Metodología de diseño e impacto económico de sistemas HAWT de pequeña escala para generación de energía distribuida urbana
Autores: Budanko, Marina; Guzovi, Zvonimir
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Metodología de diseño e impacto económico de sistemas HAWT de pequeña escala para generación de energía distribuida urbana
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Turbinas eólicas
Entornos urbanos
Eficiencia en la conversión de energía
Turbinas eólicas de eje horizontal
Dinámica de fluidos computacional
Costo Nivelado de Energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Integrar turbinas eólicas en entornos urbanos, ya sea como unidades montadas en edificios o instalaciones independientes, representa un paso valioso hacia el desarrollo sostenible de las ciudades. Las turbinas eólicas de eje vertical (VAWT) son comúnmente preferidas en estos entornos debido a su capacidad para manejar vientos turbulentos; sin embargo, generalmente exhiben una menor eficiencia de conversión de energía en comparación con las turbinas eólicas de eje horizontal (HAWT). Seleccionar ubicaciones urbanas o suburbanas óptimas con condiciones de viento favorables abre la posibilidad de desplegar HAWTs, aprovechando su mayor eficiencia incluso a velocidades de viento comparables. Este documento presenta una metodología para diseñar HAWTs altamente eficientes para uso urbano, respaldada por análisis de dinámica de fluidos computacional (CFD) para producir curvas de potencia y evaluar la eficiencia de conversión de energía de diseños de turbinas tanto desnudas como aumentadas. A diferencia de estudios anteriores, este trabajo también incorpora un análisis económico detallado, examinando cómo las reducciones en el Costo Nivelado de Energía (LCOE) mejoran la rentabilidad de los sistemas eólicos distribuidos a pequeña escala. Los hallazgos ofrecen información sobre la viabilidad técnica y económica de configuraciones de HAWT a pequeña escala para la generación de energía distribuida en diversas ubicaciones urbanas con perfiles de viento variables.
Descripción
Integrar turbinas eólicas en entornos urbanos, ya sea como unidades montadas en edificios o instalaciones independientes, representa un paso valioso hacia el desarrollo sostenible de las ciudades. Las turbinas eólicas de eje vertical (VAWT) son comúnmente preferidas en estos entornos debido a su capacidad para manejar vientos turbulentos; sin embargo, generalmente exhiben una menor eficiencia de conversión de energía en comparación con las turbinas eólicas de eje horizontal (HAWT). Seleccionar ubicaciones urbanas o suburbanas óptimas con condiciones de viento favorables abre la posibilidad de desplegar HAWTs, aprovechando su mayor eficiencia incluso a velocidades de viento comparables. Este documento presenta una metodología para diseñar HAWTs altamente eficientes para uso urbano, respaldada por análisis de dinámica de fluidos computacional (CFD) para producir curvas de potencia y evaluar la eficiencia de conversión de energía de diseños de turbinas tanto desnudas como aumentadas. A diferencia de estudios anteriores, este trabajo también incorpora un análisis económico detallado, examinando cómo las reducciones en el Costo Nivelado de Energía (LCOE) mejoran la rentabilidad de los sistemas eólicos distribuidos a pequeña escala. Los hallazgos ofrecen información sobre la viabilidad técnica y económica de configuraciones de HAWT a pequeña escala para la generación de energía distribuida en diversas ubicaciones urbanas con perfiles de viento variables.