POTENCIAL DE LA ENERGA ELICA Y GENERACIN DE ELECTRICIDAD EN LA COSTA DEL

MAR MEDITERRNEO EN EGIPTO.

Presentado por: CARLOS ALONSO RAMIREZ VELASCO

RICARDO IGNACIO PEREIRA MARTINEZ.

A.S. Ahmed Shata, R. Hanitsch * Facultad de Ingeniera Elctrica y Ciencias de la Computacin del Instituto de Tecnologa de Energa y Automatizacin, Universidad Tcnica Einsteinufer 11, EM4, 10587 Berln, Alemania. Recibido el 9 de agosto de 2004, aceptado 15 de junio 2005 Disponible en lnea 10 de octubre 2005

Evaluation of wind energy potential and electricity generation on the coast

of Mediterranean Sea in Egypt

PLANTA DE ENERGIA EOLICA

PROYECTO EOLICO URKUWAYRA: EXPLORACION DEL POTENCIAL

EOLICO APROVECHABLE EN TRES SECTORES DEL ALTIPLANO ANDINO

NARIENSE.

PAIS

NUCLEAR HIDROELCTRICA GEOTRMICA,

SOLAR Y

ELICA

COMBUSTIBLES

FSILES

BIOMASA O

RESIDUOS

CANAD 73 356 0 146 9

EE.UU. 800 272 20 2.810 69

ESPAA 62 30 3 125 3

FRANCIA 415 72 1 49 3

JAPN 309 97 3 639 16

NORUEGA 0 142 1 0 0

REINO UNIDO 86 8 1 270 8

ITALIA 0 51 6 217 2

COREA DEL SUR 109 6 0 176 0

Fuente: IEA/OECD

http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Curiosid/Rc-63/Rc-63c.htm

PRODUCCIN DE ELECTRICIDAD EN ALGUNOS PAISES EN EL AO 2000 (TW/h)

PANORAMICA MUNDIAL

La investigacin busca analizar los datos de direccin, velocidad y frecuencia de la velocidad media del viento a lo largo de la zona costera del Mar Mediterrneo de Egipto, con el fin de evaluar la capacidad energtica del viento para instalar aerogeneradores de tres aspas con capacidad de 1 Mw cada uno.

RESUMEN - ABSTRACT

Evaluation of wind energy potential and electricity generation on the coast of Mediterranean Sea in Egypt

La distribucin de weillbul es un mtodo de anlisis estadstico para determinar las caractersticas del viento utilizado como parmetro de comparacin.

La exploracin se ha hecho con 10 estaciones meteorolgicas instaladas a una altura de 10 m.s.n.s. capaces de medir variables relacionadas con la meteorologa del viento:

- Presin baromtrica. - Temperatura. - Altura s.n.m. - Velocidad instantnea del viento. - Direccin del viento. - Higrometra.

INTERVALOS FIJOS DE TIEMPO

DENSIDAD EOLICA

POTENCIA EOLICA

VELOCIDADES MEDIAS DEL

VIENTO

DISTRIBUCIN DE WEIBULL

FRECUENCIAS DE

LAS VELOCIDADES

MEDIAS.

En la industria elica se han estimado como adecuadas para la generacin de energa, velocidades medias del viento de entre 3 y 5 m/s con frecuencias ojal superiores al 60% que se consideran condiciones de viento estables.

VARIABLES A CONSIDERAR:

- Origen del viento. - Gradiente horizontal de presin (isobaras - fuerza de

Corolis). - Estabilidad atmosfrica. - Rugosidad del terreno. - Variacin vertical del viento. - Circulacin general (zonas terrestres) - Efectos locales de produccin de viento (Trmico

geogrfico)

PRODUCTOS ESPERADOS:

- Potencia elica disponible:

Limitante: Mxima potencia extrable.

Limitaciones de la mquina

Lmite de Betz: 59,25%

Potencia elica aprovechable

Factor de capacidad de la mquina.

Potencia de viento corregida = P10

Cuando se considera el clculo de la potencia del viento mensual corregida P10, a partir de los valores mensuales sin corregir, Pwind, Se ha evaluado una correlacin entre P10 y Pwind. Un importante ajuste lineal se ha encontrado entre P10 y Pwind, donde se obtiene un coeficiente de correlacin de CC=0.99.

