INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL · energía eléctrica en México, en el territorio nacional se encuentran varios lugares con las características necesarias para la instalación

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD PROFESIONAL “ADOLFO LÓPEZ MATEOS “

SITUACIÓN ACTUAL DE LA ENERGÍA EÓLICA EN MÉXICO

T E S I S QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO ELECTRICISTA

PRESENTA

AGUILAR AGUILAR FRANCISCO GABRIEL

ASESOR: M.C. RENE TOLENTINO ESLAVA

MÉXICO D.F 2007

AGRADECIMIENTO

F. Gabriel Aguilar

Principalmente agradezco el apoyo de mi familia que fue primordial para llegar hasta este momento de mi carrera profesional. A mi padre Francisco Javier Aguilar Aguilar por su confianza y su trabajo continúo para apoyarme. Sin lugar a duda le agradezco a mi compañero de tesis Felipe de Jesus Sandoval Valdez el esfuerzo, dedicación y consistencia en la construcción de este trabajo final. Finalmente le doy Gracias a mis asesores M. en C. René Tolentino Eslava y M. en C. Guilibaldo Tolentino Eslava por su tiempo y conocimiento invertido en la realización de esta tesis.

INDICE

RESUMEN i OBJETIVO GENERAL Y OBJETIVOS PARTICULAES iii INTRODUCCIÓN iv

CAPÍTULO 1. GENERACIÓN ELÉCTRICA EN MÉXICO 1

1.1 El Sistema Eléctrico Nacional 2

1.2 Generación Eléctrica por Fuentes Convencionales 4

1.2.1 Termoeléctricas 4

1.2.2 Hidroeléctrica 8

1.2.3 Nuclear 12

1.3 Generación Eléctrica por Fuentes Alternas 15

1.3.1 Eólica 16

1.3.2 Solar 18

1.3.3 Biomasa 20

CAPÍTULO 2. GENERACIÓN DE ENERGÍA EÓLICA 21 2.1 Características del Viento 22

2.1.1 Dirección y velocidad del viento 24

2.1.2 Medición de la dirección y velocidad del viento 26

2.2 Aerogeneradores 28

2.3 Clasificación de los Aerogeneradores 35

2.3.1 Clasificación por el eje de trabajo 35

2.3.2 Clasificación por el número de palas 38

2.3.3 Clasificación según el tamaño 40

2.4 Sistemas de Seguridad 41

2.5 Conversión de la Energía del Viento a Energía Eléctrica 43

2.6 Equipo Eléctrico para la Instalación de Centrales Eólicas 47

CAPÍTULO 3. CAPACIDAD EÓLICA INSTALADA EN MÉXICO 49

3.1 Zonas con Potencial Eólico en México 50

3.2 Potencial de Aplicación en México 54

3.2.1 Región centro 54

3.2.2 Región sur 55

3.2.3 Región norte 55

3.3 Aplicaciones del Potencial Eólico Generado en México 57

3.3.1. Central eólica La Venta, Oaxaca 58

3.3.2. Central eólica La Venta II, Oaxaca 60

3.3.3 Central Eólica Guerrero Negro 62

3.4 Proyectos de Centrales Eólicas por Inversión Nacional y Privada 62

3.4.1 Proyectos por inversión nacional 62

3.4.2 Proyectos por inversión privada 64

CAPÍTULO 4. PROBLEMAS Y SOLUCIONES DE LA GENERACIÓN

EÓLICA EN MÉXICO 67

4.1 Problemas Ambientales 68

4.2 Problemas de Política Energética 73

4.3 Problemas Eléctricos 77

4.4 Problemas con las Dimensiones del Aerogenerador 79

4.5 Soluciones para Aprovechar la Generación de

Energía Eólica en México 81

CONCLUSIONES 85 BIBLIOGRAFÍA 86 ANEXO 1 Directorio de las centrales hidroeléctricas existentes en México 89


RESUMEN

Se realizó un estudio sobre el estado actual de la generación de energía eólica en

México, en donde se incluyeron las fuentes de generación convencionales y

fuentes alternas, en las fuentes convencionales se investigaron las siguientes:

hidroeléctrica, termoeléctrica, nucleoeléctrica y geotermoeléctrica; así como el

proceso de generación de cada una de ellas. En las fuentes alternas se

encuentran la energía solar, energía por biomasa y la energía eólica, en esta

última se profundizó en su estudio, debido a la necesidad que hay en todo le

mundo de reducir los contaminantes que han provocado los cambios

climatológicos y en particular en México de reducir la contaminación ambiental que

a cada día se ha incrementado.

La generación eléctrica en México con fuentes alternas no ha tenido gran

desarrollo, hasta junio del 2007 de acuerdo a datos de la CFE se tuvo una

capacidad instalada de 0.17% de energía eólica y por el tipo de fuentes de

generación la eólica ocupa solo el 0.10% mientras que la generación por

hidrocarburos ocupa el 43.61%; mas el 29.46% generada por productores

independientes también por medio de hidrocarburos. La energía hidroeléctrica

ocupa el 10.81% en cuanto al tipo de fuente de generación se refiere y el 22.16%

en cuanto a capacidad instalada, mientras que México cuenta con zonas en donde

se puede aprovechar el potencial eólico para generar energía eléctrica a través de

este recurso natural que es el viento.

Este trabajo contiene información sobre la central eólica La Venta I y La Venta II

ubicadas en Oaxaca, así como los planes a futuro que se tienen para este estado;

como es en el Istmo de Tehuantepec y la implementación de las centrales La

Venta III, IV, V, y La Venta VI que podrán alcanzar la cifra de 3000 MW de

acuerdo a estudios hechos por la CONAE y otros proyectos que la iniciativa

privada tiene, como el caso de CEMEX que empezó a construir en el verano de

este 2007 una central eólica que estará ubicada en el mismo estado con una

ESIME ZACATENCO i


capacidad de generación de 250 MW, para autoabastecimiento propio de la

compañía y los excedentes de la generación serán vendidos a la CFE. Otro

proyecto es el de la central eólica de Nuevo León en la que participa en su

desarrollo el Dr. Oliver Probst del Tecnológico de Monterrey y el proyecto es

ofrecido por la compañía Energy and Water Services Multinacional.

En México se ha dado un gran paso al pasar de 2 MW a 85.48 MW generados a

través de energía eólica, pero urge que las instituciones mexicanas encargadas de

la generación, distribución y manejo de la energía en México, establezcan las

normas necesarias para que se pueda seguir implementando este tipo de

proyectos.

Este tipo de generación presenta problemas más que del tipo técnico y eléctrico,

problemas del tipo de política energética y regulatoria ya que no se han llevado a

cabo las iniciativas que pueden otorgar los instrumentos regulatorios necesarios a

la CRE para enfrentar los monopolios, eficientar el mercado y obtener la

autonomía de gestión y financiera para llevar a cabo su cometido.

ESIME ZACATENCO ii


OBJETIVO GENERAL

Realizar un estudio sobre el estado actual de la generación de energía eólica en

México

OBJETIVOS PARTICULARES

Conocer la capacidad de generación eléctrica del Sistema Eléctrico

Nacional

Comprender el principio de generación de la Energía Eólica

Investigar las aplicaciones de Energía Eólica en México

Mencionar los problemas y soluciones que se presentan en la generación

de energía eléctrica por medio de energía eólica

ESIME ZACATENCO iii


INTRODUCCIÓN En la actualidad más del 50 % de la potencia eléctrica generada proviene de la

combustión de combustibles fósiles; los cuales se ven afectados por los precios de

los mismos, además de la problemática con la contaminación ambiental que se ha

venido manifestando frecuentemente en los cambios de clima.

La necesidad de cuidar el medio ambiente y reducir la dependencia de los

hidrocarburos que se emplean para generar energía eléctrica, en estos momentos

es necesario la aplicación de tecnologías en fuentes alternas, con las cuales se

podría reducir los niveles de emisiones contaminantes, asociados con el consumo

de combustibles fósiles y garantizar el suministro energético de la humanidad por

generaciones con las tecnologías existentes y que son comerciales.

Es necesario ahora ver los recursos con los que cuenta el País para generar

energía eléctrica con procesos que no contaminen en exceso, que presenten

ventajas en el proceso de transmisión eléctrica y que sean aprovechables en

años futuros.

Con el presente trabajo se pretende mostrar la situación actual para la generación

de la energía eólica en México, desde su transformación, su aplicación y sus

problemas tanto ambientales, eficiencia en la captación del viento y los sociales.

Esto es debido a la urgencia que existe en generar energía eléctrica en el País,

ante la creciente demanda de la misma y frente al problema en un futuro respecto

a la escasez de combustibles fósiles.

El desarrollo del estudio se dividió en cuatro capítulos, la investigación se basa

principalmente en los datos proporcionados por CFE y empresas privadas

generadoras de energía eléctrica. En el primer capítulo se presenta el principio de

funcionamiento, capacidad instalada y generación de la energía eléctrica en

México, de las centrales Hidroeléctricas, Termoeléctricas, Nuclear por el lado de

ESIME ZACATENCO iv


las fuentes convencionales y Eólica por parte de las fuentes alternas dentro de las

cuales se incluyen también la solar y biomasa.

En este capítulo 2 “Generación de energía eólica” se muestra como se obtiene la

energía eólica y su transformación en energía eléctrica, incluyéndose las

características del viento principalmente su dirección y velocidad por ser

indispensables para la ubicación de las centrales eólicas. También se presentan

los sistemas que integran a los aerogeneradores como son el eléctrico y

mecánico, la estructura que soporta el aerogenerador y los tipos de terreno donde

pueden establecerse las centrales eólicas. Finalmente, se mencionan la de

clasificación de los aerogeneradores.

El capítulo 3 se muestra las zonas con potencial eólico aprovechable en México,

en la zona sur, centro y norte del País. También se incluye la información de las

centrales eólicas de Guerrero Negro, La Venta y La Venta II. Además se hace

mención sobre los proyectos más importantes por parte del sector público y sector

privado, así como los nombres de las empresas interesadas en invertir en el sector

de generación de energía eléctrica, para el aprovechamiento de la energía eólica.

Finalmente en el capítulo 4 se presentan los problemas en la generación de

energía eólica en México como son ambientales, políticos, eléctricos y los del

crecimiento de las dimensiones de los aerogeneradores, ya que son obstáculos

para el desarrollo de esta fuente de energía renovable. También se mencionan

algunas soluciones a los problemas que surgen al utilizar energía eólica.

La energía eólica puede ser utilizada como una oportunidad de generación de

energía eléctrica en México, en el territorio nacional se encuentran varios lugares

con las características necesarias para la instalación de centrales eólicas. La

integración de centrales eólicas se lleva a cabo por inversión privada, esta es una

opción momentánea ya que no se cuenta con la tecnología necesaria en el país.

ESIME ZACATENCO v


ESIME ZACATENCO vi

Los inconvenientes que se tienen son principalmente sociales, actualmente es

necesario cumplir con excesivas gestiones en las instituciones reguladoras de la

generación, distribución y manejo de energía eléctrica. Por el contrario se debería

otorgar incentivos fiscales y económicos para quienes desarrollen proyectos con

energías alternas y que promuevan las mismas.


CAPÍTULO 1. GENERACIÓN ELÉCTRICA EN MÉXICO

En este capítulo se presenta el principio de funcionamiento, capacidad instalada y

generación de la energía eléctrica en México, de las centrales Hidroeléctricas,

Termoeléctricas, Nuclear por el lado de las fuentes convencionales y Eólica por

parte de las fuentes alternas dentro de las cuales se incluyen también la solar y

biomasa.

ESIME ZACATENCO 1


1.1. El Sistema Eléctrico Nacional

La generación de energía eléctrica en México la realiza la Comisión Federal de

Electricidad (CFE); esto través de centrales hidroeléctricas, termoeléctricas,

eólicas y nucleares que abastecen la demanda de los consumidores en la mayor

parte del territorio nacional. Hasta junio del 2007, la CFE contaba con una

capacidad efectiva instalada para generar energía eléctrica de 49 834.29 MW [16],

distribuida de la siguiente manera:

11 456.90 MW de productores independientes (Termoeléctricas).

11 044.98 por Hidroeléctricas.

22 322.56 MW generados por Termoeléctricas de CFE.

2 600.00 MW correspondientes a Carboeléctricas.

959.50 MW proporcionados por Geotermoeléctricas.

1,364.88 MW que corresponden a la Núcleoeléctrica.

85.48 MW de centrales Eólicas.

En la figura 1.1 se presenta los porcentajes de capacidad efectiva instalada por

tipo de Generación.

EOLOELÉCTRICA 0,17%

PRODUCTORES INDEPENDIENTES 22,99%

HIDROELÉCTRICA 22,16%

CARBOELÉCTRICA 5,22%

GEOTERMOELÉCTRICA 1,93%

NUCLEOELÉCTRICA 2,74%

TERMOELÉCTRICA 46,12%

FIGURA 1.1 CAPACIDAD EFECTIVA INSTALADA POR GENERACIÓN DE CFE JUNIO 2007, [16].

ESIME ZACATENCO 2


Es de importancia mencionar que los combustibles usados para la generación de

electricidad son muy variados y los hidrocarburos en este momento son los más

utilizados. En la figura 1.2 se muestra en porcentajes la generación eléctrica por

tipo de fuente que maneja el Sistema Eléctrico Nacional.

PRODUCTORES INDEPENDIENTES 29,46%

HIDRÁULICA 10,81%

HIDROCARBUROS 43,51%

GEOTERMIA 3,33%

CARBON 8,63%

EÓLICA 0,10%NUCLEAR 4,61%

FIGURA 1.2 GENERACIÓN POR TIPO DE FUENTE, CFE Y PRODUCTORES INDEPENDIENTES, [16].

Las cifras se deben al objetivo que tiene CFE, el cual es cubrir las necesidades de

energía eléctrica que requiere la población, la industria, el comercio y algunos

otros servicios con los que cuenta México. Con todo esto la generación de

electricidad ha ido aumentando significativamente, en la tabla 1.1 se presenta la

evolución desde 1997 hasta el año 2007 de la capacidad y generación de la CFE.

TABLA 1.1 CAPACIDAD Y GENERACIÓN ELECTRICA DE CFE DE 1997 AL AÑO 2007, [16].

CAPACI DAD (MW)

AÑO

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

CFE

33 944

34 384

34 839

34 901

36 236

36 855

36 971

38 422

37 325

37 470

38 387

PIE´S

-

-

-

484

1 455

3 495

6 756

7 265

8 251

10 387

11 457

TOTAL

33 944 34 384 34 839 35 385 37 691 40 350 43 727 45 687 45 576 47 857 49 834

GENERA CION (TWh)

CFE

159.83 168.98 179.07 188.79 190.88 177.05 169.32 159.53 170.07 162.47 78 847

PIE´S

- - - 1.20 4.04 21.83 31.62 45.85 45.56 59.43 32 929

TOTAL

159.83 168.98 179.07 190.00 194.92 198.88 200.94 205.39 215.63 221.90 111 777

ESIME ZACATENCO 3


Actualmente la CFE atiende a más de 128 446 localidades, de las cuales 125 053

son rurales y 3 393 urbanas. Aun cuando el servicio de energía eléctrica llega a

97% de la población, quedan por electrificar 70 945 localidades con un número

reducido de habitantes. Clasificados por su nivel de población, son: 2 512

localidades de cien a 2 499 habitantes y 68 433 localidades, con una población

menor a cien habitantes.

Como se mencionó Luz y Fuerza del Centro (LyFC) es otra institución que

contribuye a la generación de electricidad en la zona centro del País,

contemplando que hasta el mes de abril del 2006, LyFC contaba con una

capacidad instalada para generar energía eléctrica de 879.33 MW. La aportación

es pequeña en comparación con la CFE pero es necesario mencionarlo para

comprender el total de la generación eléctrica por el uso de combustibles. La

potencia generada por LyFC por forma de generación es:

281.33 MW son de Hidroeléctricas.

224 MW corresponden a Centrales Termoeléctricas.

374 MW son del tipo Turbogas.

1.2. Generación Eléctrica por Fuentes Convencionales

Las centrales eléctricas que utilizan fuentes convencionales son las

termoeléctricas, geotermoeléctricas, núcleoeléctricas, carboeléctricas e

hidroeléctricas cuyos principios de generación se describen a continuación.

1.2.1 Termoeléctricas

El principio de funcionamiento de una central termoeléctrica se basa en la

conversión de energía calorífica en energía mecánica y luego en energía eléctrica.

En el proceso de la generación termoeléctrica existen varios tipos de generación,

según la forma de la misma se pueden clasificar como sigue:

ESIME ZACATENCO 4


• Vapor. Con el vapor de agua se produce el movimiento en una turbina que

está acoplada al generador.

• Turbogas. Con los gases de combustión se obtiene el movimiento de la

turbina acoplada al generador.

• Combustión Interna. En el cual mediante un motor de combustión interna se

produce el movimiento del generador eléctrico.

Otra clasificación que se le puede dar a la generación termoeléctrica es por el tipo

de combustible primario que las centrales utilizan para la producción del vapor.

• Vapor. Obtenido a base de la combustión del gas natural y diesel.

• Carboeléctrica. La cual para su funcionamiento utiliza carbón.

• Dual. Emplea combustóleo y carbón.

• Geotermoeléctrica. Usa el vapor extraído del subsuelo.

• Nucleoeléctrica. Genera energía por medio de uranio enriquecido.

El funcionamiento de todas las centrales térmicas o termoeléctricas es semejante.

El combustible se almacena en depósitos adyacentes, desde donde se suministra

a la central pasando a la caldera en la que se realiza la combustión. Esta se

emplea para calentar el agua que se encuentra en la caldera y producir el vapor;

este con una presión alta, hace girar los álabes de la turbina cuyo eje rotor gira

conjuntamente con el rotor de un generador que produce la energía eléctrica. Esta

energía se transporta mediante líneas de alta tensión a los centros de consumo.

Por su parte, el vapor es enfriado en un condensador y convertido otra vez en

agua que vuelve a los tubos de la caldera comenzando el ciclo nuevamente.

El agua en circulación que refrigera el condensador expulsa el calor extraído a la

atmósfera a través de las torres de enfriamiento. Para minimizar el efecto

contaminante de la combustión de carbón sobre el entorno, la central dispone de

una chimenea de gran altura y de unos precipitadores electrostáticos que retienen

las cenizas. Las cenizas se recuperan para su aprovechamiento en procesos de

metalurgia y en el campo de la construcción donde se mezclan con el cemento.

ESIME ZACATENCO 5


En la figura 1.3 se presenta el diagrama de una central termoeléctrica para la

generación de energía eléctrica, indicando las partes principales que lo integran.

FIGURA 1.3 ESQUEMA GENERAL DE UNA CENTRAL TERMOELÉCTRICA.

La generación termoeléctrica se lleva a cabo mediante la extracción de vapor y

presión alta generado en una caldera convencional, dicho vapor mueve una

turbina que está acoplada a su vez a un generador eléctrico.

