EVALUACIÓN TÉCNICA Y ECONÓMICA DE UN PARQUE EÓLICO MARINO EN BALLITO, SUDÁFRICA

Abstract

Ejecución de parque eólico marino en Sudáfrica, aprovechando la reciente liberalización del sector energético en el país. El trabajo interpreta y transforma datos meteorológicos; construye una curva de potencia para un aerogenerador (Vestas 15MW, el más grande del mundo) y con la distribución de Weibull del viento crea tres escenarios de horas equivalentes; calcula la distribución idónea de las turbinas para minimizar metros de cable desplegados pero maximizar distancias para evitar el efecto estela con un problema de optimización; calcula las cargas estructurales para la obra civil (en especial, el monopilote) y hacer los diagramas de cortantes, momentos y normales; dimensiona y escoge los cables comerciales para el despliegue Inter-Array y Exportador atendiendo las necesidades del parque; calcula las pérdidas eléctricas en las líneas mediante un modelo en unitarias y luego consecuentemente el rendimiento y la caída de tensión; pone números y calcula un presupuesto para el parque, con el que hace un estudio económico de la viabilidad del mismo, incluyendo la evolución esperada de la cuenta de Pérdidas y Ganancias; y, entre otras cosas, hace una breve descripción del impacto ambiental, principal limitante en el desarrollo del proyecto.

Execution of an offshore wind farm in South Africa, taking advantage of the country's recent liberalization of the energy sector. The work interprets and transforms meteorological data; builds a power curve for a wind turbine (Vestas 15MW, the largest in the world) and, using the Weibull distribution of the wind, creates three equivalent-hours scenarios; calculates the optimal layout of the turbines to minimize the meters of cable deployed while maximizing distances to avoid the wake effect through an optimization problem; calculates the structural loads for the civil works (especially the monopile) and produces the shear, moment, and axial force diagrams; sizes and selects the commercial cables for the Inter-Array and Export deployment according to the farm's needs; calculates the electrical losses in the lines using a per-unit model and, consequently, the efficiency and voltage drop; assigns figures and calculates a budget for the farm, with which it conducts an economic feasibility study, including the expected evolution of the Profit and Loss account; and, among other things, provides a brief description of the environmental impact, the main limiting factor in the project's development.