La ecuacin de correlacin recomendada es:

EL DABAA

Al incorporar los clculos sobre factor de rugosidad del terreno y potencia estimada a alturas de 10, 30 y 50 metros sobre el nivel del suelo, la experiencia arroja los siguientes resultados:

SELECCIN DE TURBINAS:

ANALISIS DE COSTOS:

(1) La vida til de la mquina (t) se supone que es 20 aos. (2) La tasa de inters (r) y la tasa de inflacin (i) se tomaron en un 15 y 12%, respectivamente. (3) Operacin de mantenimiento y el costo de reparacin (Comr) se consider el 25% del costo anual de la turbina (precio de la mquina / vida til). (4) Valor de salvamento S fue tomada en el 10% del precio de la turbina y la obra civil. (5) Inversin (I) incluye el precio de la turbina ms su 20% de la obra civil y otras conexiones. El valor presente de los costos (PVC) es :

COSTO DE LA INVERSIN POR Kwh: 15 piastras.

CONCLUSIONES PARA LA EXPERIENCIA EGIPCIA:

1. El potencial de la energa elica es en general prometedora. 2. El rango de velocidad del viento es (5-6) m/s en Sidi Barrani, Mersa Matruh y El Dabaa. 3. El cambio de los valores de la densidad del aire, es muy pequea. 4. La investigacin de la energa elica disponible en las alturas de 30-50 m indica que hay seis estaciones que tienen buenas densidades de energa elica. 5. Las estaciones contiguas: Sidi Barrani, Mersa Matruh y El Dabaa tienen alta densidad de energa elica. Pueden instalarse parques elicos para suministrar una cantidad razonable de energa utilizando 20 turbinas de al menos 1 mW.

6. Las estaciones: Sallum, Dekheila y Port Said tienen viento moderado con densidades de potencia que van desde 120 hasta 140 W/m2 y de 180-210 W/m2 en alturas de 30 - 50 msns. Aptas para el bombeo de agua y para la generacin de electricidad con pequeas mquinas elicas de menos de 100 kW. 7. Un clculo de los costos respecto de las guanacias esperadas de la instalacin de una turbina elica (2), 1 MW, en la estacin El Dabaa es muy competitivo con respecto a otras estaciones a lo largo de la costa del Mar Mediterrneo en Egipto.

EFECTOS AMBIENTALES ADVERSAS:

1. Ruido y turbulencia. 2. Afectacin a especies migratorias. 3. Afectacin a avifauna. 4. Paisaje. 5. Intervencin compleja. 6. Afectacin a flora. 7. Procesos erosivos del suelo.

RECURSOS ENERGTICOS DE COLOMBIA

ELEC

TRIC

IDA

D

CA

RB

ON

PET

R

LEO

GA

S N

ATU

RA

L

BIO

ETA

NO

L.

OTR

OS

ATR

ESA

NA

LES

ESTRUCTURA DE LA INDUSTRIA ENERGTICA EN COLOMBIA

CONSUMO ENERGTICO POR SECTOR.

GENERACIN ELCTRICA 62 PLANTAS GRANDES (32 HIDROE. 30 TERMOE)

64% RENOVABLES HIDROLECTRICA

33% TERMOELCTRICAS.

3% EOLICA, SOLAR Y BIOMASA

TRANSMISION (7 EMPRESAS PUBLICAS SIN)

ISA

EEB

TRANSELCA

DISTASA

DISTRIBUCION

COMERCIALIZACION

EL SECTOR ELCTRICO COLOMBAINO

EPM

ISAGEN 52% EMGESA

28 compaas puramente comercializadoras 22 de distribucin y comercializacin; 8 que integran generacin, distribucin y comercializacin 3 completamente integradas. Unin Fenosa ( Electrocosta y Electrocaribe), Endesa y EPM

CAPACIDAD INSTALADA 32 PLANTAS HIDROELCTRICAS 30 PLANTAS TERMOELCTRICAS 1 PARQUE EOLICO. HENERG HIDRULICA DE GRAN TAMAO: 63,92% ENERGA HIDRULICA DE PEQUEO TAMAO: 3,08% ENERGIA TERMICA DE GAS: 27,41% ENERGIA TERMICA CARBON: 5,2% PLANTAS MINIGENERADORAS A GAS: 0,17% COGENERACIN: O,15% EOLICA:0,07% PRODUCCION

ELECTRICA TOTAL 2005: 50,4 TWh

DEMANDA 2005: : 48,8% TWh

Residencial: 42.2 % Industrial: 31.8 % Comercial: 18 %

Oficial: 3.8 % Otros usos: 4.3%

CRECIMIENTO 4% ANUAL

POBLACIN COLOMBIA EGIPTO EE.UU.