Las turbinas de vapor se dividen en tres: de contrapresión, extracción y

condensación. En turbinas de contrapresión el vapor que sale directamente de la

turbina se envía al proceso sin necesidad de contar con un condensador o equipo

periférico, como torres de enfriamiento. En las turbinas de extracción y

condensación una parte del vapor puede extraerse en uno o más puntos de la

turbina antes de la salida al condensador para obtener así vapor al proceso a

varias presiones, mientras que el resto del vapor se expande hasta la salida al

condensador.

ESIME ZACATENCO 6


Para finales del 2006 la capacidad efectiva instalada y la generación de cada uno

de los tipos de generación termoeléctrica, se presenta en la tabla 1.2.

TABLA 1.2 CAPACIDAD DE GENERACIÓN DE CENTRALES TERMOELÉCTRICAS, [14].

TIPO CAPACIDAD [MW]

GENERACION [GWh]

Vapor 12 693.50 26 601

Dual 2 100.00 7 148

Carboeléctrica 2 600.00 9 258

Ciclo Combinado (CFE) 5 203.34 13 942

Ciclo Combinado (productores independientes) 11 456.90 32 929

Geotermoeléctrica 959.50 3 613

Turbogas 2 103.33 445

Combustión interna 222.59 492

Nucleoeléctrica 1 364.88 5 150

TOTAL 38 703.84 99 578

Las centrales de ciclo combinado de los productores independientes son: Mérida

III, Hermosillo, Saltillo, Tuxpan II, Río Bravo II, Bajío (El Sáuz), Monterrey III,

Altamira ll, Tuxpan III y IV, Campeche, Mexicali, Chihuahua III, Naco Nogales,

Altamira lll y lV, Río Bravo III, La Laguna II, Rio Bravo IV, Valladolid III, Tuxpan V

y Altamira V.

Las ventajas que presentan este tipo de centrales es que son más económicas en

cuanto a construcción teniendo en cuenta el precio por MW instalado,

especialmente las de carbón debido a la simplicidad de su construcción y la

energía generada de forma masiva. Las centrales de ciclo combinado de gas

natural son mucho más eficientes que una termoeléctrica convencional

aumentando la energía eléctrica generada con la misma cantidad de combustible.

Dentro de sus desventajas se tiene el uso de los combustibles fósiles que genera

emisiones de gases que contribuyen al efecto invernadero, además de la lluvia

ácida. La generación se ve limitada por el hecho de que los hidrocarburos tienen

ESIME ZACATENCO 7


un límite de reserva. Las emisiones térmicas y de vapor pueden afectar el clima

local. Su rendimiento es muy bajo a pesar de haberse realizado grandes mejoras a

su eficiencia.

1.2.2. Hidroeléctrica

Las centrales hidroeléctricas en general utilizan la energía potencial del agua para

generar energía eléctrica. Se encuentran localizadas en lugares en donde existe

una diferencia de altura entre la central eléctrica y el suministro de agua. Las

centrales hidroeléctricas se construyen regularmente en los causes de los ríos en

donde se forman embalses para el almacenamiento del agua, para lo cuál se

construye un gran muro a base de hormigón u otros materiales, el cuál estará

apoyado normalmente de una montaña.

Los embalses de agua son conducidos a través de una tubería hasta la turbina

que está normalmente al pie de la presa; el agua mueve los cangilones de la

turbina, la cual está acoplada al generador. Debido a la energía cinética del agua

los cangilones de la turbina se mueven junto con el generador, que convierten la

energía cinética en energía eléctrica.

Existen varios tipos de centrales hidráulicas: centrales de regulación, centrales de

agua fluyente y centrales de bombeo. Las centrales de regulación se hacen en

ríos con caudal irregular para acumular una gran cantidad de agua cuando llueve y

soltarla, poco a poco, en periodo de sequía. Además de obtener energía eléctrica,

otras dos funciones muy importantes de este tipo de centrales son acumular agua

para riego y evitar inundaciones.

Las centrales de agua fluyente se hacen en ríos con un caudal regular y no se

embalsa una cantidad de agua grande. Tienen como única función la producción

de energía eléctrica. Las centrales de bombeo son centrales especiales que

disponen de dos embalses: uno arriba y otro en la parte baja de la central. Al caer

el agua produce la energía eléctrica, pero luego esa agua se bombea otra vez

ESIME ZACATENCO 8


arriba utilizando más energía en comparación con la que se obtuvo al caer. La

energía que se emplea en el bombeo es la energía sobrante de las centrales

térmicas o nucleares que no se demanda por los consumidores, generalmente por

la noche. En la figura 1.4 se aprecia los componentes de una central

hidroeléctrica de regulación.

GENERADOR DE C.A.

TRANSFORMADOR DE SUBESTACION ELECTRICA

TURBINA

RED

AGUA

SUMINISTRO DE AGUA ( PRESA)

FIGURA 1.4 ESQUEMA GENERAL DE UNA CENTRAL HIDROELÉCTRICA.

La tendencia en las turbinas hidráulicas modernas es utilizar caídas mayores y

máquinas más grandes. Según el tamaño de la unidad, las turbinas Kaplan se

emplean en caídas de unos 60 m, y en el caso de las turbinas Francis de hasta

610 m. Con el desarrollo de turbinas de hélice normalizadas con ejes casi

horizontales, las instalaciones pequeñas han recuperado su atractivo original.

ESIME ZACATENCO 9


Se han diseñado turbinas que actúan como bombas cuando funcionan a la

inversa, invirtiendo el generador eléctrico para que funcione como un motor. Dado

que no es posible almacenar la energía eléctrica de forma económica, este tipo de

bombas turbina se utiliza para bombear agua hacia los embalses, aprovechando la

energía eléctrica generada por las centrales nucleares y térmicas durante las

horas de poco consumo. El agua embalsada se emplea de nuevo para generar

energía eléctrica durante las horas de consumo elevado. En los últimos años se

han desarrollado turbinas para caídas de hasta 650 m y con capacidades de más

de 400 MW.

Algunas ventajas de las centrales Hidroeléctricas son:

• No requieren combustible, sino que usan una forma renovable de energía,

constantemente repuesta por la naturaleza de manera gratuita.

• Es limpia, pues no contamina el aire.

• Se puede utilizar para otros beneficios, como riego, protección contra las

inundaciones, suministro de agua, caminos, navegación (según el caso) y

aún ornamentación del terreno y turismo.

• Las obras de ingeniería necesarias para aprovechar la energía hidráulica

tienen una duración considerable.

• La turbina hidráulica es una máquina sencilla, eficiente y segura, que puede

ponerse en marcha y detenerse con rapidez y requiere poca vigilancia

siendo sus costos de mantenimiento en general reducidos.

También presenta algunas desventajas:

• Los costos de capital por kW instalado son frecuentemente muy altos.

• El emplazamiento, determinado por características naturales, puede estar

lejos del centro o centros de consumo y exigir la construcción de un sistema

de transmisión de electricidad, lo que significa un aumento de la inversión y

en los costos de mantenimiento y pérdidas de energía.

ESIME ZACATENCO 10


• La construcción lleva por lo común largo tiempo en comparación con la de

las centrales termoeléctricas.

• La disponibilidad de energía puede variar de estación en estación y de año

en año.

La generación Hidroeléctrica en México de acuerdo con los datos proporcionados

por la CFE ocupa un 21.49% de la generación eléctrica. En el Anexo 1 se presenta

un directorio de las centrales hidroeléctricas que existentes en México con el

propósito de dar una referencia de la situación en la que se encuentra la

generación Hidroeléctrica en México.

Cuando la caída de agua es grande (100 m o más, se utiliza una turbina tipo

Pelton) cuya eficiencia está entre 84% y 88%. Cuando los saltos de agua son

menores a 100 m es conveniente usar las turbinas Francis que presentan una

eficiencia del 94% al 96% o las turbinas Kaplan con una eficiencia del 93% al 95%.

Las turbinas Francis se utilizan en caídas de agua cercanas a los 100 m y las

Kaplan para caídas aún menores (figura 1.5).

FIGURA 1.5 TIPOS DE TURBINAS PARA PLANTAS HIDROELÉCTRICAS, [31].

ESIME ZACATENCO 11


1.2.3. Nuclear

El principio utilizado para la generación nuclear es la fisión nuclear. En este tipo de

reacción, un núcleo pesado se rompe generalmente en dos fragmentos cuyos

tamaños son del mismo orden de magnitud, lo que va acompañado de una

emisión de neutrones y radiación gamma con la liberación de una gran cantidad

de energía. En el reactor de agua en ebullición que emplea agua ligera como

moderador y refrigerante el cual al trabajar a menor presión, alcanza la

temperatura de ebullición al pasar por el núcleo del reactor y parte del líquido se

transforma en vapor, el cual una vez separado de aquél y reducido su contenido

de humedad, se conduce hacia la turbina sin necesidad de emplear el generador

de vapor. El combustible utilizado para reacción nuclear es el uranio 233, que se

obtiene por captura de un neutrón por un núcleo de torio 232. El núcleo intermedio

formado sufre dos desintegraciones beta, dando lugar al U-233.

El circuito primario es estanco y está formado por la vasija del reactor que

contiene el núcleo, el presionador y tres lazos, cada uno incorpora un generador

de vapor y una bomba principal. El agua desmineralizada que circula por su

interior toma el calor producido en el reactor por la fisión nuclear y lo transporta

hasta el generador de vapor. En él, un segundo flujo de agua independiente del

primero absorbe el calor a través de su contacto exterior con las tuberías por las

que circula el agua desmineralizada del circuito primario. El fluido retorna a la

vasija del reactor tras ser impulsado por las bombas principales.

El reactor y su circuito de refrigeración están contenidos dentro de un recinto

hermético y estanco, llamado contención consistente en una estructura esférica de

acero, construida de planchas de acero soldadas de 40 mm de espesor y que se

soporta sobre una estructura de hormigón en forma de cáliz que se apoya sobre la

losa de cimentación de 3.5 m de espesor. La contención está ubicada en el interior

de un segundo edificio de hormigón y cuyas paredes exteriores tienen un espesor

ESIME ZACATENCO 12


de 60 cm, llamado edificio del anillo del reactor. Este tiene forma cilíndrica y

termina en una cúpula semiesférica, que sirve de blindaje biológico.

El funcionamiento del circuito primario se complementa con la presencia de una

serie de sistemas auxiliares que aseguran el control de volumen, purificación y

desgasificación del refrigerante. La salida al exterior tanto de la radiación como de

productos radiactivos es imposible por tres barreras físicas, asegurando cada una

de ellas que ante una hipotética rotura de una barrera una posible fuga de

radiación sea soportada por las siguientes barreras.

1ª Barrera. Las vainas que albergan el combustible.

2ª Barrera. La propia vasija del reactor integrada en el circuito primario.

3ª Barrera. El recinto de contención, estructura esférica de acero recubierto de

hormigón.

En el circuito secundario, el vapor producido en los generadores se conduce al

condensador, a través de la turbina que transforma la energía térmica en energía

mecánica. La rotación de los álabes de la turbina acciona directamente el

alternador de la central y produce energía eléctrica. El vapor de agua que sale de

la turbina pasa a estado líquido en el condensador, retornando mediante la ayuda

de las bombas de condensado al generador de vapor para reiniciar el ciclo. En la

figura 1.6 se aprecia un diagrama para generar electricidad mediante una

nucleoeléctrica.

ESIME ZACATENCO 13


FIGURA 1.6 ESQUEMA GENERAL DE UNA NUCLEOELÉCTRICA.

En México solamente se cuenta con una central Núcleoeléctrica con el nombre de

Laguna Verde esta se encuentra ubicada sobre la costa del Golfo de México en el

estado de Veracruz. La central consta de 2 unidades, cada una con capacidad de

682.44 MW, equipadas con reactores del tipo Agua Hirviente (BWR-5), y

contenciones tipo MARK II de ciclo directo. Desde su operación comercial, una de

las unidades ha generado más de 76 MWh y la otra ha generado más de 57 MWh.

Ambas unidades representan el 2.85% de la capacidad instalada de CFE (incluye

productores externos de energía); con una contribución a la generación del 4.90%.

En la tabla 1.3 muestra algunos datos de la central mencionada.

TABLA 1.3 DATOS RELEVANTES DE LA NUCLEOELÉCTRICA LAGUNA VERDE, [17].

NOMBRE DE LA

CENTRAL

NÚMERO DE

UNIDADES

FECHA DE

OPERACIÓN

CAPACIDAD

EFECTIVA

INSTALADA

[MW]

UBICACIÓN

Laguna Verde 2 29-Jun-1990 1,365 Alto Lucero,

Veracruz

ESIME ZACATENCO 14


1.3. Generación Eléctrica por Fuentes Alternas

Uno de los grandes problemas de la humanidad es su dependencia de los

combustibles fósiles, ya que provocan un fuerte impacto ambiental. El reto está en

conseguir que las energías alternativas y renovables sustituyan paulatinamente a

esos combustibles. La principal ventaja de las energías renovables es su menor

impacto ambiental por que reducen el número de contaminantes a la atmósfera

pero además su distribución territorial es más dispersa.

El uso continuo de las energías no renovables ha contribuido al cambio climático

que provoca inundaciones, temporales fuertes, periodos de sequía graves, etc.

Esto por si sólo sería argumento suficiente para buscar una alternativa menos

destructiva, pero además el recuerdo de algunas de las mareas negras que han

provocado y su posterior poder devastador obliga a que se busque de forma

urgente una solución al problema y que se invierta en investigación y desarrollo de

energías limpias. Algunas ventajas de las fuentes renovables son las siguientes:

• No emiten CO2 a la atmósfera y evitan así el proceso de calentamiento

terrestre como consecuencia del efecto invernadero.

• No contribuyen a la formación de lluvia ácida.

• No necesitan sofisticadas medidas de seguridad.

• No producen residuos tóxicos de difícil o imposible tratamiento de

eliminación.

• Las energías renovables dañan 31 veces menos la naturaleza.

• Prácticamente son inagotables con respecto al tiempo de vida de un ser

humano en el planeta.

Dentro de estos tipos de energía se encuentran: la solar, la eólica (viento), la mini

hidráulica (ríos y pequeñas caídas de agua), la biomasa (materia orgánica) y la

mareomotriz, principalmente. Las energías renovables ofrecen la oportunidad de

obtener energía útil para diversas aplicaciones, y poseen el potencial para

ESIME ZACATENCO 15


satisfacer todas las necesidades de energía presentes y futuras. Además, su

utilización contribuye a conservar los recursos energéticos no renovables y

propicia el desarrollo regional.

1.3.1. Eólica

La energía eólica, es aquella que consiste en producir energía eléctrica a partir de

la transformación de la energía del viento (energía cinética) en energía mecánica,

y después transformándola en energía eléctrica a través de un generador

eléctrico. Entre las ventajas se tienen las siguientes:

• Es una energía limpia, sin generación de contaminantes, y es una

alternativa interesante al uso de combustibles fósiles.

• Es una energía renovable, por que no se consume, sino que se usa la

energía cinética del viento.

• Es utilizable en todo lugar en donde exista un nivel adecuado de vientos,

determinado a través de un estudio de la zona.

• En la mayoría de los casos, es una energía que se produce en el lugar

donde se va a utilizar, por lo que no se transporta grandes distancias.

También es posible generar energía eléctrica para ser distribuida a un

número importante de usuarios, de manera similar a la empleada en la

distribución de la energía generada actualmente por fuentes no renovables

de energía.

• La energía generada, puede ser combinada con otras fuentes de energía

renovable, como por ejemplo fotovoltaica ó hidroeléctrica.

Un sistema eólico generalmente consta de los siguientes elementos:

Las aspas. Que son impulsadas por el viento y convierten la energía cinética en

energía mecánica; un sistema de orientación del conjunto de aspas, para

maximizar el aprovechamiento del viento, el cual calcula la dirección del mismo y

envía la información a una unidad de control, la cual modifica la inclinación y la

ESIME ZACATENCO 16


orientación de las paletas. Un sistema de control y protección que controla la

generación y provee un sistema de protección en general; un sistema mecánico

multiplicador de la velocidad de rotación, un generador eléctrico para transformar

la energía mecánica a energía eléctrica; un medidor bidireccional para medición

de la energía generada y la carga a la que está conectado que es lo que está

siendo alimentado por el sistema.

La energía eólica está basada en aprovechar el flujo del viento. La cantidad de

energía obtenida es proporcional al cubo de la velocidad del viento, lo que muestra

la importancia de este factor. Los aerogeneradores aprovechan la velocidad del

viento a una velocidad entre 5 m/s y 20 m/s. Con velocidades inferiores a 5 m/s, el

aerogenerador no funcionará y si sobrepasa el límite superior debe detenerse,

para evitar daños a los equipos. En cuanto al desarrollo de la energía eólica en

México, además de la geotérmica la única fuente de energía alterna susceptible de

desarrollarse, en zonas de corrientes de viento y a precios no muy elevados que

pueden competir, es la energía eólica. En la figura 1.7 se muestra un esquema de

la generación de energía eléctrica por medio del viento.

TR A N S FO R M A D O R D E S U B E S TA C IO N E LE C TR IC A

R E D

A E R O G E N E R A D O RV IE N T O

FIGURA 1.7 ESQUEMA PARA GENERAR ELECTRICIDAD POR VIENTO.

ESIME ZACATENCO 17


En México se tiene las siguientes centrales eólicas: La Venta que se localiza en el

sitio del mismo nombre, a unos 30 km al noroeste de la ciudad de Juchitán,

Oaxaca, fue la primera planta eólica integrada a la red en México y en América

Latina, con una capacidad instalada de 1.575 MW. La central eólica de Guerrero

Negro, ubicada en las afueras de Guerrero Negro, Baja California Sur, dentro de la

Zona de reserva de la biosfera de el Vizcaíno, tiene una capacidad de 0.600 MW,

y consta de un aerogenerador. La central eólica la Venta II es la más reciente y fue

inaugurada el 29 de marzo del 2007 este proyecto es el más grande en su estilo y

pretende crecer mas en los próximos años, cuenta con una capacidad de

generación de 83.3 MW producida por 98 generadores. En la tabla 1.4 se aprecian

algunas características de las centrales eólicas mencionadas.

TABLA 1.4 CENTRALES EÓLICAS EN MÉXICO, [11].

NOMBRE DE LA

CENTRAL

NÚMERO DE

UNIDADES

FECHA DE

OPERACIÓN

CAPACIDAD

EFECTIVA

INSTALADA

(MW)

UBICACIÓN

La venta II 98 29-03-07 83.3 Juchitán de

Zaragoza

Oaxaca

Guerrero Negro 1 02-Abr-1998 0.6 Mulege, Baja

California Sur

La Venta 7 10-Nov-1994 1.575 Juchitán, Oaxaca

1.3.2. Solar Aunque en México esta generación no se lleva a cabo de manera muy significativa

en comparación con la eólica, se presenta una pequeña reseña de ésta.

