sistema es la torre que mantiene al generador por encima de posibles obstáculos para aprovechar viento libre de turbulencias, se recomienda,por regla general, una altura mínima de nueve metros por encima de cualquier obstáculo a 90 m a la redonda. Regularmente a más altura la intensidad del viento es también mayor, por lo que la inversión en una torre alta puede favorecer la rentabilidad global, un aumento de inversión de 10% en una torre más alta puede aportar un incremento de hasta 25% en la generación de energía.

Debido a que el viento es intermitente, es indispensable contar con un regulador integrado a un sistema de control. Si el sistema es aislado -no conectado a la red eléctrica- será necesario contar con baterías para almacenar la energía. Dependiendo de la aplicación para la que se instale la turbina eólica será necesario contar con diferentes componentes en el sistema de control; un proveedor calificado puede brindar asesoría específica para cada necesidad.

Los equipos de última generación producen energía con vientos desde 5 km/h, con la única condición de que estén instalados en una zona libre de obstáculos. El tamaño del equipo dependerá de las necesidades de generación, pero uno de 2 kW de potencia nominal puede generar energía suficiente para abastecer las necesidades de consumo de un hogar promedio; en las aplicaciones industriales se pueden utilizar también turbinas de mayor tamaño.

¿QUÉ SE NECESITA?

Los requerimientos varían de acuerdo con la potencia que se desea generar y así el sistema estará aislado o interconectado con la red eléctrica. Los sistemas aislados suelen utilizarse en lugares remotos que no tienen acceso a la red eléctrica; mientras que los interconectados son más adecuados para zonas con acceso a la red.

Para sistemas interconectados, las reglas fueron precisadas por la Comisión Reguladora de Energía (CRE) en las “Reglas Generales de Interconexión al Sistema Eléctrico Nacional para generadores o permisionarios con fuentes de energías renovables o cogeneración eficiente” (Diario Oficial de la Federación, Primera Sección, 22 de mayo 2012, RESOLUCIóN Núm. RES/119/2012). Se requiere necesariamente de un contrato de interconexión con la Comisión Federal de Electricidad (CFE).

Los sistemas de autoconsumo de baja potencia -menor o igual a 30 kW/h y tensión menor a 1 kV- y potencia media -hasta 500 kW/h y tensión entre 1 y 69 kV- se regulan por la resolución RES/054/2010, y requieren cumplir con los términos establecidos en la Figura 1.

Adicionalmente hay que considerar la disponibilidad de vientos para lo cual es altamente recomendable hacer un estudio de vientos durante al menos un año para garantizar la viabilidad del proyecto,también la posibilidad de construir torres altas, el espacio disponible para instalar la torre y el equipo de control. Hay que tener claro cuánta energía se va a generar para poder hacer un estudio de factibilidad económica.



Ing. Job García Mendoza, Gerente de Evaluación del Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica (FIDE).

El ingeniero García menciona que “el FIDE actualmente está ofreciendo hasta el 100% de financiamiento para la adquisición e instalación de sistemas fotovoltaicos de generación a pequeña y mediana escala interconectados a la red eléctrica de CFE, con la finalidad de que el consumidor final pueda generar parte de su energía eléctrica con una fuente renovable, y percibir por este hecho un beneficio económico. Para acceder a esta opción, hay que entregar una solicitud de apoyo, una carta en la que se autoriza al FIDE realizar una investigación en el Buró de Crédito y tener servicio de energía eléctrica contratado con CFE. Si el resultado en el Buró es positivo, el usuario deberá presentar el estudio técnico económico realizado por una firma de ingeniería, en donde se demuestre que con la generación estimada, la inversión se recupera en 7 años. Los apoyos son para usuarios del sector comercial, industrial , micro y pequeñas empresas (MyPEs) y residencial con tarifa DAC doméstico de alto consumo”.

MÁS ALLÁ DE LAS GRANJAS EÓLICAS



Figura 1. Atención de solicitudes de interconexión.
Fuente: adaptado de CRE RESOLUCION Núm. RES/119/2012.

En México, la generación de energía eléctrica a partir del viento (energía eólica)ha ido en aumento. El año pasado se superó la barrera de los 1,000 MW de capacidad instalada de producción, sobre todo debido al establecimiento de granjas eroloeléctricas en Oaxaca. Así, los grandes productores de energía han encontrado una opción para explotar el abundante recurso que existe en ese estado de nuestro país.

Sin embargo, para incrementar las posibilidades de explotación de vientos en granjas eólicas es necesario aumentar la capacidad de transporte de energía eléctrica desde el lugar de producción a los lugares de consumo. Por otro lado, la inversión en equipos y permisos para este esquema, si bien es rentable, es también cuantiosa, por lo que el negocio de generación a gran escala ha estado restringido a los principales jugadores.



La mini-generación eólica en México es viable, además de contar con abundantes vientos, actualmente hay condiciones legales que facilitan la autogeneración a pequeña y mediana escalas. En nuestro país empiezan a desarrollarse muchos proyectos de generación solar fotovoltaica, la energía eólica es una tecnología que requiere de una menor área para ser rentable, pues con tecnologías de última generación, un equipo minieólico requiere de un 10% del área que uno fotovoltaico para generar la misma energía; aunque, para aplicaciones residenciales, hay que considerar que la mayoría de los equipos minieólicos producen mucho ruido al funcionar. México es un país privilegiado en irradiación solar y en vientos, recursos que hay que aprovechar para generar energía de manera distribuida y descentralizada.

Además, ambas tecnologías son compatibles y complementarias, pues cuando hay mucho sol, por lo regular hay poco viento, y cuando hay poco sol, por lo regular hay mucho viento. La creciente demanda de estas tecnologías ha permitido una reducción en el costo de los equipos y un mejoramiento de las características técnicas, por lo que son ya una alternativa rentable para Mi PyMEs. Así, generar energía propia puede reducir el costo de suministro, alivia el sistema de distribución y ofrece una verdadera opción para resolver la demanda de energía eléctrica de una manera rentable y sustentable.