POBLACIN TOTAL 2012 47.550.708 83.958.369 315.791.284

HOMBRES (2012) 23.381.755 42.155.646 156.002.876

MUJERES (2012) 24.168.953 41.802.723 159.788.408

POBLACIN RESIDENTE EN AREA URBANA (2011) 75,37% 43,55% 82,57%

POBLACIN RESIDENTE EN AREA RURAL (2011) 24,63% 56,46% 17,43%

DENSIDAD DEMOGRFICA (2010) 41 hab/km2 84 hab/km2 32 hab/km2

TASA PROMEDIO ANUAL DE CRECIMIENTO DE LA POBLACIN (2005-2010) 1,46% 1,81% 0,96%

TASA BRUTA DE NATALIDAD (2009) 20/1000 24/1000 14/1000

TASA BRUTA DE MORTALIDAD (2009) 6/1000 6/1000 8/1000

ECONOMA COLOMBIA EGIPTO EE.UU.

PIB (2011) (Millones U$) 333.185 231.222 14.991.300

PIB PERCPITA (2011) (U$) 7,1 2,801 47,88

GASTOS PBLICOS EN EDUCACIN (2008) 3,92% PIB 3,76%PIB 5,45% PIB

GASTOS PBLICOS EN SALUD (2008) 5,1%PIB 2,4% PIB 7,1% PIB

TOTAL IMPORTACIN (2008) (Millones U$) 39.320 48.775 2.169.490

TOTAL EXPORTACIN (2008) (Millones U$) 38.265 26.246 1.301.110

REDES (Sobre el 100% de los habitantes) COLOMBIA EGIPTO EE.UU.

LNEAS TELEFNICAS (2010) 14,71% 11,86% 48,70%

SUSCRIPTORES TELEFONA MVIL (2010) 93,76% 87,11% 89,86%

NMERO DE ORDENADORES PERSONALES (2005) 4,15% 3,65% 76,22%

USUARIOS CON ACCESO A INTERNET (2010) 36,50% 26,74% 79%

INDICADORES SOCIALES COLOMBIA EGIPTO EE.UU.

NDICE DE DESARROLLO HUMANO (2011) 0,71 0,64 0,91

ESPERANZA DE VIDA (2011) (Aos) 73,70 73,20 78,50

POBLACIN CON ACCESO AGUA POTABLE (2008) 92,00% 99,00% 99%

POBLACIN CON ACCESO ALCANTARILLADO (2008) 74,00% 94,00% 100%

TASA BRUTA DE MATRCULAS PARA TODOS LOS NIVELES DE ENSEANZA (2010) 79,00% 76,40% 92,40%

MEDIOAMBIENTE COLOMBIA EGIPTO EE.UU.

AREAS PROTEGIDAS EN TOTAL DEL TERRITORIO NACIONAL (2008) 30,32% 7,85% 30,64%

AREAS CULTIVADAS (2009) (Del rea total) 3,02% 3,71% 18,09%

PRODUCCIN DE GAS NATURAL (2009) (Mil millones de m3) 10,51 62,69 593,38

PRODUCCIN DE PETRLEO (2009) (Mil barriles/da) 685,37 741,92 7.196,00

GENERACIN ELICA COLOMBIA GENERACIN AEROGENERADORES VELOCIDAD APALANCAMIENTO MAYOR POTENCIA

La Guagira 18 GW 10 9 m/s a 50 m 50 U$ bonos de CO2 Primeras horas noche

Jeprachi (Empresa EPM) 20 MW 15 - "

Proyecto Ipapure 200 MW - - "

Mil Gracias