Actualmente, la energía solar está siendo aprovechada para fines energéticos a

través de dos vías:

ESIME ZACATENCO 18


La térmica. Disponen de una gran superficie, para recolectar la radiación solar, por

medio de discos o cilindros colectores. Éstos concentran la radiación sobre un

punto o línea por la que pasa una tubería en la que circula un fluido (aceite). Estas

instalaciones trabajan a media temperatura en donde por medio del calor de la

radiación solar se calienta un fluido y produce vapor que se dirige hacia una

turbina que producirá la energía eléctrica.

La fotovoltaica. Esta permite la transformación directa de la energía solar en

energía eléctrica mediante las llamadas celdas solares. Estas hacen posible la

producción de energía eléctrica a partir de la radiación solar a causa al efecto

fotovoltaico, un efecto por el que se transforma directamente la energía luminosa

en energía eléctrica y que se produce cuando la radiación solar entra en contacto

con un material semiconductor cristalino.

En la actualidad la aplicación de la energía solar en México se utiliza en sitios

donde su costo y eficiencia, si se adapta a su uso. Normalmente se observa esta

aplicación en algunas luminarias de centros comerciales, en algunas casas

habitación, pero solo como un refuerzo, en caso de que el suministro eléctrico

llegue a faltar o en comunidades donde el suministro energético no tenga

posibilidad de llegar. Este tipo de tecnología también es aprovechable y se

necesita estudiar a fondo la misma y disminuir los inconvenientes o limitantes que

pueda tener para su máxima aplicación.

A través de un esfuerzo del gobierno federal y mediante la participación de

instituciones como la CFE, los gobiernos estatales y municipales entre otros, se

instalaron en México alrededor de 40,000 sistemas fotovoltaicos, y otros 10,000

por la iniciativa privada, para proveer de electricidad a zonas alejadas de la red

eléctrica. Esto permite que miles de pequeños poblados cuenten con iluminación

eléctrica durante las noches y en algunos casos con electricidad para bombeo de

agua. Igualmente, el uso de estos sistemas se ha generalizado para la

comunicación en sistemas de auxilio e iluminación en carreteras federales, para

ESIME ZACATENCO 19


dar energía a estaciones del sistema de comunicación por microondas y a la

telefonía rural.

1.3.3. Biomasa

Se conoce como biomasa a toda materia orgánica de origen vegetal o animal,

incluyendo los materiales procedentes de su transformación natural o artificial. La

mayoría de las manifestaciones de la biomasa son idóneas para transformarse en

energía útil, tal como la madera y el carbón vegetal, fuentes de energía muy

utilizadas aún en gran parte de los hogares del medio rural mexicano.

Los desechos orgánicos, se transforman por procesos metabólicos en compuestos

orgánicos aprovechables por medio de energía solar. De ahí la importancia de la

vegetación para todo el medio ambiente, pues limpia la atmósfera y libera oxígeno,

entre otros beneficios. Con biomasa se puede generar energía térmica (agua o

aire caliente, vapor, etc.), energía eléctrica e incluso mecánica mediante el uso de

biocarburantes en motores de combustión interna.

En México el desarrollo de este proceso para aprovecharla es muy pobre, ya que

se requiere de tecnología avanzada y que en el País es difícil de conseguir. Es

poca la información sobre desarrollo de proyectos en esta área pero por ejemplo,

en Monterrey, N.L. se desarrolla un proyecto para utilizar el biogás que se produce

en el relleno sanitario para generar electricidad. Este capítulo comprendió lo

referente al Sistema Eléctrico Nacional (SEN), con el propósito de dar una

referencia de lo más reciente sobre la generación eléctrica en México y las

diversas formas de lograr la misma. En el siguiente capítulo se presenta la

generación eléctrica, mediante la generación Eólica en México, como es la

conversión de la energía cinética del viento en energía mecánica y por último su

aprovechamiento para generar la energía eléctrica.

ESIME ZACATENCO 20


CAPITULO 2. GENERACIÓN DE ENERGÍA EÓLICA

En este capítulo se muestra como se genera la energía eólica y su transformación

en energía eléctrica, incluyéndose las características del viento principalmente su

dirección y velocidad por ser indispensables para la ubicación de las centrales

eólicas. También se presentan los sistemas que integran a los aerogeneradores

como son el eléctrico y mecánico, la estructura que soporta el aerogenerador y los

tipos de terreno donde pueden establecerse las centrales eólicas. Finalmente, se

mencionan la de clasificación de los aerogeneradores.

ESIME ZACATENCO 21


2.1 Características del Viento

El viento es un fluido en movimiento y en general su movimiento es tridimensional,

normalmente sólo se considera la velocidad y dirección de la componente

horizontal. En el análisis del viento se suelen considerar diferentes escalas, tal

como se muestra en la tabla 2.1.

TABLA 2.1 ESCALAS DEL VIENTO, [6].

Escala de longitud Dimensiones de la escala (km)

Ejemplos

Planetaria Sinóptica

Meso escala Escala pequeña

000.5± 000.1± 75±

<5

Celda de Hadley Ciclones de media latitud

Tormentas y brisas Turbulencias

Cada escala presenta unos procesos atmosféricos propios e identificables. En

general para tratar aspectos de energía eólica se emplean criterios a nivel de

meso escala y de pequeña escala. La atmósfera se puede dividir en cuatro partes

que son en orden ascendente: troposfera, estratosfera, mesosfera y termosfera.

La troposfera o capa inferior es en la que tiene lugar los llamados fenómenos

meteorológicos, siendo esta la interesante desde el punto de vista de las

instalaciones eólicas, alcanza una altitud comprendida entre los 8 km (en los

polos) y los 18 km (en el ecuador). Contiene el 70% del peso total de la atmósfera

y en ella existe un gradiente de temperatura del orden de 6,5 °C/km.

Para el análisis del viento en una zona determinada conviene que se considere el

clima existente definido, éste como el conjunto de condiciones atmosféricas que

caracterizan una región. El clima se deduce principalmente por el estado medio de

la atmósfera. Los principales elementos constituyentes del clima son: la radiación

solar, que incide en forma fundamental en la temperatura, de la que se tiene en

cuenta la máxima, la mínima la temperatura media, así como la amplitud u

oscilación térmica en distintos periodos de tiempo; la precipitación, de la que se

ESIME ZACATENCO 22


registra su cantidad, naturaleza, persistencia e intensidad y su distribución

estacional.

Las variaciones estaciónales son debidas al ángulo de inclinación del eje relativo

de la tierra y por lo tanto su posición con respecto al sol. Esto es lo que rige el

comportamiento a nivel macro y de ahí se pueden estimar algunos sitios como los

mas probables ventosos como los hemisferios y lugares cercanos. Los factores

que determinan el comportamiento de los vientos a nivel micro son la topografía

del lugar, altura, fricción sobre la superficie, montañas, diferencias de

temperaturas entre el día y la noche.

El viento es provocado por las diferencias de temperaturas existentes al

producirse un calentamiento desigual de las diversas zonas de la tierra y de la

atmósfera. Las masas de aire más caliente tienden a ascender, y su lugar es

ocupado entonces por las masas de aire circundante, más frío y por tanto, más

denso. Se denomina propiamente viento a la corriente de aire que se desplaza en

sentido horizontal, reservándose la denominación de corriente de convección para

los movimientos de aire vertical.

Para las aplicaciones eólicas el conocimiento de la presión atmosférica resulta de

vital importancia. Esta es la presión que ejerce la atmósfera sobre los cuerpos

sumergidos en ella. El aire frío pesa más que el aire caliente y éste es uno de los

factores que influyen en las diferencias de presión atmosférica a un mismo nivel.

Los anticiclones y las tempestades generan corrientes de aire en sentido vertical

que modifican sustancialmente el valor de la presión atmosférica, circunstancia

que afecta de forma notable la potencia de generación de un aerogenerador, ya

que la dirección y velocidad del viento cambia de forma inestable.

La tierra funciona como una gran máquina térmica que transforma parte del calor

solar en energía cinética del viento. En la figura 2.1 se aprecia la irradiación solar

como se distribuye al llegar a la tierra. La tierra recibe una gran cantidad de

energía procedente del sol que en lugares favorables puede ser de hasta del

ESIME ZACATENCO 23


orden de 2000 kW/m² anuales, el 2% de ella se transforma en energía eólica

capaz de proporcionar una potencia del orden de 1017 kW.

FIGURA 2.1 -A) IRRADIACIÓN SOLAR SOBRE UNA SUPERFICIE HORIZONTAL; B) IRRADIACIÓN SOLAR

ABSORBIDA POR LA TIERRA; C) IRRADIACIÓN RADIADA AL ESPACIO EXTERIOR, [34].

2.1.1 Dirección y velocidad del viento

La dirección del viento viene definida por el punto del horizonte del observador

desde el cual sopla. En la actualidad, se usa internacionalmente la rosa dividida en

360°. El cálculo se realiza tomando como origen el norte y contando los grados en

el sentido de giro del reloj. La unidad de la velocidad del viento en Sistema

Internacional de Unidades es m/s, sin embargo aún se usan los nudos (kt) y km/h.

En la alta troposfera entre los 5 a 18 km de altura los vientos pueden llegar a ser

mayores a 50 m/s; a este flujo se le denomina corriente en chorro.

La intensidad del viento depende de las características orográficas del terreno. Un

elemento fundamental es la rugosidad del terreno, en llanura o en el mar el viento

sopla con intensidad mayor que en el campo o en los alrededores de las ciudades,

que a su vez son zonas más ventiladas que los centros de las mismas. La

intensidad del viento depende también de la altura del terreno, cuanto más se

ESIME ZACATENCO 24


sube, mayor es la velocidad del viento. La velocidad estacionaria (Ve) para una

altura (z), puede estimarse si se conoce la velocidad estacionaria a una altura (zr),

mediante la expresión (2.1), misma que se conoce como la ley del perfil

logarítmico del viento:

( ) ( )⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

=

0

0

ln

ln

zzzz

zVezVer

r (2.1)

Donde:

Ve(zr) es la velocidad estacionaria medida a la altura zr (altura de referencia).

Ve(z) es la velocidad estacionaria estimada en la altura z.

Z0 es un factor de rugosidad del terreno (tabla 2.2).

TABLA 2.2 - VALORES DE RUGOSIDAD (Z0) PARA DIVERSOS TIPOS DE TERRENO [5].

TIPO DE TERRENO Z0 (mm)

Muy suave; hielo o lodo 0.01

Mar abierto en calma 0.20

Mar picado 0.50

Superficie de nieve 3.00

Césped 8.00

Pasto quebrado 10.00

Campo preparado para cultivo 30.00

Cultivo 50.00

Pocos árboles 100.00

Varios árboles, hileras de árboles, pocas construcciones 250.00

Bosques, tierras cubiertas con árboles 500.00

Suburbios 1 500.00

Centros de ciudades con edificios altos 3 000.00

Las estimaciones de la velocidad del viento son críticas al momento de evaluar su

potencial aprovechable en cualquier lugar. Los recursos eólicos son

caracterizados por una escala de clases de viento según su velocidad, que se

ESIME ZACATENCO 25


extiende de la clase 1 hasta la clase 7 siendo esta última la más alta. Los

desniveles de la superficie a través de la cual sopla el viento antes de llegar a una

turbina eólica, determinan la cantidad de turbulencia que ésta experimentará. Los

vientos turbulentos ejercen mayores tensiones sobre el rotor, reduciendo

consecuentemente el tiempo de vida útil de la turbina. En la tabla 2.3 se desglosa

las clases de viento en diferentes velocidades a 30 m y 50 m de altura y la

potencia estimada del viento.

TABLA 2.3 - DEFINICIONES ESTÁNDAR DE CLASES DE VIENTO UTILIZADAS EN EE.UU, [43].

Clase

30 m de altura 50 m de altura

Velocidad del

viento [m/s]

Potencia del

viento [W/m²]

Velocidad del

viento [m/s]

Potencia del

viento [W/m²]

1 0-5.1 0-160 0-5.6 0-200

2 5.1-5.9 160-240 5.6-6.4 200-300

3 5.9-6.5 240-320 6.4-7.0 300-400

4 6.5-7.0 320-400 7.0-7.5 400-500

5 7.0-7.4 400-480 7.5-8.0 500-600

6 7.4-8.2 480-640 8.0-8.8 600-800

7 8.2-11.0 640-1600 8.8-11.9 800-2000

En un aerogenerador se pueden considerar tres tipos de velocidades del viento

características. La velocidad de conexión es aquella velocidad del viento por

encima de la cual se genera energía, que tiene un valor de 2 m/s a 4 m/s

promedio, por abajo de esta velocidad toda la energía extraída del viento se

gastaría en perdidas y no habría generación de energía. La velocidad nominal es

aquella en la que la máquina alcanza su potencial nominal, esta se tiene en un

intervalo de 10 m/s a 14 m/s, por encima de esta velocidad la potencia extraída del

viento se puede mantener constante. La velocidad de desconexión es aquella que

está por encima de la cual el aerogenerador deja de generar esta puede ser a una

velocidad de 20 m/s a 25 m/s los sistemas de seguridad comienzan a actuar

frenando la máquina, desconectándose de la red a la que alimenta si es el caso.

ESIME ZACATENCO 26


2.1.2 Medición de la dirección y velocidad del viento

Para medir la dirección del viento en los últimos años se usa la veleta, que marca

la dirección en grados en la propia rosa. Debe instalarse de acuerdo a los

procedimientos internacionales vigentes dictadas por la Organización

Meteorológica Mundial (OMM) para evitar perturbaciones.

Se considera que a partir de 10 m de altura las perturbaciones no afectan de

forma notable a la medida. La velocidad del viento se mide con un anemómetro,

que es un molinete de tres brazos, separados por ángulos de 120°, que se

mueven alrededor de un eje vertical. Los brazos giran con el viento y permiten

medir su velocidad. Con los anemómetros modernos, a cada grado de la escala se

le ha asignado una banda de velocidades medidas por lo menos durante 10min a

10m de altura sobre el nivel del mar. Hay anemómetros de dimensiones reducidas

que pueden sostenerse con la mano y que son muy prácticos, aunque menos

precisos debido a las perturbaciones. En la figura 2.2 se aprecian anemómetros de

presión hidrodinámica (1), de empuje (2) y de hélices de cazoleta (3).

FIGURA 2.2 (1) ANEMÓMETRO DE PRESIÓN HIDRODINÁMICA (2) ANEMÓMETRO DE EMPUJE (3)

ANEMÓMETRO HÉLICES DE CAZOLETA [34].

La velocidad media del viento varía entre 3 m/s y 7 m/s, según diversas

situaciones metereológicas; es elevada en las costas, más de 6 m/s así como en

algunos valles estrechos. En otras regiones es en general, de 3 m/s a 4 m/s

ESIME ZACATENCO 27

http://es.wikipedia.org/wiki/Organizaci%C3%B3n_Meteorol%C3%B3gica_Mundial

http://es.wikipedia.org/wiki/Organizaci%C3%B3n_Meteorol%C3%B3gica_Mundial


siendo bastantemente más elevada en las montañas dependiendo de la altitud y

de la topografía. Un histograma mensual de velocidad que al asociar tiempos de

duración acumulados a las velocidades observadas, describe la forma como se

disipa la energía a través del tiempo, dentro de un sistema climático-geográfico

definido. La uniformidad en el contenido energético del viento ha permitido

emplear con éxito la función de distribución de Weibull aunque también es

aplicable la distribución de Rayleigh.

Estas mediciones se deben llevar a cabo por periodos relativamente largos (hasta

dos años) si el proyecto es de una magnitud grande de capital, o con simples

exploraciones o mediciones de mano cuando el sistema a instalar sea pequeño.

Para proyectos de más de 5 kW, vale la pena llevar a cabo mediciones aunque

sea por períodos muy cortos (4 a 6 meses), pero para más de 20 kW es

recomendable medir al menos un año. Entre los parámetros que son necesarios

conocer están: velocidad, dirección, temperatura ambiente, humedad y presión

atmosférica.

La cuantificación del potencial energético de un lugar dado se indica en términos

de energía disponible, la cual puede ser traducida a valores de velocidad media

con sus respectivas reservas. El término más adecuado es el que se da en kW/m2

como un dato de densidad de potencia, o kWh/m2 como un dato de densidad de

energía.

2.2 AEROGENERADORES

Los aerogeneradores constituyen el principal elemento de los sistemas de

aprovechamiento de la energía eólica, los cuales están constituidos principalmente

por un arreglo de aspas, generador y torre. Los aerogeneradores funciona al

contrario que un ventilador, en lugar de utilizar electricidad para producir viento,

como un ventilador, los aerogeneradores utilizan el viento para producir

ESIME ZACATENCO 28


electricidad. El rotor convierte la fuerza del viento en energía rotatoria del eje, una

caja de engranajes aumenta la velocidad y un generador transforma la energía del

eje en energía eléctrica.

Por no ser constante la generación de energía eléctrica, se debe de conectar a un

sistema de regularización que posteriormente a través de conductores, se conecta

a un transformador que eleva la tensión eléctrica. Al aumentar la tensión se puede

conectar a un sistema de red eléctrica. En la figura 2.3 se aprecian los

componentes principales de los aerogeneradores modernos.

FIGURA 2.3 - PARTES PRINCIPALES DE LOS AEROGENERADORES. 1) Generador, 2) Sistema

Refrigeración, 3) Unidad de control, 4) Caja de engranajes, 5) Eje principal, 6) Sistema bloqueo de control, 7)

Pala, 8) Buje, 9) Cono, 10) Bastidor, 11) Sistema Hidráulico, 12) Amortiguador, 13) Corona de giro, 14) Disco

de freno, 15) Torre, 16) Reductora de giro [ 26].

ESIME ZACATENCO 29


ROTOR. Incluye el buje (cubo) y las palas, las palas capturan el viento y

transmiten su potencia hacia el buje que está acoplado al eje de velocidad baja del

aerogenerador. Éste eje, a su vez conecta el buje del rotor al multiplicador. El buje

se fabrica mediante fundición y posteriormente es mecanizado. Cuando las palas

se disponen ancladas rígidamente al buje, el aerogenerador se denomina de paso

fijo y cuando éstas pueden regular el paso se denomina de paso variable. En este

primer caso el anclaje al buje se realiza mediante unos rodamientos que permiten

su giro. En el caso de palas de paso variable su accionamiento se realiza a través

de sistemas hidráulicos y palancas o engranajes que se ubican dentro del buje.

Estos mecanismos son actuados a través del eje lento, que se construye hueco

para permitir dicha actuación.

