Generación de series temporales de velocidad de viento para su utilización en estudios de integración de generación eólica en la red eléctrica

El uso de la energía eólica, una fuente de energía inagotable y disponible en la totalidad del planeta, contribuye a mejorar las condiciones ambientales (disminución en la emisión de tóxicos derivados del empleo de energías no renovables), además de contribuir a la riqueza de la zona y al empleo local, considerándose una de las tecnologías más eficientes para producir energía de forma segura y ambientalmente sostenible. El dispositivo capaz de convertir la energía cinética del viento en energía eléctrica se conoce como aerogenerador. Sus palas giran en torno a entre 13 y 20 revoluciones por minuto, a velocidad constante o variable, dependiendo de su tecnología. La eficiencia de estos sistemas depende principalmente de la capacidad de los mismos para adaptar la velocidad del rotor a la velocidad del viento. Debido a la naturaleza intermitente del viento, las turbinas eólicas están constantemente siendo sometidas a esfuerzos mecánicos pulsantes en sus palas que podrían comprometer su tiempo de vida. Además, la potencia inyectada a la red por el aerogenerador podría presentar una dinámica fluctuante afectando a la tensión y la frecuencia en el punto de conexión, degradando la calidad del suministro eólico. A fin de investigar las características operativas de un sistema de conversión de energía como el representado por un generador eólico, es necesario disponer de un registro secuencial de velocidades del viento. A menudo, la frecuencia de las mediciones es baja y el número de datos reales obtenidos suele ser insuficiente para determinados estudios a corto plazo. En tales casos, lo habitual es hacer uso de las estadísticas de datos de velocidad de viento existentes para calibrar modelos estocásticos y generar así una serie de datos de velocidad de viento para el horizonte de tiempos requerido. Esto justifica la necesidad de desarrollar un modelo de velocidad de viento adecuado para evaluar el desempeño de los sistemas eólicos. Para el desarrollo del mismo es necesario conocer la naturaleza y el comportamiento del viento, para poder comprender las características que presenta y así tener en cuenta todos los aspectos que describen el fenómeno. En la literatura se encuentra disponible una gran cantidad de métodos y técnicas empleadas para efectuar la modelización de la magnitud de la velocidad del viento en el dominio del tiempo en función del tipo de datos o modelo a emplear, de los datos que deseen obtenerse y de la finalidad perseguida con dicho estudio. En este Trabajo se presentan los resultados de una investigación enfocada en la elaboración de un programa que permite obtener una representación de la dinámica de la velocidad del viento para pequeñas o grandes escalas de tiempo. Se entiende como pequeñas escalas de a aquellas que se encuentran en el orden de los segundos, mientras que grandes escalas de tiempo abarcan minutos, horas e inclusive días. A fin de generar una serie de valores en el dominio del tiempo que permitan representar la dinámica de la componente horizontal de la velocidad del viento existente en un determinado emplazamiento, se ha desarrollado un código de programación en el entorno de simulación por ordenador MATLAB. El programa toma en consideración una serie de parámetros característicos del entorno geográfico en cuestión mediante el procesamiento de los registros históricos disponibles