ES1278019U - Inclusión de dispositivos de aprovechamiento energético fotovoltaico en postes de aerogeneradores - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de aprovechamiento fotovoltaico caracterizado por tener una superficie troncocónica (1) coincidente con la mayor parte de la superficie troncocónica del poste del aerogenerador, maximizando el aprovechamiento energético de dicha superficie y que utiliza la instalación eléctrica existente asociada al aerogenerador para conectarse a la red eléctrica.
Description
DESCRIPCIÓN
Inclusión de dispositivos de aprovechamiento energético fotovoltaico en postes de aerogeneradores
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención se enmarca en el sector energético, más concretamente en el sector de las energías renovables.
El objeto de esta invención es aumentar la eficiencia energética de las instalaciones eólicas mediante la optimización del espacio disponible del poste de los aerogeneradores, incluyendo en el mismo, dispositivos fotovoltaicos para el aprovechamiento simultaneo de ambas fuentes de energía.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En base a la necesidad de acelerar la descarbonización de la industria, acentuada aún más por la situación de pandemia del COVID-19, y alineado además con el cumplimiento de los objetivos del Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2021 2030, se plantea la necesidad de buscar sinergias y mejorar la eficiencia de las instalaciones actuales.
De acuerdo con el informe de Reoltec (Plataforma eólica tecnológica) sobre “ Innovación en el sector eólico Período 2018-2019”, se estima un crecimiento exponencial de las energías renovables en las décadas venideras, liderado principalmente por la energía eólica (que prevé casi duplicar la potencia instalada entre 2020 y 2030) y la energía fotovoltaica (en auge constante gracias a la reducción de los costes de fabricación y con previsión de duplicar también la potencia instalada en los próximos 10 años).
Se adjunta a continuación un gráfico (Gráfico 1) y una tabla (Tabla 1) de dicho informe en el que se refleja lo citado anteriormente.
Gráfico 1: Capacidad instalada de tecnologías renovables en MW (Fuente: Ministerio para la Transición Ecológica)
Tabla 1: Escenarios objetivo de la generación de energía eléctrica a través de energía eólica (Fuente: Ministerio para la Transición Ecológica)
Sin embargo, siendo dichas energías renovables las de mayor potencial y desarrollo, no existen sinergias completas en la utilización de ambas. Es cierto que se están potenciando algunos parques eólicos con instalaciones fotovoltaicos anexas, pero en ningún caso, se plantea el aprovechamiento de la superficie del poste de las turbinas eólicas, desperdiciando de este modo un área de alta exposición solar susceptible de ser rentabilizada.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
La invención consiste en aprovechar el espacio muerto de los postes de los aerogeneradores, mediante la colocación de dispositivos de aprovechamiento fotovoltaico en dicho espacio. Esto permitiría incrementar hasta un 25% la energía generada por la instalación. Dicho porcentaje dependerá de las condiciones de cada instalación y supondría solamente un incremento del 10% de la inversión inicial. Esta optimización del espacio de los postes debe estudiarse de forma individualizada para cada caso, existiendo diferentes adaptaciones de la invención para conseguir la solución energética óptima.
En un primer lugar deben evaluarse las características de la instalación eólica objeto
de estudio, entre las que destacan:
- Localización geográfica del aerogenerador
- Exposición solar a la que se ve expuesta
- Tipo de instalación, si se encuentra en tierra ("onshore”) o en el mar ("offshore”) - Tiempo de vida de la misma en el caso de instalaciones existentes.
- Resistencia al viento que presenta.
Una vez evaluadas, se podrá configurar la solución óptima para la instalación, en la que se podrán variar características como las que se indican:
- El área del poste en la que se desplegarán los dispositivos fotovoltaicos de forma que el aprovechamiento energético sea el eficiente.
- El tipo de dispositivo fotovoltaico más adecuado: placas fotovoltaicas flexibles adaptables al poste, seguidores solares que permitan un aprovechamiento mayor u otro tipo de dispositivos de aprovechamiento fotovoltaico.
- Material con el que se fabriquen los dispositivos fotovoltaicos, considerando principalmente factores críticos como:
o Posible corrosión en ambientes más severos como instalaciones "offshore”
o Necesidad de mantenimiento mínima
Las principales ventajas que implica esta invención con respecto al estado actual de la técnica son las que se describen a continuación:
- Aprovechamiento de un espacio disponible, de obligada construcción y con alta exposición solar
- Aumento de la eficiencia de las instalaciones eólicas actuales y futuras (con un incremento del 25% en una instalación "típica”)
- Contribución a la descarbonización por generación energética renovable sin emisiones de CO2
- Modernización y reacondicionamiento de parques eólicos antiguos (alineado con los objetivos del Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2021-2030) - Adaptabilidad a instalaciones tanto terrestres ("onshore”) como marinas ("offshore”)
- Backup energético al aerogenerador para momentos en los que éste no esté generando energía.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante, unas figuras en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1.- Muestra una vista frontal del dispositivo de la invención en la que se aprecia la instalación fotovoltaica incluida en el poste del aerogenerador
Figura 2.- Muestra una vista en 3D del dispositivo de la invención en la que se aprecia la instalación fotovoltaica incluida en el poste del aerogenerador
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A continuación, se describe una realización preferente de la invención, representada en las Figuras 1 y 2.
En ambas figuras, se aprecia el área del poste eólico en la que se han incluido los dispositivos fotovoltaicos (1).
Para la realización preferente de la invención se han seleccionado placas fotovoltaicas flexibles adaptadas al poste del aerogenerador y dispuestas alrededor de toda la superficie troncocónica del poste.
Tal y como se aprecia en las Figuras 1 y 2, se ha dejado, tanto en la parte inferior como en la parte superior del poste, área disponible, que, en función del estudio de cada instalación, podrá ser utilizada incluyendo más cantidad de placas fotovoltaicas.
Para la conexión a la red se utilizará la instalación eléctrica asociada al aerogenerador. La aplicación industrial de la invención tiene como objetivo un incremento del aprovechamiento energético de las instalaciones de los aerogeneradores de aproximadamente un 25 % con solo un 10% de incremento de la inversión inicial.
Claims (3)
1. Dispositivo de aprovechamiento fotovoltaico caracterizado por tener una superficie troncocónica (1) coincidente con la mayor parte de la superficie troncocónica del poste del aerogenerador, maximizando el aprovechamiento energético de dicha superficie y que utiliza la instalación eléctrica existente asociada al aerogenerador para conectarse a la red eléctrica.
2. Dispositivo de aprovechamiento fotovoltaico según reivindicación 1 caracterizado porque la superficie troncocónica (1) consistirá en una pluralidad de placas fotovoltaicas flexibles.
3. Dispositivo de aprovechamiento fotovoltaico según reivindicación 2 caracterizado porque las placas que forman el dispositivo fotovoltaico serán seguidores solares.
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