CAJAS DE ENGRANES. Esta hace la conversión entre la potencia de fuerza de

giro alto que obtiene del rotor de la turbina eólica girando lentamente, y la potencia

de fuerza de giro baja a velocidad alta que utiliza el generador. En la selección de

una caja de engranes para aerogeneradores se busca una relación óptima entre

su capacidad de carga, tamaño y peso. Así mismo, se persigue obtener la

eficiencia más alta y la menor emisión de ruido acústico. Por su función, las cajas

de engranes deben ser confiables y fáciles de mantener. La caja de engranes o

caja multiplicadora del aerogenerador no cambia las velocidades, normalmente

suele tener una única relación de multiplicación entre la rotación del rotor y el

generador. Para una máquina de 600 kW ó 750 kW, la relación de multiplicación

suele ser aproximadamente de 1:50.

Las cajas de engranes que se utilizan en la mayoría de los aerogeneradores

actualmente son del tipo planetario por que son más compactas, pesan menos,

emiten menos ruido y en condiciones de carga parcial, tienen una eficiencia

relativamente más alta. El 57% de los aerogeneradores con cajas de engranes

usan del tipo planetario. Uno de los problemas potenciales en este elemento es la

falla de sus sellos, por lo regular este problema se resuelve utilizando sellos de

laberinto en las flechas de salida debido a que estos son libres de mantenimiento.

ESIME ZACATENCO 30


Típicamente, la lubricación de la caja de engranes de un aerogenerador se realiza

por salpicadura y solamente se proveen medios para mantener la temperatura del

lubricante dentro de los valores recomendados.

GENERADOR ELÉCTRICO. En los aerogeneradores interconectados se utilizan

tanto generadores eléctricos asíncronos como síncronos. Los asíncronos

típicamente son motores de inducción que se utilizan en forma inversa

haciéndolos girar por encima de su velocidad de sincronismo. Cuando a un motor

de inducción conectado a la red eléctrica se le hace girar por encima de su

velocidad de sincronismo mediante la aplicación de un par motriz rotatorio en su

eje de rotación, la potencia mecánica aplicada se transforma en energía eléctrica.

Existen dos tipos de generadores asíncronos que se han utilizado para la

integración de aerogeneradores, el jaula de ardilla y el de rotor devanado. Los de

jaula de ardilla son los más utilizados debido a sus características que se

menciona a continuación:

• Su costo es bajo.

• Requieren poco mantenimiento.

• Son robustos.

• Pueden conectarse directamente a la línea eléctrica que entregaran

energía.

La potencia que desarrolla un generador asíncrono es proporcional a la diferencia

entre la velocidad de sincronismo Ws y la velocidad angular de su rotor W.

Teóricamente a la velocidad angular de sincronismo se obtiene potencia cero,

mientras que la potencia nominal se logra a un deslizamiento. En la práctica el

deslizamiento toma valores que están entre 0,5% para generadores (del orden de

MW) y 2% para generadores del orden de kW. En la figura 2.4 ilustra el concepto

funcional de mayor trascendencia en cuanto al uso de generadores asíncronos en

turbinas eólicas.

ESIME ZACATENCO 31


FIGURA 2.4 RELACIÓN PAR-VELOCIDAD DE GENERADORES ASÍNCRONOS [5].

Los aerogeneradores con máquinas asíncronas se arrancan con el generador

desconectado de la línea eléctrica. Esto debido a que se debe permitir que giren

libremente hasta que la flecha del generador alcance una velocidad ligeramente

superior a la de sincronismo. En ese momento, el generador se conecta a la línea

y comienza a producir energía eléctrica a una frecuencia constante igual a la de la

línea.

A partir de la velocidad de sincronismo, la potencia eléctrica que se entrega a la

red tiende a incrementarse en función de la incidencia de vientos más altos. Sin

embargo, una vez que se alcanza la potencia nominal a la velocidad nominal es

necesario limitar la velocidad del rotor aerodinámico, ya que de lo contrario la

velocidad del viento podría ocasionar la operación del generador eléctrico por

arriba del 10% de su potencia nominal, ocasionando el calentamiento del

embobinado. Esta es una de las necesidades que dieron origen a la necesidad de

regulación de velocidad en aerogeneradores.

El incremento de velocidad angular en el rotor aerodinámico que se requiere para

elevar la potencia de salida de un generador asíncrono desde su valor cero hasta

su valor nominal es menor que 1 rpm. Por ello, los aerogeneradores que utilizan

generadores asíncronos conectados directamente a la red se les conocen como

sistemas de velocidad constante. Además de las ventajas ya mencionadas sobre

el uso de los generadores jaula de ardilla, su relación par-velocidad, en las

ESIME ZACATENCO 32


cercanías de la velocidad nominal permiten un amortiguamiento de la variación

constante de torque en la flecha principal en la turbina eólica.

El generador de inducción de rotor devanado se utiliza con muy poca frecuencia

en la integración de aerogeneradores. Su ventaja principal es la factibilidad de

implementar métodos de conexión a línea más sencillos y confiables. Por otro lado

los generadores síncronos no son muy apropiados para integrar aerogeneradores

de velocidad constante ya que cuando se conectan directamente a la línea

eléctrica entregan una potencia que es proporcional con el ángulo de la fase, por

lo que se dice que su relación par-velocidad es demasiado rígido.

Existe una cierta preferencia por utilizar generadores síncronos en los sistemas de

velocidad variable. Estos pueden ser de construcción abierta o cerrada; sin

embargo, en el uso de generadores síncronos de construcción abierta se han

presentado problemas de deterioro del aislante de las bobinas y cortos circuitos.

La forma cerrada de un generador síncrono ya no tiene ventajas de costos. Por

ello, también se han utilizado generadores asíncronos y se experimenta con la

adaptación de motores de reluctancia variable para su uso como generadores

eléctricos.

GÓNDOLA. Contiene, entre otros componentes, el generador eléctrico el

multiplicador y los sistemas hidráulicos de control, orientación y freno. El

multiplicador tiene por el lado del rotor el eje de velocidad baja que es el de

entrada, y al otro lado un eje de salida de velocidad alta que gira a 1500 rpm, lo

que permite el funcionamiento del generador eléctrico en condiciones de conexión

a red. En el eje de velocidad alta se incorpora el sistema de freno del rotor.

Una veleta situada en la parte posterior de la góndola mide la dirección del viento

en cada instante y manda órdenes al sistema de control que accionan los equipos

de orientación del aerogenerador de forma que el rotor y las palas se sitúen en la

posición adecuada contra el viento. La orientación se realiza mediante un sistema

ESIME ZACATENCO 33


de motor reductor de orientación que actúa sobre un sistema de corona engranada

en el rodamiento de gran dimensión que une al bastidor con la torre. El bastidor o

góndola incorpora también un sistema hidráulico para el accionamiento de los

sistemas de giro de pala y de los frenos. Los sistemas de refrigeración del

conjunto se ubican en su interior, en ocasiones aprovechando el propio viento.

TORRE. Soporta la góndola y el rotor. Puede ser tubular, de celosía o torre de

armadura constituida por tramos de 20 m ó 30 m con bridas atornilladas. La torre

de armadura ofrece una menor resistencia al viento, pero la carga principal de la

torre es el momento flector causado por la fuerza axial sobre el rotor; la

contribución de la resistencia de la torre misma únicamente contribuye

apreciablemente cuando el rotor está parado.

La rigidez alta es una de sus principales características, la única ventaja tangible

de la resistencia menor al viento es la de una estela menor de la torre, que es de

importancia para un rotor que opera viento abajo de la torre. En el caso de la torre

tubular tiene ventajas de fácil construcción y mantenimiento, ofreciendo además

un espacio protegido del ambiente para instalar el sistema de control eléctrico y la

escalera de acceso para el personal de mantenimiento.

Es importante realizar un diseño optimizado de la torre, pues contribuye en gran

medida al precio total del aerogenerador. Las comprobaciones a realizar son:

verificación de la respuesta dinámica, asegurando que las frecuencias naturales

no coincidan con las de excitación del rotor; comprobación de uniones soldadas y

atornilladas; verificación de la estabilidad de la torre (pandeo) y comprobación a

fatiga y pandeo local en zonas de puertas y ventanas. El diseño de la cimentación

del aerogenerador está en función de sus dimensiones y características del

terreno.

Los aerogeneradores tienen un factor de disponibilidad superior al 95%; es decir

unas 18 horas al año están parados por reparación o mantenimiento. El grupo de

ESIME ZACATENCO 34


mantenimiento atiende todo lo necesario de estas plantas. Lo complicado es

cuando el mantenimiento es privado, pues hay que estar dispuestos a subir a las

torres de 30 m para realizar el mantenimiento preventivo correspondiente cuando

se requiera.

Existen dos casos que se perfilan como importantes opciones para el futuro. Están

los aerogeneradores instalados mar adentro y el éxito consiste en instalarlos en

aguas poco profundas para abaratar su costo y al mismo tiempo aprovechar la

distribución que toma la velocidad del aire a cierta altura sobre el mar,

incrementando la potencia generada. El otro caso son los proyectos

experimentales de aerogeneradores con una velocidad variable que generan

corriente alterna teniendo al pie de la torre un rectificador que la transforma a

corriente directa y luego un convertidor que la entrega como corriente alterna de

esta forma se mantiene la forma senoidal de la tensión.

2.3 Clasificación de los Aerogeneradores

2.3.1 Clasificación por el eje de trabajo

Los aerogeneradores de eje horizontal (figura 2.5) pueden tener una, dos o más

aspas. A mayor número de aspas corresponde una mayor superficie de contacto

con el viento. La razón entre la superficie de contacto con el viento y el área

barrida por la superficie de contacto con el viento se denomina solidez. Cuanto

mayor sea la solidez menor será la velocidad de giro y mayor el par de arranque,

obteniéndose un par mayor a velocidades de viento bajas. Los aerogeneradores

con menos solidez capturan una mayor energía con vientos de alta velocidad.

En los aerogeneradores de eje horizontal (de dos o tres aspas) las aspas pueden

estar colocadas viento arriba o viento abajo. Las aeroturbinas de potencia baja

suelen emplear una configuración viento arriba principalmente porque con una

simple veleta se reorienta al cambiar la dirección del viento, manteniéndose así el

ESIME ZACATENCO 35


área de barrido de las aspas siempre perpendicular a la dirección del viento y

maximizando la energía captada. La configuración de viento abajo, se utiliza en los

aerogeneradores de tamaño grande, en los que la veleta no resulta práctica

requiriéndose de otros mecanismos para reorientar la turbina.

FIGURA 2.5 AEROGENERADOR DE EJE HORIZONTAL [36].

Los aerogeneradores de dos o tres aspas utilizan mecanismos automáticos de

control que permiten girar todo el dispositivo dejando su eje de rotación paralelo a

la dirección del viento cuando este sopla a velocidades excesivas. Se emplean

también otros mecanismos para controlar el ángulo de ataque de las aspas con el

viento logrando de esta manera que el rotor del aerogenerador gire a una

velocidad constante. La elección entre una configuración de dos o tres aspas, se

basa en que con tres aspas se distribuyen mejor los esfuerzos estructurales a que

está sometida la aeroturbina, pero con dos aspas se reduce el costo y se obtienen

mayores velocidades de giro.

ESIME ZACATENCO 36


Entre los aerogeneradores de eje vertical se pueden distinguir tres tipos

principalmente: Savonius, Darrieux y ciclogiro. En la figura 2.6 se muestra las dos

primeras. Las de menor eficiencia son las Savonius que presentan una gran

superficie de contacto al viento siendo por ello de velocidad baja y par inicial alto.

Un rotor Savonius consta de dos mitades de un cilindro partido verticalmente de

arriba hacia abajo, unidas de tal modo que en un corte horizontal forman una

especie de S.

Los aerogeneradores más utilizados son las de rotor Darrieux, cuyas aspas se

asemejan a las de un bastidor. Normalmente tienen de dos a tres aspas

soportadas en la parte superior o inferior de la flecha. Estas máquinas requieren

de una potencia inicial, no eólica, para arrancar, lo mismo que los

aerogeneradores modernos de eje horizontal y aerogeneradores de potencias

superiores a los 60 kW. Algunos prototipos de Darrieux emplean rotores pequeños

Savonius para iniciar su operación.

FIGURA 2.6 a) AEROGENERADOR DARRIEUX b) AEROGENERADOR SAVONIUS [36].

El tercer tipo de aerogenerador es el ciclogiro, muy semejante al Darrieux solo que

las aspas son rectas y su orientación se modifica constantemente. La potencia

pico predicha para este tipo de turbinas es más alta que para cualquier otro. Los

ESIME ZACATENCO 37


aerogeneradores de eje vertical tienen ciertas ventajas sobre las de eje horizontal

como son:

• No requieren de sistemas de orientación.

• Los elementos que requieren un cierto mantenimiento pueden ir situados a

nivel del suelo.

• No requieren mecanismos de cambio de revoluciones, por tanto no suelen

emplearse en aplicaciones que precisen una velocidad angular constante.

Las ventajas de los aerogeneradores de eje horizontal respecto a los de eje

vertical son:

• Mayor rendimiento.

• Mayor velocidad de giro (multiplicadores más sencillos).

• Menor superficie de pala a igualdad de área barrida.

• Se pueden instalar a mayor altura, donde la velocidad del viento es más

intensa.

2.3.2 Clasificación por el número de palas

Un aerogenerador, contrario a lo que pueda parecer lógico no por tener más palas

dará más potencia. Se cree que si cada pala ayuda a captar la energía del viento

entonces su número aumenta la potencia captada. Los aerogeneradores necesitan

girar a velocidades altas, sin embargo no captan par por resistencia, sino por el

perfil aerodinámico de las palas. Los rotores multipala ofrecen régimen de giros

lentos, pero con un par alto debido a la resistencia que oponen al paso del viento.

La combinación de estos factores determina la potencia final de la máquina.

Los aerogeneradores de velocidad alta no utilizan muchas palas, se ha

experimentado con 4, incluso con 1 pala. Los aerogeneradores pequeños tienen 5

o 6 palas; sin embargo, se ha llegado a la conclusión de que el mejor rendimiento

se alcanza con 3 palas. Un rotor de tres palas no presenta las desventajas de una

ESIME ZACATENCO 38


bipala. En un rotor bipala, las fuerzas que experimentan las palas no están

compensadas en todo su radio de giro, cuando las palas están en posición

vertical, la inferior sufre un menor empuje debido a las turbulencias provocadas

por la misma torre.

En el caso de las tripala la cual se muestra en la figura 2.7, las fuerzas

experimentadas se distribuyen y se compensan mejor entre ellas, son mas

silenciosas, con mayor par de arranque y más estable en la rotación para su

orientación. Algunas consideraciones para seleccionar el número de aspas son:

• Velocidad rotacional de dos aspas es más alta.

• Teóricamente, el rotor de tres aspas tiene una eficiencia marginalmente

más alta que el rotor de dos aspas.

• El rotor de tres aspas tiene más aceptación que el de dos aspas respecto a

los aspectos visuales y de ruido.

• El rotor de dos aspas presenta mayores problemas dinámicos por la falta de

simetría.

• El aerogenerador con un rotor de dos aspas puede tener un costo más bajo

por dos razones: el costo de las dos aspas es menor que el de tres y el

costo del tren de potencia es menor porque el torque es menor a la misma

potencia.

FIGURA 2.7 AEROGENERADOR TIPO TRIPALA [10].

ESIME ZACATENCO 39


2.3.3 Clasificación según el tamaño

En la generación de energía eólica el tamaño del aerogenerador y en especial del

diámetro del rotor se ha convertido en un factor clasificatorio. Existen

aerogeneradores desde 0.5 m de diámetro hasta de más de 90 m. Aunque el

principio de funcionamiento y diseño es similar, su construcción, concepción y

aplicaciones son totalmente distintas. En la figura 2.8 se muestran las

características de los aerogeneradores según el diámetro de sus aspas.

La fracción de energía capturada por un aerogenerador viene dada por el factor

Cp, llamado coeficiente de potencia. Este coeficiente de potencia tiene un valor

máximo teórico de 59.3%, este valor se conoce como límite de Betz. Los primeros

aerogeneradores tenían rendimientos del 10%, pero los más modernos utilizan

sistemas de control de manera que operan siempre con la máxima eficiencia

aerodinámica alcanzando valores de rendimiento próximos al 50%.

FIGURA 2.8 CARACTERÍSTICAS DEL AEROGENERADOR SEGÚN EL DIÁMETRO DE LOS ALABES [1].

ESIME ZACATENCO 40


2.4 Sistemas de Seguridad Tienen el propósito de proteger la integridad física de las personas, así como al

del equipo en su conjunto. Por esta razón tales sistemas colocan a los

aerogeneradores en una condición estable y segura en caso de presentarse

situaciones como:

• Presencia de viento superiores a la velocidad de salida.

• Velocidad de rotación por arriba del máximo aceptable.

• Pérdida de carga (desconexión o falla en la línea de interconexión).

• Exceso de vibraciones.

• Temperaturas por arriba de las máximas aceptables (en generadores,

cajas de transmisión, controladores electrónicos, etc.).

• Pérdida de presión en controladores hidráulicos.

Debido a que el viento, fuente de energía en este caso no es controlable ante una

situación operativa irregular la acción típica de seguridad es el paro forzado de los

aerogeneradores y este se puede presentar a través de:

• El controlador electrónico local. Cuando la situación irregular se detecta por

la medición de variables. En esta situación, el control ejecuta un paro

suavizado (ante la detección de temperaturas máximas de operación en

algún componente).

• La acción directa de elementos específicos. Llevada a cabo cuando la

acción irregular requiere de una acción inmediata y por la naturaleza del

evento no se puede confiar en el control electrónico (exceso de

vibraciones).

• Por voluntad de los operadores. Cuando la situación no puede ser

detectada por ningún medio automático. Para este caso el aerogenerador

cuenta con botones de paro por emergencia localizados en la parte superior

ESIME ZACATENCO 41


en su base, a lo largo de la torre y a través de las computadoras en el

cuarto de control.

Los medios principales que se utilizan para efectuar el paro forzado son:

• Freno de disco.

• Control de ángulo de paso de las aspas.

• Dispositivos de punta aspa.

• Control de orientación al viento.

La mayoría de los aerogeneradores actuales en el mercado cuentan con dos o

más de estos medios que pueden actuar de manera independiente o coordinada.

Esto depende del modelo específico del aerogenerador que asigna a cada uno de

ellos el medio principal de frenado. Los aerogeneradores que cuentan con

sistemas de regulación de velocidad por control de ángulo de paso de las aspas,

éste normalmente se asigna como el medio de frenado. Para este caso se amplia

su intervalo de operación para que sea posible llevar la cuerda del elemento de

punta de aspa a una posición casi paralela con la dirección del viento (colocar el

aspa en posición de bandera figura 2.9). La resistencia entonces opuesta al viento

es mínima, así como el par ejercido y la potencia generada. Un sistema

electrónico vigila tanto la velocidad del viento, como la potencia generada y la

posición de las palas modificando de manera continúa la posición de estas y

adaptándola a la intensidad de los vientos en ese momento.

