De acuerdo a un comunicado de prensa del Laboratorio Nacional de Energías Renovables, se han designado a siete fabricantes estadounidenses para desarrollar tecnologías eólicas distribuidas de próxima generación. El proyecto ayudará a reducir el costo de la energía eólica distribuida
El Laboratorio Nacional de Energías Renovables (National Renewable Energy Laboratory, NREL, por sus siglas en inglés) ha seleccionado a siete fabricantes estadounidenses para que entren en negociaciones a fin de recibir los premios del Proyecto de Mejora de la Competitividad (Competitiveness Improvement Project, CIP) del Departamento de Energía (Department of Energy, DOE), que tienen por objeto acelerar el despliegue de turbinas eólicas pequeñas y medianas en todo el país y reducir el costo de la energía eólica distribuido. NREL gestiona el programa en nombre del DOE.
“A través de esta ronda de premios del CIP, vimos un fuerte y continuo enfoque en proyectos que mejorarán y certificarán los sistemas de turbinas existentes, como el aumento de la captura de energía a través de la ampliación del tamaño de los rotores, lo que debería resultar en grandes disminuciones en el costo de la energía”, dijo Ian Baring-Gould, líder del programa de distribución de energía eólica del NREL.
“Varios de los premios también se basan en el trabajo reciente para desarrollar un convertidor de energía eólica modular y de alta eficiencia que podría ser producido a bajo costo y aplicado a múltiples sistemas de turbinas de hasta alrededor de 300 kilovatios de tamaño. La labor sobre estas nuevas topologías de convertidores y la integración del almacenamiento de energía seguirá impulsando la capacidad del viento distribuido para proporcionar apoyo a la red local como parte de redes de energía más distribuidas”.
NREL ha adjudicado contratos a las siguientes empresas a través de la más reciente convocatoria del CIP:
- Carter Wind Turbines (Wichita Falls, Texas) está recibiendo dos premios. El primero es desarrollar e implementar un nuevo rotor de 36 metros (m) para la plataforma de 300 kilovatios (kW) de Carter, más del doble del área de barrido del rotor del modelo de turbina actual. Las nuevas palas se construirán sobre la estructura de vigas flexibles que ha sido un sello distintivo del diseño de la turbina eólica de Carter. El segundo premio apoyará el trabajo de optimización e implementación de un nuevo sistema de control y potencia de velocidad variable que incluye el almacenamiento de energía integrado.
- Matric Limited (Séneca, Pensilvania) finalizará el desarrollo del inversor de energía eólica Intergrid de 25 kW y establecerá una capacidad de producción comercial que incluirá pruebas automatizadas para entregar más de 1.000 unidades al año. Este esfuerzo proporcionará un pequeño inversor de turbina eólica modular que puede ser aplicado en todo el sector.
- Pecos Wind Power (Somerville, Massachusetts) aprovechará su anterior premio de desarrollo de preprototipos para una nueva turbina de 85 kW optimizando el rotor, el conjunto de la góndola y el controlador para aumentar la producción de energía, reducir las cargas y disminuir el costo del sistema de paso de las palas y la estructura principal de la góndola.
QED Wind Power (Tucson, Arizona) completará la certificación y el listado del Underwriters Laboratory de su generador eólico de eje horizontal de 20 kW. - Star Wind (East Dorset, Vermont) realizará pruebas de certificación de tipo para verificar el rendimiento y la seguridad estructural de su generador eólico de eje horizontal de 45 kW, optimizado a baja velocidad del viento y con seis palas.
- United Wind LLC (Stowe, Vermont) completará las pruebas de prototipo de un nuevo rotor de Clase III, los controles avanzados del sistema y el almacenamiento integrado del generador eólico XANT M 95-kW, lo que permitirá a este sistema proporcionar servicios de red ampliados y crear un sistema de energía autónomo de 100-kW.
- Windurance LLC (Coraopolis, Pennsylvania) construirá sobre la plataforma de inversores de energía eólica Intergrid existente de 25-kW para verificar el diseño, fabricar unidades de prueba y realizar pruebas de certificación de un inversor trifásico de 480 voltios y un sistema de control para generadores eólicos de la clase de tamaño de 50-kW a 300-kW.
Una historia de apoyo para la energía eólica distribuida
Desde su lanzamiento en 2013, el CIP ha ayudado a ampliar el liderazgo de los Estados Unidos en los sectores de turbinas eólicas distribuidas a nivel nacional e internacional. El CIP es una licitación de costo compartido diseñada para reducir el costo nivelado de la energía y acelerar el despliegue de turbinas eólicas pequeñas y medianas en los Estados Unidos.
“Este programa trabaja para hacer que la energía eólica sea competitiva en cuanto a costos con otras tecnologías de generación distribuida y para aumentar el número de diseños de turbinas eólicas certificadas según las normas de prueba nacionales”, dijo Baring-Gould.
A través de ocho ciclos de financiación del CIP apoyados por el DOE, NREL ha concedido 36 subcontratos a 20 empresas, por un total de poco más de 7,75 millones de dólares, al tiempo que ha apalancado millones adicionales en financiación del sector privado. El CIP también ha permitido que los fabricantes de todo el país reciban el apoyo técnico proporcionado por el NREL.
Los éxitos del proyecto CIP
La financiación y el apoyo técnico del CIP han ayudado a los fabricantes de turbinas eólicas pequeñas y medianas a optimizar sus diseños, desarrollar componentes avanzados, evaluar procesos de fabricación innovadores, certificar nuevos modelos de turbinas y mejorar la fiabilidad de las unidades.
Bergey Windpower desarrolló y completó la certificación y el listado de la turbina eólica Excel 15 (ver figura 1). Esta turbina aumenta la producción de energía en un 110% y reduce el costo total de la energía en más de un 50% en comparación con la turbina Excel 10 heredada de Bergey. Con el apoyo del CIP, Bergey continúa desarrollando productos destinados a reducir los costos de instalación y está trabajando en la tecnología para permitir que las turbinas proporcionen servicios de energía de respaldo para los consumidores rurales y para la respuesta a desastres.
Primus Wind Power recientemente completó la aprobación de la certificación final de su Air30, un modelo de microturbina diseñado para su despliegue en lugares aislados, comúnmente en aplicaciones híbridas con energía solar fotovoltaica. Primus está actualizando la electrónica de potencia de la turbina para maximizar el rendimiento y al mismo tiempo implementar un modo operativo silencioso para la generación de energía nocturna.
Además, tres proyectos de desarrollo de turbinas eólicas preprototipo que recibieron premios en otoño de 2019 –Ducted Wind Turbines, Windward Engineering y Xflow Energy– continúan perfeccionando sus diseños técnicos con el objetivo de llevar al mercado nuevos modelos de turbinas de bajo costo en los próximos años.
El apoyo del Departamento de Energía de Estados Unidos
La Oficina de Tecnologías de la Energía Eólica del DOE apoya al CIP en consonancia con los objetivos de la oficina de hacer que el costo de la energía eólica sea competitivo con otros recursos energéticos distribuidos, mejorar la interoperabilidad con otros recursos energéticos distribuidos y aumentar el número de diseños de turbinas eólicas certificadas según las normas de ensayo nacionales. El 11 de agosto, el DOE anunció los ocho nuevos proyectos del Proyecto de Mejora de la Competitividad (CIP).
Para obtener más información, visite: nrel.gov y descargue la hoja de datos del Proyecto Distributed Wind Competitiveness Improvement.
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