Esto representa una solución adecuada que evita esfuerzos mecánicos durante el

evento. El freno secundario (de disco típicamente) se aplica después de que la

velocidad del rotor se redujo considerablemente y por consecuencia el par motor

es mucho menor. Cuando se utilizan motores eléctricos para manejar el ángulo de

paso de las aspas, las condiciones por defecto ante la desconexión o falla de la

línea eléctrica colocan automáticamente a las aspas en posición de bandera.

ESIME ZACATENCO 42


FIGURA 2.9 SISTEMA DE REGULACIÓN DE VELOCIDAD POR CONTROL DE ÁNGULO DE PASO DE LAS

ASPAS [36].

2.5 Conversión de la Energía del Viento a Energía Eléctrica Para estimar la potencia que posee el viento se parte de la idea que esa potencia

es la energía cinética contenida en un cilindro de superficie (A) con velocidad

lineal (V) que impacta sobre las palas del aerogenerador por unidad de tiempo (t)

figura 2.10. El parámetro que interesa del viento es su energía disponible, la cual

podrá ser convertida posteriormente a energía mecánica, química, eléctrica, etc.

La energía está definida como la capacidad para producir trabajo, se expresa con

la ecuación 2.2.

tEP = (2.2)

Existen diferentes forma de energía y cualquier masa en movimiento posee

energía cinética; por lo tanto, como el viento es un gas en movimiento, su energía

cinética se determina con la ecuación 2.3.

ESIME ZACATENCO 43


FIGURA 2.10 SIMULACIÓN PARA TOMAR LOS VARIABLES EN EL CÁLCULO DE LA POTENCIA DEL

VIENTO [42].

2

21 mVEc = (2.3)

Donde m es la masa del aire y V su velocidad, pero la masa del aire está dada por:

vm

=ρ (2.4)

Donde ρ es la densidad, m la masa del aire y v el volumen ocupado por esta

masa. El volumen de aire es igual a la velocidad a la que viaja el aire en un tiempo

dado por unidad de área, esto es:

AVtm

××= ρ (2.5)

Sustituyendo esta ecuación en la 2.2 se tiene:

2

21 VVA

tEc

××××= ρ (2.6)

Como la energía dividida entre el tiempo es la potencia resulta la ecuación 2.7:

3

21 AVP ρ= (2.7)

ESIME ZACATENCO 44


Donde P se conoce como densidad de potencia y se expresa en W/m2, la

densidad del aire es diferente para cada sitio aunque para casos prácticos se

asume un valor de 1 kg/m3. Se observa que la densidad de potencia es

proporcional al cubo de la velocidad del viento. Debido a esta función cúbica,

pequeñas variaciones en la velocidad del viento pueden representar grandes

cambios en el contenido de energía y de ahí en casos de tormentas, tornados,

huracanes y ciclones los daños pueden ser sorprendentes.

De la ecuación 2.7 se le puede anexar un coeficiente de potencia (Cp) que

determina la eficiencia de como el aerogenerador convierte la energía del viento

en energía eléctrica, también toma en cuenta la eficiencia mecánica y eléctrica (η)

del aerogenerador. Por lo que la ecuación que determina la potencia extraída del

aerogenerador se da de la siguiente manera:

3

21 AVCP pρη= (2.8)

El coeficiente Cp expresa el hecho de que a nivel teórico el 59.3% de la energía

contenida en una masa de aire solo se puede aprovechar con un aerogenerador.

El valor es determinado por el teorema de Betz que relaciona la corriente del

viento afectada por el aerogenerador (perturbada) y la corriente del viento sin

oposición alguna (no perturbada). El límite físico de la potencia máxima extraíble

del viento refleja el hecho de que, si se quisiera transformar totalmente la energía

cinética del viento en energía eléctrica se necesitaría anular su velocidad tras

haber pasado por el rotor, acción que es ilógica.

Las máquinas tienen límites físicos que están caracterizadas por rendimientos

mecánicos y eléctricos (η), variables en base a la velocidad de funcionamiento y

de valor máximo correspondiente a la potencia nominal, que consideran las

inevitables pérdidas aerodinámicas. Debido a que los aerogeneradores arrancan a

una determinada velocidad del viento, al tiempo que proporcionan la máxima

ESIME ZACATENCO 45


potencia para velocidades iguales o superiores a una velocidad nominal, es

necesario tomar en cuenta las curvas de duración de velocidad que se pueden

convertir en curvas energéticas por medio de la ecuación 6, que proporciona la

potencia disponible en el viento para cada velocidad y de la que sólo es posible

extraer una porción.

En la figura 2.10 y 2.11 se muestran las curvas típicas de potencia contra

velocidad del viento, con valores de densidad del aire de 0.95 kg/m3. y densidad

empleada para fines prácticos que es de 1 kg/m3.

FIGURA 2.10 POTENCIA APROVECHADA PARA UNA DENSIDAD DE 0.95 kg/m3.

ESIME ZACATENCO 46


FIGURA 2.11 - POTENCIA APROVECHADA PARA UNA DENSIDAD DE 1 kg/m3.

2.6 Equipo Eléctrico para la Instalación de Centrales Eólicas La tecnología que se utiliza generalmente en las centrales eólicas es la siguiente:

todos los aerogeneradores para centrales eólicas cuentan con un sistema

electrónico dedicado al control y a la adquisición de datos (SCADA). Cada

aerogenerador cuenta con un SCADA propio, independientemente de que éste

forme parte de una central integrada por varias turbinas. Sus funciones principales

son:

• Controlar los procesos de inicio de operación y de conexión a la línea

eléctrica.

• Controlar la regulación de velocidad y potencia de salida.

• Controlar la orientación del rotor con respecto a la dirección del viento.

• Controlar los procesos de paro forzado.

• Controlar los elementos auxiliares dedicados a mantener las mejores

condiciones de operación normal.

• Ser la interfaz local entre el operador y la máquina.

ESIME ZACATENCO 47


• Adquirir y procesar los datos del comportamiento operacional de cada

aerogenerador.

Para tales fines, los sistemas SCADA miden y procesan las variables de control,

entre las que se encuentran: velocidad y dirección del viento, velocidades

angulares, temperaturas, presión, ángulo de orientación, vibraciones, entre otras.

Cada uno de los aerogeneradores posee su propio transformador encargado de

elevar la tensión de salida del generador eléctrico hasta media tensión. En estas

condiciones, la energía eléctrica es transportada, a través de líneas subterráneas,

desde cada uno de los aerogeneradores hasta la central de transformación

general del parque eólico. La tensión se eleva hasta condiciones de alta tensión,

para conectar a la red general de distribución y transporte de energía eléctrica.

Los aerogeneradores también cuentan con un sistema de mantenimiento

predictivo que permite la detección prematura de deterioros y fallos en los

principales componentes del aerogenerador. Protección contra rayos, cuenta con

un sistema de protección total contra rayos. Este sistema conduce el rayo desde

ambas caras de la punta de la pala hasta la raíz y desde ahí a través de la

estructura de la torre hasta el sistema de puesta a tierra de las cimentaciones.

Adaptación a la red, regulación dinámica de potencia activa y reactiva para

contribuir a la estabilidad de la red y superar los huecos de tensión mediante un

dispositivo que permite cumplir con las normativas de los operadores de red.

ESIME ZACATENCO 48


CAPITULO 3. CAPACIDAD EÓLICA INSTALADA EN MÉXICO

En este capítulo se muestran las zonas con potencial eólico aprovechable en

México, en la zona sur, centro y norte del País. También se incluye la información

de las centrales eólicas de Guerrero Negro, La Venta y La Venta II. Además se

hace mención sobre los proyectos más importantes por parte del sector público y

sector privado, así como los nombres de las empresas interesadas en invertir en el

sector de generación de energía eléctrica, para el aprovechamiento de la energía

eólica.

ESIME ZACATENCO 49


3.1 Zonas con Potencial Eólico en México El viento depende del calentamiento de la superficie terrestre provocada por la

radiación solar; la absorción de la radiación solar es mayor en la zona ecuatorial

comparada con las zonas polares. El aire caliente se eleva a los trópicos y es

reemplazado por masas de aire frío superficiales que provienen de los polos. El

ciclo se cierra con el desplazamiento del aire en la atmósfera hacia los polos. Todo

esto aunado a la rotación de la tierra y a los cambios estacionales de la radiación

solar que provocan cambios en la magnitud y dirección de los vientos dominantes

en la corteza terrestre. Este fenómeno es aprovechado para generar energía

mecánica que a su vez generará energía eléctrica.

En México se han realizado estudios con algunas redes anemométricas, estos

estudios fueron realizados por Instituciones Federales Mexicanas y han servido

para establecer la posibilidad de instalar un parque o central eólica. En la figura

3.1 se muestran las zonas con potencial eólico en México.

FIGURA 3.1 ZONAS CON POTENCIAL EÓLICO EN MÉXICO [23].

ESIME ZACATENCO 50


En la actualidad la generación de energía eléctrica por medio del viento, es una

energía no contaminante que no solo en México tiene un beneficio, sino que éste

traspasa las fronteras al no emitir gases contaminantes como el CO2, caso

contrario a las termoeléctricas. Las centrales eólicas no emiten contaminantes a

cusa de la quema de combustible, carbón o algún otro tipo de hidrocarburo, éstas

mismas no necesitan de algún recurso natural para generar energía eléctrica

puesto que utilizan otro tipo de energía; el viento que provee de energía cinética al

aerogenerador el cuál después por medio de las palas la convertirá en energía

mecánica y por último en energía eléctrica.

Para la determinación de la magnitud del recurso energético eólico de un País en

términos de reservas probadas y probables, como capacidad instalable en MW y

generación posible en GWh, se requiere elaborar el inventario de cuencas eólicas

y su caracterización, precisando los sitios, su extensión superficial en hectáreas,

sus características topográfico eólicas, la rosa de los vientos, vientos energéticos,

rumbos dominantes, etc, lo que permitiría configurar la distribución topográfica de

los aerogeneradores, y determinar un índice de capacidad instalable por hectárea,

que multiplicado por la superficie total indicará la capacidad total instalable en el

sitio. La velocidad media del viento en el mismo, sería indicativa del factor de

planta posible y por tanto de la generación bruta esperada en GWh/año.

El Gobierno del Estado de Oaxaca, la primera entidad federativa que se ha

propuesto definir con exactitud sus recursos renovables, proporcionó a la CONAE

los mapas preliminares del potencial eólico en todo el estado y en especial del

Istmo de Tehuantepec. Los estudios están basados en lecturas satelitales (con

una precisión de 50 m), y fueron validados por la Comisión Nacional del Agua,

mediante datos aportados por 300 estaciones anemométricas, climatológicas e

hidrológicas. Contribuyeron a este estudio: las Secretarías de Gobernación, a

través de su área de Protección Civil, así como la de Comunicaciones y

Transportes, y de la Defensa Nacional, mediante la colaboración de información

de los aeropuertos civiles y militares, además de PEMEX y otros organismos

públicos.

ESIME ZACATENCO 51


Asimismo, proporcionaron información las empresas ENDESA, GAMESA,

DEPROE y otras más que están ya en el corredor eólico de Tehuantepec

promoviendo proyectos eólicos. En forma complementaria se utilizaron bases de

datos meteorológicos de Instituciones de los Estados Unidos. La cuantificación del

potencial se llevó a cabo con el patrocinio de la Agencia de los Estados Unidos

para el Desarrollo Internacional (USAID) y el mapeo lo realizó el Laboratorio

Nacional de Energía Renovable (National Renewable Energy Laboratory),

perteneciente al Departamento de Energía (DOE), el mapa de la figura 3.2

muestra el potencial eólico en el Istmo de Tehuantepec, basado en la clases de

viento indicado en el capitulo 2. Las características principales expuestas sobre el

viento que predominan en este estado son, la dirección de los vientos es de Norte-

Sur, su velocidad se mantiene entre los 3 m/s y 25 m/s, en un territorio aproximado

de 1000 km2.

Investigaciones hechas por el Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE) y la CFE,

indican que México cuenta con potencial eólico para generar energía eléctrica

entre 5000 y 7000 MW, cifra que representa el 14 % de la generación de energía

eléctrica, los estados donde este recurso se encuentra son: la región del Istmo de

Tehuantepec, las costas de Quintana Roo, Veracruz, Tamaulipas y Baja California.

La región central de Zacatecas, San Luis Potosí e Hidalgo. Frente al recurso eólico

que México tiene y que solo ha sido aprovechado en un 20% aproximadamente y

representando sólo un 0.17% aproximadamente en la generación de energía

eléctrica en todo el país.

ESIME ZACATENCO 52


FIGURA 3.2 POTENCIAL EÓLICO EN EL ISTMO DE TEHUANTEPEC [20].

ESIME ZACATENCO 53


3.2 Potencial de Aplicación en México Desde el 14 de Septiembre del 2004 Green Peace con su arribo en el rompehielos

a Puerto Vallarta, Jalisco para apoyar la campaña Mexicana de promoción de las

energías renovables, acto en el cuál miembros de la institución aseguraron que

México tiene una gran potencial que está siendo desaprovechado. Un estudio

hecho por la National Renewable Energy Laboratory de Estados Unidos afirma

que existe un potencial eólico de 33 000 MW en todo el territorio nacional lo cuál

representa más del 60 % de nuestra capacidad instalada para producir energía

eléctrica.

Además los costos para generar energía eléctrica por medio de energías

renovables ya se ubican en precios que compiten con respecto a los procesos de

generación por medio de combustibles fósiles. Por otro lado las energías

renovables pueden servir como motor del desarrollo regional. A pesar de ello la

política energética sigue centrada en los combustibles fósiles, lo cuál pone en

riesgo nuestra independencia energética y contribuye al cambio climático, un

problema que ya es una realidad.

3.2.1 Región centro

En la región central donde prevalecen los vientos alisios del verano, desde

Tlaxcala hasta el estado de Guanajuato, y en Pachuca principalmente. Los vientos

complementan estacionalmente a los del Altiplano Norte y en el sur del Istmo de

Tehuantepec. La complejidad orográfica da por consecuencia que el relieve que

se tiene sea apropiado para su explotación energética. En esta región se han

establecido con mucho éxito pequeños proyectos eólicos e híbridos para

electrificar pequeñas comunidades rurales.

ESIME ZACATENCO 54


3.2.2 Región sur

En el Sur del Istmo de Tehuantepec, que comprende un área de 1000 km2 y

podría asimilar una capacidad instalada de 2 000 a 3 000 MW. Entre las zonas

más propicias para generar energía eléctrica se tiene; La Venta, Oaxaca en donde

en el año de 1994 se instaló una planta eólico eléctrica, la cual lleva el mismo

nombre del lugar con una capacidad de 1 575 kW conformada por siete

aerogeneradores de 225 kW cada uno. En Marzo del 2007 se inauguró la segunda

parte de la denominada La Venta, actualmente conocida como La Venta II

conformada de 98 aerogeneradores con una capacidad instalada de 83.3 MW.

Otra área con gran potencial eólico en este mismo estado es La Ventosa, que en

los últimos años ha tenido un gran desarrollo y promoción gubernamental.

Península de Yucatán. Debido a los vientos alisios de primavera y verano hacen

que las zonas como Cabo Catoche, la costa de Quintana Roo y el oriente de

Cozumel sean consideradas áreas con un gran potencial eólico. Existen varias

instalaciones de pequeños aerogeneradores en varios estados del País se estima

que aproximadamente existen 1.6 MW distribuidos en todo el País, en algunos

casos estos se encuentran interconectados con otros sistemas para generar

electricidad como puede ser con fotovoltaicos y generadores de diesel, estos son

conocidos como sistemas híbridos. Por ejemplo en el estado de Quintana Roo

existe desde 1992 la instalación X-Calak, está formado por 60 kW de generadores

eólicos, 11.2 kW fotovoltaicos y un generador diesel de 115 kW.

3.2.3 Región norte

Península de Baja California. Podría decirse que es una barrera eólica natural

paralela a los vientos del occidente. Se tiene el caso de La Rumorosa, La Sierra

de Juárez y La Sierra de San Pedro Mártir, la zona El Cardón que se ha

considerado como la más adecuada para el desarrollo de proyectos eólicos; otras

ESIME ZACATENCO 55


zonas con un gran potencial eólico son: Laguna de San Ignacio, San Juanico y

Punta Eugenia donde se han realizado estudios de su potencial.

Existe un proyecto reportado en Baja California Sur se ubica en el área El Cardón,

donde se han instalado 15 aeroturbinas que alcanzan un factor de aire-turbina de

25%, por lo cual es un sitio considerado favorable para el desarrollo de energía

eólica a nivel rural. En San Juanico, Baja California Sur, existe un proyecto que se

ubica en la comunidad San Juanico localizado en el litoral del Océano Pacífico en

el municipio de Comondú, Baja California Sur. La planta eólica está constituida por

3 sistemas que operan en paralelo: con energía solar, eólica y termoeléctrica a

partir de diesel. Esta planta híbrida trabaja con 100 kW de viento, utilizando

aerogeneradores de 10 kW cada uno, celdas solares de 17 kW y un motor

generador diesel de 80 kW.

En Puerto Alcatraz, Baja California Sur y Norte hay un proyecto que tiene como

objetivo incrementar la calidad de vida de los habitantes de poblados aislados

como Puerto Alcatraz, localizado en la isla Santa Margarita. La planta de Puerto

Alcatraz tiene una capacidad de 77,3 kW y está constituida por 3 aerogeneradores

de 5 kW cada uno, 2 arreglos fotovoltaicos de 1,15 kW cada uno, y una máquina

diesel de 60 kW. Además, cuentan también con una batería de 200 kWh, 120 V

CD y un inversor de 15 kW

En Ramos Arizpe, Coahuila, la compañía cementera Apasco adquirió en 1997 un

aerogenerador que fue instalado en este municipio. Este aerogenerador trabaja

bajo la modalidad de autoabastecimiento con 38 KW a un nivel bajo con capacidad

de 550 kW. Se ha detectado que la zona tiene un gran potencial eólico aunque en

los últimos años este proyecto sufrió un daño severo por el impacto de una

descarga atmosférica.

Tomando como ejemplo la capacidad de generación del 2006 en el SEN que fue

de 221 90 GWh, en ese tiempo la generación de la energía eólica solo aportaba

2.18 MW, no contando lo generado en comunidades con suministro local con

energía. Un estudio realizado por CFE menciona que si la capacidad instalada en

ESIME ZACATENCO 56


energía eólica en el SEN hubiera sido de 3000 MW en energía eólica, la

aportación en generación eléctrica podría ser de 7 500 GWh, que equivaldría al

3.9% de la generación total. En la figura 3.3 se muestra lo comentado

anteriormente.

FIGURA 3.3 EJEMPLO DE LA CONTRIBUCIÓN AL SEN CON 3000 MW INSTALADOS EN MÉXICO. [1]

3.3 Aplicaciones del Potencial Eólico Generado en México

En México la energía eólica es utilizada principalmente para la generación de

energía eléctrica principalmente para las comunidades alejadas de las líneas de

transmisión. Existen varias instalaciones pequeñas de sistemas eólicos

interconectados con sistemas fotovoltaicos, y sistemas de generadores diesel, al

conjunto de estos se les denomina sistemas híbridos. Estos son utilizados para el

alumbrado público, para usos en el campo agrícola, en los hogares, por mencionar

algunos.

ESIME ZACATENCO 57


La Venta es la única central eólica en México conectada al sistema de distribución

que alimenta al poblado del mismo nombre y otros aledaños, proporciona en

promedio una generación de 6.5 GWh al año, con un factor de planta de 41%. El

aerogenerador instalado en Guerrero Negro de 600 kW, la energía generada se

usa en actividades agrícolas, con un factor de planta del 27 %.

Cuando se habla de la integración de las energías renovables en un sistema

eléctrico, en particular la eólica depende de la capacidad con que contribuya

respecto a la cantidad de generación instalada en el sistema. Se estima que para

una aplicación de la energía eólica de hasta un 10% no existirá mayor problema

en cuanto al suministro de la energía eléctrica ya que se suministra la potencia

requerida por los usuarios que se tienen integrados en la red actual.

Para una aplicación entre el 10% y 20% de esta forma de generación eléctrica

empieza a tener problemas, esto debido a que se requiere un pronóstico de la

cantidad de viento que se tendrá en cierto momento. En el caso de tener una

aplicación de más del 20% de esta forma de generación será necesario tener un

reforzamiento minucioso del sistema de control, exclusivamente para manejar

específicamente el proceso de generación.

3.3.1. Centra Eólica La Venta, Oaxaca

Es la primera central Eólica integrada a la red en México y también la primera en

su tipo en América Latina, ubicada en el ejido de La Venta, Municipio de Juchitan

de Zaragoza Oaxaca, al norte de este ejido en el Istmo de Tehuantepec a 30 km

del noroeste de la ciudad de Juchitan de Zaragoza. Esta central consiste en una

torre tubular de 31.5 m de altura sobre las cuales están montadas en su extremo

superior un aerogenerador de 3 álabes con un diámetro de giro de 27 m,

diseñados para aprovechar la energía del viento a velocidades de entre 5 m/s y 25

m/s. Los álabes están conectados a un rotor que está acoplado a un generador

para obtener así la energía eléctrica.

ESIME ZACATENCO 58


Con velocidades inferiores a los 5 m/s el aerogenerador no genera energía

eléctrica, cuando sobrepasa velocidades de 25 m/s los álabes del aerogenerador

se alinean con el viento automáticamente esto se logran girando sobre su propio

eje, deteniendo así su giro para evitar daños a los equipos. Estos

aerogeneradores cuentan con un sistema de control automático que les permite

variar la orientación del aerogenerador con la finalidad de aprovechar mejor la

energía del viento en la velocidad y la orientación en que se presenten.

Esta central cuenta con siete aerogeneradores de 225 kW cada una, con una

capacidad total de 1 575 kW siendo la separación entre una y otra unidad de 60 m.

Esta central entró en operación el 10 de Noviembre de 1994. La Venta envía la

energía eléctrica a través de una subestación la cuál consta de tres

transformadores elevadores de 480 V a 13.8 kV, dos de los transformadores

tienen una potencia de 500 kVA y el otro tiene una potencia de 750 kVA, también

cuanta con un restaurador para protección de la central y cuchillas seccionadoras

después de cada transformador y antes de la conexión a 13.8 kV.

TABLA 3.1 FICHA TÉCNICA DE LOS AEROGENERADORES INSTALADOS EN LA CENTRAL EÓLICA LA

VENTA [11]

AEROGENERADORES UNIDADES 1, 2, 3, 4, 5, 6 Y 7 Marca Vestas (empresa de Dinamarca) Capacidad de cada unidad 225 kW. Capacidad instalada 1,575 kW. Altura de las torres 31.5 m Orientación de las torres Este-oeste en línea recta Dirección de los vientos predominantes Norte-sur Intervalo de aprovechamiento del viento 5 m/s a 25 m/s Número de álabes 3 Diámetro de giro de las aspas (álabes) 27 m Velocidad de giro del generador 900 rpm a 1200 rpm Tensión de generación 480 V Frecuencia 60 Hz Tipo de generador eléctrico Asíncrono Tensión del generador eléctrico 3 x 480 V

ESIME ZACATENCO 59


No. de polos del generador eléctrico 6 a 8 Velocidad nominal 1209 rpm a 906 rpm Población que alimenta El Porvenir, Unión Hidalgo y la Venta.

3.3.2. Centra Eólica La Venta II, Oaxaca

El 29 de Marzo del 2007 se inauguró la segunda parte de La Venta, actualmente

conocida como La Venta II, éste parque éolico que se ubica en la región del istmo

de Tehuantepec fue construido por las empresas españolas Gamesa Eólica, en

consorcio con Iberdrola Ingeniería y Construcción (Iberinco). Tendrá una

capacidad de generación de 200 MW de electricidad al concluir todas las etapas y

estará conectado a la red nacional eléctrica operada por la CFE. El complejo

eólico La Venta II cuenta con 98 aerogeneradores modelo Gamesa G52-850kW,

que suman una potencia total de 83.3 MW. Iberinco la mayor empresa de

ingeniería española, se encargo de desarrollar los trabajos de ingeniería y

construcción para entregar el proyecto bajo la modalidad llave en mano, mientras

que Gamesa Eólica, el segundo fabricante mundial de aerogeneradores suministró

las turbinas eólicas.

En la figura 3.4 se muestra el acomodo de los aerogeneradores que deben ser

colocados de acuerdo a la dirección del viento y con una separación adecuada

para evitar perturbaciones de la dirección de éste. El proyecto de parque eólico

siguió los tramites necesarios ante la ONU para ser registrado dentro del

Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL) para la obtención de créditos de carbono

(CO2) a partir de la instalación de proyectos de energías renovables en países en

desarrollo, en este caso México. La Autoridad Nacional Designada (AND) en

España ya aprobó la participación voluntaria del país como receptor de los

créditos de carbono que sean generados por el parque eólico de La Venta II,

Oaxaca, en México como país anfitrión y emisor de los bonos de carbono.

El monto total del contrato es por 111.4 millones de dólares se precisa que esta

nueva central eólica constituye un gran avance en la generación eléctrica a partir

ESIME ZACATENCO 60


del aire. De acuerdo con el director de Proyectos de Inversión de la CFE, se

considera que el parque eólico de La Venta II permitirá una reducción 400 mil

toneladas anuales de CO2. La producción anual de los 83.3 MW de esta

instalación sustituirán a 19 784 toneladas equivalentes de petróleo por año y con

ello se evitará la emisión a la atmósfera de contaminantes.

La tecnología que se utiliza en la Central Eólica La Venta II es el siguiente:

Sistema de control, el generador doblemente alimentado, controlado en velocidad

y potencia mediante convertidores IGBT y el control electrónico PWM. Sistema de

tele control, es un sistema de telemando que permite un seguimiento en tiempo

real de los parámetros de las máquinas y la comunicación con las estaciones

meteorológicas y la subestación eléctrica del parque desde un puesto central o

remoto. Sistema de mantenimiento preventivo, éste permite la detección

prematura de deterioros y fallos en los principales componentes del

aerogenerador. Protección contra rayos en el aerogenerador G52 se utiliza el

sistema protección total contra rayos, este sistema conduce el rayo desde ambas

caras de la punta de la pala hasta la raíz y desde ahí a través de la estructura de

la torre hasta el sistema de puesta a tierra de las cimentaciones. Adaptación a la

red es de regulación dinámica de potencia activa y reactiva para contribuir a la

estabilidad de la red y superar los huecos de tensión mediante un dispositivo que

permite cumplir con las normativas de los operadores de red.

ESIME ZACATENCO 61


FIGURA 3.4 ARREGLO DE LOS AEROGENERADORES EN LA CENTRAL EÓLICA LA VENTA II. [3]

3.3.3 Central Eólica Guerrero Negro

En 1998, la CFE, a través de su Unidad de Nuevas Fuentes de Energía, instalo un

aerogenerador de 600 kW, ubicado en las afueras de Guerrero Negro Baja

California Sur dentro de la zona de reserva de la biosfera del Vizcaíno. Este se

conectó al sistema eléctrico local y opera en paralelo con la central diesel que

suministra energía eléctrica a la zona. El aerogenerador utilizado es el modelo V-

44 de la compañía española Gamesa Eólica, un rotor de 3 palas, con un diámetro

de 44 m a una altura de 50 m. La máquina se conectó a la central diesel, de 16

MW de capacidad, por medio de una línea de 34.5 kV. De los estudios previos,

emprendidos por la CFE, se obtuvo un promedio anual de la velocidad del viento

igual a 7.7 m/s para una altura de 40.5 m sobre el terreno.

3.4 Proyectos de Centrales Eólicas por Inversión Nacional y Privada 3.4.1 Proyectos por inversión nacional

La zona oaxaqueña de la Ventosa ha despertado el interés de diversas empresas

para generar energía eólica, la Comisión Reguladora de Energía (CRE) analiza las

propuestas ofrecidas, entre las empresas más destacadas para la construcción de

ESIME ZACATENCO 62


centrales eólicas como son: Ibedrola, Prenial, Gamesa, Electricite de France,

Demex, EDF Energy Nouvelle, Fuerza Eólica, Mitsubishi y Mitsui. Las principales

empresas son Españolas, la mayoría de ellas son reconocidas por la comunidad

Europea que es donde más se ha desarrollado este tipo de tecnología, incluso

Iberdrola es la número uno en construcción de centrales eólicas en todo el mundo.

El Programa de Energías Renovables, anunciado por la Secretaría de Energía

(SENER) para impulsar el uso de energías limpias, inició con el compromiso de

instalar 11 proyectos eólicos adicionales, según la subsecretaría de Planeación

Energética. Dichos proyectos se instalarán en el Istmo de Tehuantepec y tendrán

una capacidad de generación eléctrica de 2 000 MW. Se espera que para 2011 la

capacidad instalada en México por este tipo de energía con base en el viento, sea

de al menos 2 700 MW, según la subsecretaría de planeación energética.

El programa hará uso del donativo del Fondo Mundial para el Medio Ambiente del

Banco Mundial, por 25 millones de dólares. Estos se destinarán a un mapa eólico

nacional, al desarrollo de herramientas, metodologías de análisis, pronósticos y un

estudio de desarrollo regional de largo plazo para la región del Istmo de

Tehuantepec. También se incluye en este programa el proyecto de La Venta III, el

primero que se licita bajo el esquema de Productor Independiente de Energía para

autoabastecimiento, que tendrá una capacidad de 101.4 MW. La inversión

estimada para esta central será de 120 millones de dólares y estará ubicada en el

municipio de Juchitán de Zaragoza, en Oaxaca. Esta planta también recibirá un

incentivo del Banco Mundial, de 1.1 centavos de dólar por kWh entregado durante

los primeros 5 años de operación de la central.

La Comisión Federal de Electricidad tiene programada la licitación y construcción

de cinco centrales eólicas adicionales a las que entrarán en operación entre 2009

y 2010, con una capacidad cercana a los 500 MW. La Asociación Mexicana de

Energía Eólica, reconoció que hay mucho interés por parte de empresas privadas

para participar en este programa. Entre ellas se encuentran Iberdrola, Gamesa,

Demex, EDF Energy Nouvelle y Fuerza Eólica.

ESIME ZACATENCO 63


Por parte de CFE se han planteado modelos matemáticos que genera la red

eléctrica nacional, en donde se formuló el Programa de Obras e Inversiones del

Sector Eléctrico (POISE), necesarias para los siguientes 10 años, que toman en

cuenta las diversas tecnologías, la disponibilidad y precio de los combustibles. En

donde se contemplan tecnologías convencionales y no convencionales, se

destacan los proyectos energía eólica en Oaxaca como son La Venta III con

capacidad de 101 MW , Venta IV con capacidad de 101 MW, Venta V con

capacidad de 101 MW ,Oaxaca VI con capacidad de 99 MW, Oaxaca VII de igual

capacidad. En la figura 3.5 se muestra la distribución de las centrales que se

tienen proyectadas a futuro por parte de la CFE, en donde solamente 5 son

centrales eólicas.

FIGURA 3.5 PROYECTOS CONTEMPLADOS POR CFE DEL PERIODO 2005-2014. [15]

3.4.2 Proyectos por inversión privada

Particularmente en el sector empresarial hay mucho interés por desarrollar la

industria eléctrica eólica y hay algunos importantes proyectos que se están

ESIME ZACATENCO 64


llevando a cabo, por ejemplo entre los más importantes están los desarrollados

por la empresa Fuerza Eólica, S.A., que ya obtuvo permisos autorizados por la

Comisión Reguladora de Energía (CRE). Fuerza Eólica tiene contratos firmados ya

con varias empresas y solicitud de permisos a la propia comisión.

Entre otros, figuran los siguientes proyectos: Fuerza Eólica del Istmo, que es un

proyecto para desarrollar energía en la zona de La Ventosa con la empresa Cruz

Azul, con una capacidad de 30 MW, aunque también se solicitó autorización para

una segunda etapa de otros 30 MW en Cozumel, que es un proyecto para generar

energía eléctrica en la isla para alumbrado público. Baja California 2000, que es

un proyecto para generar energía eléctrica en la zona de La Rumorosa igual

Fuerza Eólica de Baja California, que es para generación de energía eléctrica para

exportación a California, Estados Unidos; y un proyecto en Guerrero Negro. Esto

suma un total de más de 400 MW instalados, con un factor de planta importante.

Cementos Mexicanos (CEMEX); actualmente la tercera cementera más grande del

mundo por su capacidad de producción anunció que en el 2007 iniciará la

construcción de una planta de energía eólica en Oaxaca en la cuál invertirá 400

millones de dólares, dicha planta tendrá una capacidad de generación de 250 MW.

En los últimos años, Cemex recurrió a alternativas de uso de combustibles para

mitigar el impacto de los energéticos en su estructura de costos. De acuerdo con

su informe anual de 2005, el uso de petróleo y llantas le habían funcionado como

combustible para sus hornos y disminuían el riesgo de volatilidad en precios. El

director general y presidente de la compañía Lorenzo Zambrano, mencionó que la

construcción de la planta surtirá la tercera parte de las exigencias energéticas de

la compañía en México.

La generación de esta planta será de autoabastecimiento propio de la compañía y

los excedentes de generación serán vendidos a la Comisión Federal de

Electricidad. CEMEX ya tiene experiencia en este tipo de acuerdos. En 1999

también firmaron un acuerdo con ABB Alstom Power y Sithe Energies Inc. para el

ESIME ZACATENCO 65


financiamiento, construcción y operación de la Termoeléctrica del Golfo, una

planta localizada en San Luís Potosí.

Por parte del Tecnológico de Monterrey el Dr. Oliver Probst, participa en el

desarrollo de una primera planta eólica generadora de energía en el municipio de

Santa Catarina, Nuevo León. Con la creación de esta planta, se generará un

ahorro en el gasto de energía eléctrica de este municipio. Esta central que se

planea construir será de 20 MW, que generará un 35 por ciento de ahorro en el

costo del consumo de energía. Este proyecto fue ofrecido al municipio de Santa

Catarina por la empresa México-americana Energy and Water Services

Multinacional. Esta central se instalará en el valle que se forma en Santa Catarina

entre las montañas, donde hay una especie de túnel de viento natural entre

Monterrey, Nuevo León y Saltillo, Coahuila.

Este es un proyecto de 25 millones de dólares para el cual se cuenta con el apoyo

de instituciones financieras internacionales y están fluyendo los fondos ya que se

da por hecho que el área técnica está muy bien sustentada. Por parte del

Tecnológico de Monterrey, se está colaborando en el diseño, simulación y

evaluación de la planta eólica así como la definición del lugar donde será instalada

y la selección de la turbina por utilizar. Hay otros municipios interesados en la

construcción de este tipo de plantas que producen su propia electricidad generada

por el aire. Un municipio gasta aproximadamente el 90 % de su presupuesto en

electricidad por alumbrado público y el propósito es que el ahorro que se genere

con esta fuente de energía sea para invertirse en obras públicas, puntualizó el

investigador. La inversión al establecimiento de centrales eólicas es amplio,

lamentablemente los más interesados son el sector privado, que son los

ganadores en las licitaciones ofrecidas por CFE. [44]

ESIME ZACATENCO 66


CAPITULO 4. PROBLEMAS Y SOLUCIONES DE LA GENERACIÓN EÓLICA EN MÉXICO

En este capítulo se presentan los problemas en la generación de energía eólica en

México como son ambientales, políticos, eléctricos y los del crecimiento de las

dimensiones de los aerogeneradores, ya que son obstáculos para el desarrollo de

esta fuente de energía renovable. También se mencionan algunas soluciones a los

problemas que surgen al utilizar energía eólica.

ESIME ZACATENCO 67


4.1 Problemas Ambientales Existe un gran problema con la generación de energía eólica de parte de las

organizaciones ambientalistas, para las cuales la implementación de una central

eólica puede acarrear problemas ambientales como la muerte de algunas

especies de aves; esto se debe a que las hélices de un aerogenerador en la parte

del centro pareciera que giran lentamente, no así en la parte de sus puntas en

donde la velocidad es muy rápida; esto se debe a un efecto visual engañoso que

hace que las personas vean que el giro es muy lento, misma percepción que

tienen los animales. Por este efecto en centrales Eólicas de España y en otros

países del mundo han muerto aves y especies de murciélagos en peligro de

extinción.

Sobre el Impacto a las aves, al par de la experiencia operativa de una gran

cantidad de centrales eólicas para la generación de energía eléctrica en el mundo,

se han emprendido estudios sobre la mortalidad de aves al chocar contra los

rotores y las estructuras de los aerogeneradores. También se ha estudiado el

efecto de los aerogeneradores sobre el hábitat y costumbres de las aves.

La muerte de aves ha sido reportada como mínima y estudios llevados a cabo en

varios países sugieren que los aerogeneradores no tienen impacto significativo en

la vida de las aves, al compararse con otras actividades humanas. El problema

varía de un sitio a otro y muchas centrales eólicas reportan no tener problemas al

respecto. Un ejemplo de ello es que en 1995, Dinamarca señaló haber encontrado

evidencias de que una vez que se ha concluido la construcción y puesta en

operación de una central eólica, las aves locales se familiarizan con los

aerogeneradores y tienden a evitarlos.

La Asociación Europea de Energía Eólica ha puntualizado que las turbinas eólicas

a pesar de su tamaño y de sus palas en movimiento, no presentan un problema

para las aves de acuerdo a lo encontrado en estudios realizados en Alemania,

ESIME ZACATENCO 68


Países Bajos, Dinamarca y Reino Unido. Las líneas de transmisión de energía

eléctrica presentan una amenaza mayor que los aerogeneradores.

El impacto sobre la vegetación se considera equivalente al impacto por erosión del

suelo, debido a que con la erosión queda implícita la pérdida de la vegetación. La

importancia de la vegetación en la identificación de los impactos ambientales

radica en ser un elemento fundamental en la expresión de los ecosistemas;

desempeña un papel básico como asimilador de la energía solar, constituyéndose

así en el productor primario que mantiene y soporta los demás niveles para la

nutrición del suelo.

También son importantes sus relaciones con el resto de los componentes bióticos

y abióticos del medio y contribuye a precisar las condiciones micro-climáticas que

caracterizan el hábitat de los ecosistemas. En la estimación de los impactos sobre

la vegetación se debe considerar el valor de la vegetación presente en la zona en

la que se va a llevar a cabo el parque eólico, y la incidencia en ella de las

operaciones de construcción y posterior funcionamiento del parque.

Los impactos sobre la vegetación pueden ser directos (desaparición de la

vegetación), o indirectos (interrupción de cursos fluviales, utilización de herbicidas,

incendios, pastoreo, etc). Los primeros tienen lugar preferentemente en el

momento de la construcción del parque, son fáciles de prever ya que en la zona

donde se planea la instalación del parque eólico se realizan las siguientes

acciones:

• Movimientos de tierras en la preparación de los accesos al parque eólico.

• Realización de cimentación.

• Construcción de edificación de la instalación.

El lugar en donde se instalan las centrales eólicas ocupa grandes franjas de

terreno extendiéndose sobre varios kilómetros, con frecuencia se ocupan sitios

ESIME ZACATENCO 69


estratégicos como las crestas de las montañas, dividiendo el territorio entre

cuencas y valles. El efecto es una fragmentación del territorio para la fauna y

como consecuencia un empobrecimiento de sus poblaciones. El uso para fines

industriales de estos espacios naturales empobrece la cobertura vegetal del

territorio, acelerando la desertificación de la región. La desertificación produce un

cambio climático y una escasez de agua cada vez más aguda. Finalmente las

rutas y caminos de acceso a las centrales eólicas permiten al público adentrarse

en zonas previamente inaccesibles en coche. Esto acelera el deterioro del medio

ambiente por los efectos de los incendios forestales, de la sobre explotación de

recursos naturales, etc.

Los impactos indirectos suelen producirse durante el funcionamiento del parque.

Su previsión es a veces difícil para minimizar estos riesgos deben realizarse al

menos los estudios siguientes:

• Hidrología y pluviometría.

• Trazado y perfiles transversales del camino.

• Impactos sobre el fondo del valle y cursos de agua.

El fuego es también un factor de desertificación por descubrir la vida vegetal y en

consecuencia la capacidad de retención de la humedad del aire y de las aguas

pluviales, lleva a la escasez de agua y al cambio climático. En las turbinas a veces

se ocasionan accidentes como un corto circuito en un aerogenerador; un rayo

atraído por la altura del aerogenerador, en el cual la reserva de lubricante se

convierte en el alimento para el fuego y se proyectan gotas encendidas por el giro

de las hélices ocasionando incendios.

Actualmente existe un amplio consenso en la sociedad sobre el alto grado de

compatibilidad entre las instalaciones eólicas y la capacidad de carga de los

ecosistemas naturales. En comparación con las fuentes de energía

convencionales, los impactos ambientales de la energía eólica son locales y por lo

tanto, se pueden monitorear y mitigar con relativa facilidad.

ESIME ZACATENCO 70


Pero así como existen opiniones en contra de las centrales eólicas, también por

experiencia se ha demostrado que el uso de los suelos en instalaciones de

centrales eólicas en los campo de los Estados Unidos indica que la mayoría de los

proyectos ocupan menos de ocho hectáreas por MW; sin embargo, es importante

observar, cuando se habla de las tierras usadas por los parques eólicos, que muy

poca de ella realmente se ocupa: la tecnología hace que se preste perfectamente,

para compartirla con otras actividades como el pastoreo y la agricultura. En

términos de ocupación real de la tierra, un parque eólico, requiere de un 1% a 5%

del terreno para las turbinas y vías de acceso. El resto del terreno se puede utilizar

en otras actividades tradicionales.

En lo que respecta al impacto visual depende de la percepción de las personas,

para algunas los aerogeneradores son feos y deterioran el paisaje, mientras que

para otras son agradables y representan una tecnología amigable al medio

ambiente. El impacto visual depende de la cercanía entre las poblaciones y las

centrales eoloeléctricas. Asimismo, adquiere mayor o menor dimensión

dependiendo de varios factores psicológicos y sociales. Por ejemplo, si la

generación eólica ayuda a crear nuevas fuentes de empleo y contribuye al

desarrollo regional, difícilmente los aerogeneradores pueden verse rechazados por

motivos estéticos.

En una encuesta, para la Comisión de la Comunidad Europea, se encontró que el

80% de los interrogados están a favor de la generación eólica, el 5% se opone y el

15% es neutral, para las centrales eólicas de Denvon y Cornwall en el Reino

Unido, el 84% de la población aprobó la generación eólica después de la construc-

ción de la primera central. El 70% de los interrogados estuvieron de acuerdo en

ver más centrales eoloeléctricas en el área y sólo el 4% no estuvo de acuerdo con

el proyecto. En Escocia, para la central eoloeléctrica de Cammanes, el 86% de la

población local interrogada aprobó el proyecto inmediatamente después de su

construcción. Un año después se obtuvo que el mismo porcentaje aún estaba a

ESIME ZACATENCO 71


favor del proyecto. Otra encuesta en la misma zona, enfocada exclusivamente al

impacto visual, mostró que el 75% de los interrogados realizaron comentarios

favorables respecto a la apariencia de la central.

Otro problema de las centrales eólicas es la emisión del ruido acústico que puede

llegar a ser un inconveniente cuando los aerogeneradores se instalan cerca de

lugares habitados. Esto ha llegado a ser una limitación importante en países que

tienen poca extensión territorial (como los Países Bajos y Dinamarca), así como

en aquellos donde la implantación de la generación eólica se ha llevado a cabo de

manera importante cerca de zonas muy pobladas. La figura 4.1 muestra un

ejemplo de cómo disminuye el ruido que emite un aerogenerador en función de la

distancia al punto de instalación.

FIGURA 4.1 EL RUIDO DEL AEROGENERADOR DISMINUYE EN FUNCIÓN DE LA DISTANCIA. [24]

En los países con gran extensión territorial que poseen recurso eólico en zonas

alejadas de lugares habitados como es el caso de México, en el estado de

Oaxaca, prácticamente este problema no existe. Para que las centrales eólicas no

ocasionen molestias de ruido a sus vecinos, algunos países han emitido normas

ambientales que limitan su cercanía a lugares habitados. Por ejemplo, en

Alemania las centrales eoloeléctricas se deben instalar a una distancia tal que los

habitantes más cercanos no perciban un ruido mayor que 45 dB. En la figura 4.2

se muestra la escala de ruido en decibeles en términos prácticos, esta distancia no

es mayor que 1 km.

ESIME ZACATENCO 72


FIGURA 4.2 ESCALA DE RUIDO. [24]

4.2 Problemas de Política Energética

Las tecnologías renovables son perjudicadas por la falta de penalización que

gozan los combustibles convencionales respecto a los costos económicos de la

contaminación y de otros peligros que producen, también por las distorsiones de

los mercados de electricidad del mundo, ocasionadas por la ayuda financiera

masiva y el apoyo estructural a las tecnologías convencionales. Sin ayuda política,

la energía eólica no puede establecer su contribución positiva respecto a los

objetivos ambientales y de seguridad de los abastecimientos.

Por lo que se requiere una atención urgente en las siguientes áreas:

a) Metas para la energía renovable, fijando metas se estimulará a los

gobiernos para que desarrollen los marcos reguladores necesarios para

expandir las energías renovables, particularmente los marcos financieros,

ESIME ZACATENCO 73


la regulación del acceso a la red, la planificación y los procedimientos

administrativos.

b) Mecanismos de políticas específicas, el mercado para la energía generada,

necesita ser claramente definido por las leyes nacionales, introduciendo la

estabilidad de medidas fiscales de largo plazo, que minimicen los riesgos

de los inversionistas y aseguren un adecuado retorno para las inversiones.

c) Reforma del mercado de la electricidad, se necesitan reformas en el sector

de la electricidad que impulsen la energía renovable, particularmente

aquellas que eliminen las barreras de entrada a los mercados, que se

supriman los subsidios a los combustibles fósiles y nucleares y que

impongan la internacionalización de todos los costos sociales y

ambientales producidos por la energía contaminante.

d) Una acción internacional por el cambio climático, las metas para una

continúa reducción de las emisiones de gases con efecto invernadero,

deben ser proyectadas más allá del actual período del protocolo de Kyoto

(2008 al 2012).

e) Una reforma del financiamiento internacional, los mecanismos de

financiamiento multilateral deben establecer un aumento de los porcentajes

de los préstamos destinados a proyectos de energía renovable, y al mismo

tiempo, deben iniciar una rápida fase de eliminación del apoyo a los

proyectos convencionales de energías contaminantes.

La acción de las instituciones internacionales, como el bloque de países del G8 y

la Comisión de las Naciones Unidas para el Desarrollo Sustentable, deben apoyar

el desarrollo global de las energías renovables. En el curso de la última década, el

mercado global de la energía eólica se ha ido expandiendo más rápidamente que

ninguna de las otras fuentes de energía renovable. Desde el año 2000 la

ESIME ZACATENCO 74


capacidad instalada acumulada ha crecido en promedio un 28%. Si en 1995 el

mundo apenas tenía instalados 4 800 MW en diez años esta cifra se ha

multiplicado superando a fines del 2005 los 59 000 MW.

En México el marco regulatorio aplicable a energías renovables esta dirigido por

las Secretarias de Energía y de Hacienda y Crédito Público (SHCP), junto con la

Comisión Reguladora de Energía (CRE), la Comisión Nacional para el Ahorro de

Energía (CONAE), la CFE y de LyFC. La segunda herramienta legal aplicada para

energías renovables es la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica (LSPEE)

que regula la provisión de electricidad en México. Dicha ley no permite la libre

compra y venta de energía entre particulares, pero sí permite la generación de

energía a los particulares, sea para autoabastecimiento o para complementar

procesos productivos mediante la cogeneración.

Además, los particulares pueden generar energía eléctrica para abastecer la red

de CFE a través del esquema de productor externo de energía o pequeño

productor, así como transportar esta energía eléctrica. La CONAE ha desarrollado

una Guía de Gestión para implementar una planta de generación eléctrica que

utiliza energía renovable en México, donde se describe los procedimientos y

gestiones requeridas para implementar proyectos renovables como los eólicos. El

total de gestiones es de 49 y se encuentran divididas en 4 fases:

Fase 1.- Factibilidad del proyecto. El trámite comprende 50 días y se realiza en la

CFE.

Fase 2.- Definición de actividad eléctrica del proyecto. Se completa en 25 días

ante la CRE.

Fase 3.- Uso y aprovechamiento del recurso renovable. Se realiza en 225 días

ante instituciones como la Comisión Nacional de Agua (CNA), Secretaria de Medio

Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT) y el Instituto Nacional de Ecología

(INE).

ESIME ZACATENCO 75


Fase 4.- Implementación del proyecto. Requiere de 680 días de tramitación y se

lleva a cabo en instituciones como la Subdirección de Ductos de la Gerencia de

PEMEX, Gas y Petroquímica Básica (PGPB), CFE, CRE, Secretaria Medio

Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT), Instituto Nacional de Estadística,

Geografía e Informática (INEGI) y Secretaría del Trabajo y Prevención Social

(STPS).

Por lo tanto el tiempo promedio para gestionar la implementación de una planta de

generación eléctrica de tipo no convencional es de alrededor de 975 días

(CONAE, 2003).

En lo que compete al campo de legislación ambiental en México, no existen

reglamentos y normas ambientales específicas relacionadas con la generación de

energía a través de fuentes renovables como es la eólica, ya que las normas

ambientales requeridas en una EIA (Evaluación de Impacto Ambiental), están mas

enfocadas a cuestiones de seguridad laboral que ambiental, pues en este aspecto

solo se requiere cumplir con las normas NOM-052-SEMARNAT y NOM-054-

SEMARNAT, que corresponden a la disposición y al tipo de residuos generados

por proyectos eléctricos, mientras que para la protección de flora y fauna se

requiere cumplir solo con NOM-059-ECOL, NOM-113-ECOL y NOM-114-ECOL.

Es indispensable que tanto la Secretaría de Energía (SENER) junto con la

SEMARNAT y las instituciones correspondientes colaboren en el proceso de

elaboración de una normativa ambiental que considere aspectos como los límites

aceptables de ruido generado por aerogeneradores, la distancia mínima entre

aerogeneradores para evitar la afectación a la fauna en esas áreas, así como la

distancia mínima de la ubicación de un proyecto de esta índole respecto a

poblaciones humanas o tipos específicos de recursos naturales.

Igualmente resulta necesario establecer formas de compensación ambiental por

parte del proyecto cuando ocurre muerte por colisión de aves contra los

aerogeneradores y el desarrollo de normas técnicas obligatorias para equipos y

sistemas a utilizar en centrales eólicos. Además, es indispensable el desarrollo

ESIME ZACATENCO 76


específico de un formato de Evaluación de Impacto Ambiental propio para

energías renovables.

4.3 Problemas Eléctricos La energía eólica se describe a menudo como una fuente de energía intermitente

y por lo tanto poco fiable. Sin embargo, el término intermitente es engañoso

puesto que en la práctica las turbinas de viento no comienzan o se detienen a

intervalos irregulares. Su producción es variable, pero no más que el sistema de

energía en sí mismo, que es intrínsecamente variable.

Los flujos eléctricos (tanto de oferta como demanda), son influenciados por una

gran cantidad de factores planeados o imprevistos. Cambia la temperatura y la

gente acciona el interruptor de su calefacción o anochece y prende la luz, por otra

parte millones de consumidores, esperan disponer al instante de la energía

necesaria para usar la televisión o sus computadoras.

Del lado de la oferta, cuando una gran central eléctrica se desconecta, de manera

programada o accidental, lo hace de manera instantánea causando una pérdida

inmediata de varios MW. Por el contrario, la energía eólica no sale repentinamente

del sistema. Las variaciones son más suaves, porque hay centenares o millares de

unidades, en lugar de tener pocas centrales eléctricas de gran capacidad, lo que

hace más fácil para el operador del sistema, predecir y manejar los cambios de

proveedores. Si el viento deja de soplar en un lugar particular hay poco impacto

total, porque el viento siempre está soplando en alguna parte.

Los sistemas de energía, siempre han tenido que estar sujetos a variaciones

repentinas, causadas por la salida de alguna central eléctrica y los procedimientos

en vigor se pueden aplicar también, a las variaciones en la producción de energía

eólica. El problema por lo tanto, no es la variabilidad en sí misma, sino como se

ESIME ZACATENCO 77


puede predecir, manejar y mejorar esta variabilidad y al mismo tiempo que

herramientas utilizar para mejorar la eficiencia.

En muchas partes del mundo, el desafió consiste en la falta de estructuras

reguladoras o de red eléctrica, que permitan la explotación completa de las

extensas reservas globales del viento. En este caso tendrán que ser desarrolladas

a un costo significativo, aunque de todos modos las inversiones grandes siempre

serán necesarias con cualquier opción de generación que se haya elegido.

Actualmente, la energía eólica sigue en una situación de desventaja respecto a las

fuentes convencionales, puesto que éstas desarrollaron sus infraestructuras en

gran parte bajo la cobertura de monopolios nacionales integrados verticalmente,

que financian las mejoras a la red de distribución con subsidios del estado y a

través de las cuentas de electricidad. Estas opciones se les han ido cerrando en

los países con mercados más liberalizados, pero continúan existiendo numerosas

distorsiones, desde cargos discriminatorios en las conexiones, hasta los abusos

potenciales de las grandes compañías dominantes y que siguen perjudicando a la

generación renovable en el mercado de la energía.

A pesar de las experiencias exitosas, si se pretende que grandes cantidades de

energía producida por centrales eólicas pueda ser integrada satisfactoriamente a

la red, hay que tratar todavía un cierto número de problemas como son el sistema

de operación, la conexión a la red, la estabilidad del sistema y las mejoras de la

infraestructura.

A primera vista, la energía eólica parece presentar un desafió difícil para el

sistema de energía, lo que a menudo da por resultado que los costos de los

servicios complementarios tengan estimaciones muy altas o se establezcan

supuestos, como que la capacidad del viento debe ser “respaldada“, con grandes

cantidades de generación convencional. Sin embargo, tales juicios a menudo

pasan por alto factores claves. Entre estos están:

ESIME ZACATENCO 78


• Los sistemas de la red se diseñan para enfrentar rutinariamente variaciones

y demandas inciertas, además de las interrupciones inesperadas en la

generación y la transmisión.

• La producción de energía eólica puede ser agregada en el ámbito del

sistema, lo que produce un efecto significativo de suavizado, que mejora

con la extensa distribución geográfica de los parques eólicos.

• La previsión de la producción de energía eólica en franjas por hora y por

día. La interrupción de la energía eólica tendrá de todas formas un impacto

en las reservas del sistema de energía, pero su magnitud dependerá del

tamaño del propio sistema, de la matriz energética, de las variaciones de

carga, de la magnitud de la demanda a gestionar y del grado de

interconexión de la red. Sin embargo, los grandes sistemas de energía

pueden sacar ventaja de la diversidad natural de las fuentes variables.

Tienen mecanismos flexibles, para seguir las variaciones de carga y las

interrupciones que no siempre pueden ser previstas con exactitud.

4.4 Problemas con las Dimensiones del Aerogenerador

Los aerogeneradores se siguen multiplicando en todo el mundo, pero a medida de

que se hacen más grandes para el aprovechamiento en la generación de

electricidad, la cantidad de accidentes también aumenta debido a que ahora

deben de soportar las ráfagas de viento que se convierten en cantidades de

tensión masivas que por el gran tamaño de la estructura del aerogenerador es

mayor el área de impacto y en consecuencia las fuerzas que deben de soportar

durante las tormentas son altas. En la figura 4.3 se muestra el aerogenerador

desplomado, después de una fuerte tormenta en Alemania.

Las vibraciones y los cambios de cargas causan fracturas, el agua se filtra en las

fisuras, y el material comienza a oxidarse. Las instalaciones siguen haciéndose

más grandes, pero el diámetro de los mástiles tiene que seguir siendo el mismo

ESIME ZACATENCO 79


porque si no, serían demasiado grandes para transportarlos por los caminos sin

ser dañados.

FIGURA 4.3 EL AEROGENERADOR NO SOPORTO LAS FUERTES RÁFAGAS DE VIENTO. [25]

Después del crecimiento de la industria eólica en los últimos años, los

proveedores y expertos en energía eólica están preocupados. Debido a que las

instalaciones podrían no ser tan seguras y durables como garantizan sus

fabricantes. De hecho, con miles de inconvenientes, roturas y accidentes

reportados en los últimos años, parece ser que las dificultades se están

multiplicando. Las cajas de engranajes de reducción montadas dentro de los

cubos en la parte más alta de los mástiles, tienen una vida corta, a menudo se

rompen antes de los cinco años. En algunos casos se forman fracturas a lo largo

de los rotores, o aún en los cimientos después de una limitada operación. Se

conocen casos de cortocircuitos o hélices sobrecalentadas que han provocado

incendios, en la figura 4.4 se aprecia como se quema un aerogenerador por un

corto circuito.

ESIME ZACATENCO 80


FIGURA 4.4 AEROGENERADOR INCENDIÁNDOSE ESTANDO EN OPERACIÓN. [25]

4.5 Soluciones para Aprovechar la Generación de Energía Eólica en México En un periodo en que los gobiernos alrededor del mundo están en el proceso de

liberalizar sus mercados de la electricidad, el aumento de la competitividad de la

energía eólica debería conducir a un alza en la demanda de aerogeneradores. Sin

embargo, las distorsiones en los mercados de la electricidad en el mundo,

producto de décadas de una masiva ayuda financiera y un apoyo político y

estructural a las tecnologías convencionales, han puesto a la energía eólica en

una desventaja competitiva.

Los nuevos proyectos eólicos, tienen que competir con las viejas centrales

eléctricas de combustible nuclear y fósil, que producen electricidad a costo

marginal, porque los intereses y la depreciación de la inversión, ya han sido

ESIME ZACATENCO 81


pagados por los consumidores y los contribuyentes. Las tecnologías renovables

además se ven perjudicadas por la falta de penalización a los combustibles

convencionales, por su responsabilidad en el costo económico de la

contaminación y de otros peligros que provocan. Por lo tanto, sin apoyo político la

energía eólica no puede establecer plenamente su contribución positiva a las

metas ambientales y a la seguridad de los suministros.

Para involucrar a los promotores de proyectos, se necesita que se defina un

mercado claro para la energía eólica. Como con cualquier otra inversión, cuanto

más bajo es el riesgo para el inversionista, más bajos son los costos de proveer el

producto. Las medidas más importantes para establecer nuevos mercados para la

energía eólica son por lo tanto aquellas donde el mercado para la energía

generada queda claramente definido en las leyes nacionales, incluyendo medidas

fiscales estables y a largo plazo, que minimicen los riesgos para el inversionista y

aseguren un adecuado retorno para la inversión.

El propósito principal de la amplia gama de medidas económicas disponibles, para

impulsar la energía renovable, consiste en proporcionar incentivos para el

perfeccionamiento y para las reducciones de los costos de las tecnologías

ambientales. En México se deben empezar a tomar algunas medidas semejantes

a las que se dan a nivel internacional e implementar algunas medidas políticas

exteriores como:

1. Establecer metas legalmente vinculantes para la energía renovable.

2. Crear legalmente instrumentos de expansión del mercado.

3. Proporcionar beneficios estables y definidos para los inversionistas,

asegurando que:

• El precio para la energía renovable, permita que el perfil riesgo/beneficio,

sea competitivo con otras opciones de inversión.

• La duración de un proyecto debe permitir que los inversionistas recuperen

su inversión.

ESIME ZACATENCO 82


4. Reforma de los mercados de la electricidad asegurando:

• La eliminación de las barreras del sector eléctrico para las energías

renovables

• La eliminación de las distorsiones de mercado.

• Se deben suprimir los subsidios a las fuentes de combustible fósil y de

energía nuclear.

La energía eléctrica en México es de mala calidad, es un problema que existe y

una realidad en este país, pero también hay que diferenciar los problemas de

calidad son más graves, en la zona de distribución de LyFC, que en las zonas la

CFE; es un tema que la CRE podría regular y en el que debería tener facultades.

Pese a los esfuerzos de la CRE por eficientar los mercados de electricidad y gas

natural en México y conseguir precios competitivos, actualmente enfrenta

restricciones en las políticas energética y regulatoria, así como falta de recursos

humanos y financieros. Los precios que son la mejor referencia de un mercado

eficiente, son poco competitivos o están distorsionados por la mano del gobierno;

la oferta de electricidad o gas natural está ajustada y persiste una constante crítica

del sector empresarial y los especialistas, que no tienen respuesta a sus

demandas por la falta de instrumentos para regular un mercado con tres

monopolios legales: en el sector eléctrico, la CFE y LyFC, y en el del gas

Petróleos Mexicanos.

En el Congreso de la Unión están ya las iniciativas que pueden otorgar esos

instrumentos regulatorios a la CRE, falta ver si los legisladores pueden ahora darle

armas para enfrentar los monopolios, eficientar el mercado y obtener como

jugador fundamental del sector autonomía financiera y de gestión. La rentabilidad

de los proyectos de generación eléctrica con base en tecnología más limpia

depende del marco jurídico del lugar donde se instalen.

La energía eólica presenta en la actualidad problemas políticos más que

problemas técnicos, en México actualmente se logró un gran paso, aumento la

ESIME ZACATENCO 83


capacidad instalada de energía eólica de 2 MW a 85.48 MW, pero en el caso de la

comunidad Europea han empezado a surgir conflictos con los habitantes de las

regiones donde se instalan estas centrales. Para evitar estos problemas es

necesario establecer normas abaladas por las instituciones mexicanas encargadas

de la generación, distribución y manejo de energía en México [43].

ESIME ZACATENCO 84


CONCLUSIONES

La energía eólica no debe ser tomada como un reemplazo de las centrales

convencionales, pero si como un complemento para el suministro de energía

eléctrica en comunidades alejadas de las líneas de distribución en un momento

determinado poder integrarla en el SEN. Como aun no se cuenta con la tecnología

adecuada en México para integrar un parque eólico a la red, se debe importar

tecnología de Europa principalmente, que por consecuencia los costos para la

utilización de esta tecnología es cara en la actualidad.

De acuerdo a los datos que proporciona CFE, la CONAE y la IIE entre otras

instituciones mexicanas y los estudios realizados por el extranjero, revelan el

potencial de aprovechamiento que se tiene en gran parte del territorio de México,

pero sobre todo la forma en como se ha venido desarrollando la generación de la

energía eléctrica a través de la energía eólica. En cuanto a la tecnología utilizada

en los aerogeneradores usados en las centrales eólicas en México, son de mayor

capacidad para generar energía eléctrica y por lo tanto el área para instalar una

central eólica se reduce.

Para la instalación de proyectos eólicos en México utilizados en la generación de

energía eléctrica, es necesario cumplir con excesivas gestiones en las

instituciones reguladoras de la generación, distribución y manejo de energía

eléctrica; esto es uno de los principales obstáculos para la construcción de

parques eólicos por empresas privadas. Por el contrario se debería otorgar

incentivos fiscales y económicos para quienes desarrollen proyectos con energías

alternas y que promuevan las mismas.

México ha dependido de los hidrocarburos para la generación de energía eléctrica,

tan solo en el mes de Junio de este año, se tuvo una generación anual por

hidrocarburos del 72.97 % incluidos los productores independientes y la

generación eoloeléctrica solo tuvo una aportación del 0.10%, siendo ésta la única

fuente alterna que aporta energía eléctrica a pesar de su porcentaje tan pequeño.

ESIME ZACATENCO 85


BIBLIOGRAFÍA [1] Autor Gerardo Quiroga Goode, Roberto Pandilla Hernández. “Evaluación del

potencial eólico en el puerto de altamira para suministrar energía electrica con

recursos renovables”. 1er Congreso Nacional de Energías Alternativas, Querétaro,

México, julio 2007

[2] 3er. Coloquio internacional sobre oportunidades para el desarrollo de la

ventosa, Oaxaca, México. (CFE)

[3] Juan M. Ramírez y Emmanuel Torres, “Generación limpia de energía eléctrica”,

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[4] “Elementos de centrales eléctricas I (hidroeléctricas, termoeléctricas,

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[6] “Manual de energía eólica”, Escudero López, Ed. Mundi-Prensa, México, 2003

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[8] http://www.arqhys.com/arquitectura/energia-alterna.html

[9] http://www.eco2site.com/News/dic06/mexeol.asp

[10] http://www.cecu.es/.../htm/dossier/1%20eolica.htm

[11] http://www.cfe.gob.mx/es/LaEmpresa/generacionelectricidad/eoloelectrica

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[12] http://www.cfe.gob.mx/es/LaEmpresa/generacionelectricidad/hidroelectrica/

2007-20-08

[13] http://www.cfe.gob.mx/es/LaEmpresa/generacionelectricidad/nucleoelectla

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gverde/ 2007-20-08

[14] http://www.cfe.gob.mx/es/LaEmpresa/generacionelectricidad/termoelectrica/

2007-20-08

[15] http://www.cfe.gob.mx/es/LaEmpresa/planeacion/ 2007-22-04

[16] http://www.cfe.gob.mx/es/LaEmpresa/generacionelectricidad/ 2007-22-04

[17]http://www.cfe.gob.mx/es/LaEmpresa/generacionelectricidad/lisctralesgenerad

oras/nucleoelectricas.htm?Combo=nucleoelectricas

[18]iwww.conae.gob.mx/work/sites/CONAE/resources/LocalContent/2181/1/image

s/cferct.pdf

[19] http://www.conae.gob.mx/wb/CONAE/CONA_2046_energias_renovables

2007-28-04

[20]http://www.conae.gob.mx/wb/CONAE/CONA_612_energia_eolica#Experiencia

s 2007-19-03

[21] http://www.conae.gob.mx/wb/CONAE/CONA_612_energia_eolica 2007-19-03

[22] http://www.conae.gob.mx/wb/CONAE/CONA_620_tecnologia_de_la_ene

2007-19-03

[23]http://www.conae.gob.mx/work/sites/CONAE/resources/LocalContent/4289/2/jo

rgewolpert.pdf 2007-28-04

[24] http://energia.hispanotecnia.com/ficheros/280207101610.pdf

[25] http://www.estrucplan.com.mx/articulos/verarticulo.asp?IDArticulo=1658

[26] www.gamesa.es

[27] http://waste.ideal.es/eolica.htm 2007-28-04

[28]http://www.ingegraf.es/pdf/titulos/COMUNICACIONES%20ACEPTADAS/RV3.p

df

[29] http://www.jornada.unam.mx/2006/02/16/032n1tec.php 2007-27/03

[30] http://layerlin.com/pdfs/energiaeolica.pdf 2007-28-04

ESIME ZACATENCO 87

http://www.cfe.gob.mx/es/LaEmpresa/planeacion/

http://www.cfe.gob.mx/es/LaEmpresa/generacionelectricidad/lisctralesgeneradoras

http://www.cfe.gob.mx/es/LaEmpresa/generacionelectricidad/lisctralesgeneradoras

http://www.conae.gob.mx/wb/CONAE/CONA_612_energia_eolica#Experiencias

http://www.conae.gob.mx/wb/CONAE/CONA_612_energia_eolica#Experiencias

http://www.conae.gob.mx/wb/CONAE/CONA_612_energia_eolica

http://www.jornada.unam.mx/2006/02/16/032n1tec.php


[31]http://omega.ilce.edu.mx:3000/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/119/htm/sec_12

.htm 19-03-07

[[32] http://indarki.blogia.com/2006/marzo.php

[33]http://personales.ya.com/universal/TermoWeb/EnergiasAlternativas/eolica/PDF

s/EOLO22002.pdf

[34]http://personales.ya.com/universal/TermoWeb/EnergiasAlternativas/eolica/PDF

s/EOLO32002.pdf

[35]http://www.planetaazul.com.mx/www/2007/04/16/echa-mano-sener-de-energia-

eolica/

[36]http://www.prd.org.mx/ierd/Coy111/rd1.htm

[37]t)http://www.rrc.state.tx.us/commissioners/carrillo/mexico/2006/CRE__DR__BA

RNES.pdf 2007-28-04

[38]http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0226-01/capitulo4b.html 2007-19-

09

[39]u)http://www.teorema.com.mx/secciones.php?id_sec=51

[40]http://www.windpower.org/es/faqs

[41]http://www.windpower.org/es/stat/units.htm 19/09/07

[42]http://www.windpower.org/es/tour/env/sound.htm

[43]Francisco Xavier Salazar Diez de Sollano. Presidente de la CRE para la revista

ENERGÍA HOY (Año 4, No 39, Junio 2007)

[44]Patrik Kron, presidente internacional de ALSTOM para la revista ENERGÍA

HOY (Año 4, No 39, Junio 2007)

ESIME ZACATENCO 88

http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0226-01/capitulo4b.html

http://www.teorema.com.mx/secciones.php?id_sec=51


ANEXO 1. Directorio de las centrales hidroeléctricas existentes en México

Nombre de la central

Número de unidades

Fecha de entrada en operación

Capacidad efectiva instalada (MW)

Ubicación

Plutarco Elías Calles (El Novillo)

3 12-Nov-1964 135 Soyopa, Sonora

Oviáchic 2 28-Ago-1957 19 Cajeme, Sonora Mocúzari 1 03-Mar-1959 10 Álamos, Sonora 27 de Septiembre (El Fuerte)

3 27-Ago-1960 59 El Fuerte, Sinaloa

Salvador Alvarado (Sanalona)

2 08-May-1963 14 Culiacán, Sinaloa

Humaya 2 27-Nov-1976 90 Badiraguato, Sinaloa

Bacurato 2 16-Jul-1987 92 Sinaloa de Leyva, Sinaloa

Raúl J. Marsal (Comedero)

2 13-Ago-1991 100 Cosalá, Sinaloa

Luis Donaldo Colosio (Huites)

2 15-Sep-1996 422 Choix, Sinaloa

Boquilla 4 01-Ene-1915 25 San Francisco Conchos, Chihuahua

Colina 1 01-Sep-1996 3 San Francisco Conchos, Chihuahua

La Amistad 2 01-May-1987 66 Acuña, Coahuila Falcón 3 15-Nov-1954 32 Nueva Cd.

Guerrero, Tamaulipas

Infiernillo 6 28-Ene-1965 1,000 La Unión, Guerrero

Villita 4 01-Sep-1973 290 Lázaro Cárdenas, Michoacán

Cupatitzio 2 14-Ago-1962 72 Uruapan, Michoacán

Cóbano 2 25-Abr-1955 52 Gabriel Zamora, Michoacán

Platanal 2 21-Oct-1954 9 Jacona, Michoacán

Botello 2 01-Ene-1910 13 Panindícuaro, Michoacán

Tirio 3 01-Ene-1905 1 Morelia, Michoacán

Bartolinas 2 20-Nov-1940 1 Tacámbaro, Michoacán

Itzícuaro 2 01-Ene-1929 1 Peribán los Reyes, Michoacán

ESIME ZACATENCO 89


Zumpimito 4 01-Oct-1944 6 Uruapan, Michoacán

San Pedro Porúas

2 01-Oct-1958 3 Villa Madero, Michoacán

Puente Grande 2 01-Ene-1912 12 Tonalá, Jalisco Colimilla 4 01-Ene-1950 51 Tonalá, Jalisco Luis M. Rojas (Intermedia)

1 01-Ene-1963 5 Tonalá, Jalisco

Manuel M. Diéguez (Santa Rosa)

2 02-Sep-1964 61 Amatitlán, Jalisco

Jumatán 4 17-Jul-1941 2 Tepic, Nayarit Valentín Gómez Farías (Agua Prieta)

2 15-Sep-1993 240 Zapopan, Jalisco

Aguamilpa 3 15-Sep-1994 960 Tepic, Nayarit Leonardo Rodríguez Alcaine (El Cajón)

2 01-Mar-2007 750 Santa María del Oro, Nayarit

Carlos Ramírez Ulloa (El Caracol)

3 16-Dic-1986 600 Apaxtla, Guerrero

Ambrosio Figueroa (La Venta)

5 31-May-1965 30 La Venta, Guerrero

Colotlipa 4 01-Ene-1910 8 Quechultenango, Guerrero

Portezuelos I 4 01-Ene-1901 2 Atlixco, Puebla Portezuelos II 2 01-Ene-1908 1 Atlixco, Puebla Fernando Hiriart Balderrama (Zimapán)

2 27-Sep-1996 292 Zimapán, Hidalgo

Mazatepec 4 06-Jul-1962 220 Tlatlauquitepec, Puebla

Temascal 6 18-Jun-1959 354 San Miguel Soyaltepec, Oaxaca

Tuxpango 4 01-Ene-1914 36 Ixtaczoquitlán, Veracruz

Chilapan 4 01-Sep-1960 26 Catemaco, Veracruz

Camilo Arriaga (El Salto)

2 26-Jul-1966 18 Cd. Maíz, San Luis Potosí

Encanto 2 19-Oct-1951 10 Tlapacoyan, Veracruz

Electroquímica 1 01-Oct-1952 1 Cd. Valles, San Luis Potosí

Ixtaczoquitlán 1 10-Sep-2005 2 Ixtaczoquitlán, Veracruz

Micos 2 01-May-1945 1 Cd. Valles, San Luis Potosí

Minas 3 10-Mar-1951 15 Las Minas, Veracruz

Texolo 2 01-Nov-1951 2 Teocelo,

ESIME ZACATENCO 90


ESIME ZACATENCO 91

Veracruz Manuel Moreno Torres (Chicoasén)

8 29-May-1981 2,400 Chicoasén, Chiapas

Malpaso 6 29-Ene-1969 1,080 Tecpatán, Chiapas

Belisario Domínguez (Angostura)

5 14-Jul-1976 900 Venustiano Carranza, Chiapas

Ángel Albino Corzo (Peñitas)

4 15-Sep-1987 420 Ostuacán, Chiapas

José Cecilio del Valle (El Retiro)

3 26-Abr-1967 21 Tapachula, Chiapas

Bombaná 4 20-Mar-1961 5 Soyaló, Chiapas Tamazulapan 2 12-Dic-1962 2 Tamazulapan,

Oaxaca Schpoiná 3 07-May-1953 2 Venustiano

Carranza, Chiapas

El Durazno (S.H. Miguel Alemán)

2 01-Oct-1955 0 Valle de Bravo, México

Ixtapantongo (S.H. Miguel Alemán)

3 29-Ago-1944 0 Valle de Bravo, México

Santa Bárbara (S.H. Miguel Alemán)

3 19-Oct-1950 0 Santo Tomás de los Plátanos, México

Aguamilpa 3 15-Sep-1994 960 Tepic, Nayarit Tingambato (S.H. Miguel Alemán)

3 24-Sep-1957 0 Otzoloapan, México

Tepazolco 2 16-Abr-1953 0 Xochitlán, Puebla

Las Rosas 1 01-Ene-1949 0 Cadereyta, Querétaro

Huazuntlán 1 01-Ago-1968 0 Zoteapan, Veracruz

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL · energía eléctrica en México, en el territorio nacional se encuentran varios lugares con las características necesarias para la instalación