Protocolo 1: Medici´on de Variables Necesarias en el Modelamiento de Energ´ıa Firme de Plantas E´olicas Universidad de los Andes - Consejo Nacional de Operaci´on (CNO) 5 de junio de 2018

´Indice 1. Introducci´ on

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2. Mejores Pr´ acticas para Campa˜ nas de Medici´ on de Viento

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3. Protocolo para la Medici´ on de Variables Necesarias en el Modelamiento de Energ´ıa en Firme de Plantas E´ olicas 5 4. Selecci´ on de la Zona de Instalaci´ on

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5. Selecci´ on de Instrumentos de Medici´ on 5.1. Velocidad Horizontal de Viento . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1.1. Uso de Sistemas de Medici´on Remota: Sodar y Lidar 5.1.2. Protecci´ on a Condiciones Ambientales . . . . . . . . 5.2. Direcci´ on del Viento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3. Temperatura del Aire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.4. Presi´ on Barom´etrica y Humedad Relativa . . . . . . . . . .

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6. Instalaci´ on 6.1. Selecci´ on de la Torre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2. Montaje de Torre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3. Alturas, Configuraciones y Montaje de Sensores . . . . . . . . . . . 6.4. Selecci´ on del Sistema de Registro de Datos . . . . . . . . . . . . . 6.5. Montaje de Sistema de Datos, Cableado y Protecci´on contra Rayos

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7. Calibraci´ on y Verificaci´ on

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8. Operaci´ on y Mantenimiento

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9. Configuraciones de Torre Meteorol´ ogica

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Referencias

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´ APENDICE: Principales Empresas de Equipos para Medici´ on de Velocidades de Viento 49

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1.

Introducci´ on

La precisi´ on y exactitud en la medici´on de variables meteorol´ogicas son esenciales para la evaluaci´on y modelamiento energ´etico de cualquier proyecto de energ´ıa e´olica. La informaci´ on meteorol´ogica necesaria incluye la velocidad y la direcci´on de viento principalmente, adem´as de mediciones de temperatura, presi´ on atmosf´erica y humedad. En la resoluci´on 167 de 2017 de la Comisi´on de Regulaci´ on de Energ´ıa y Gas (CREG), la cual determina la metodolog´ıa para el c´alculo de energ´ıa firme de plantas e´ olicas, se exige el suministro de informaci´on de largo plazo (10 a˜ nos o superior), para el cual debe existir por lo menos un (1) a˜ no de mediciones in situ [1]. Mientras las mediciones en sitio de buena calidad permiten validar y adaptar la informaci´on de fuentes secundarias, mediciones de calidad deficiente pueden resultar en la sobre o subestimaci´ on del recurso e´ olico. Se estima que errores de exactitud del ±5 % en mediciones de velocidad de viento pueden llevar a imprecisiones del ±10 % en la energ´ıa producida por las plantas e´olicas [2], lo cual afecta fuertemente las estimaciones de la ENFICC y tiene repercusiones directas en la confiabilidad del Sistema Interconectado Nacional (SIN). Por lo tanto, es importante hacer ´enfasis en la calidad de la informaci´ on recopilada y en los est´andares que deben cumplir las campa˜ nas de medici´on en t´erminos de calibraci´ on, operaci´ on y mantenimiento de los instrumentos de medici´on. Al respecto, se han desarrollado diversas normas, est´andares y gu´ıas de mejores pr´acticas relacionadas con la medici´on de viento, entre las que destacan y se usan principalmente en la industria: • La Gu´ıa de Instrumentos Meteorol´ ogicos y M´etodos de Observaci´ on (Edici´on de 2014) de la Organizaci´ on Meteorol´ ogica Mundial (WMO [3]), cuya descripci´on de instrumentos y sistemas de medici´ on m´ as usados lo convierte en el recurso principal para la correcta selecci´ on, calibraci´ on, instalaci´ on y operaci´on de instrumentos meteorol´ogicos apropiados. • El est´andar 61400-12 de la Comisi´ on Electrot´ecnica Internacional (IEC) es uno de los referentes m´as utilizados en la industria e´ olica para la medici´on de velocidad de viento. Si bien este documento est´ a dirigido al an´ alisis del desempe˜ no de potencia de turbinas e´olicas, la mayor´ıa de especificaciones detalladas para la instalaci´on de torres meteorol´ogicas y sus respectivos sensores son ampliamente utilizadas en la prospecci´on de viento. Este est´andar describe, entre otras cosas, la calidad de los sensores en t´erminos de precisi´on y confiabilidad y define un conjunto de criterios con respecto a la cantidad y calidad de los datos [4]. • La Gu´ıa para la Evaluaci´ on de Condiciones Espec´ıficas de Viento en Sitio de la Red de Medici´ on de Institutos de Energ´ıa E´ olica (MEASNET) describe el proceso de evaluaci´on de una ubicaci´ on, incluida la recopilaci´ on, evaluaci´on e interpretaci´on de datos meteorol´ogicos [5]. • El documento Manual de Evaluaci´ on de Recurso E´ olico re´ une las gu´ıas de buenas pr´acticas aceptadas en la industria para la planeaci´on y ejecuci´on de campa˜ nas de medici´on [6]. Este es un reporte desarrollado por AWS Truepower como actualizaci´on del manual Manual de Evaluaci´ on de Recurso E´ olico: Fundamentos para Dirigir un Programa de Monitorizaci´ on Exitoso del Laboratorio Nacional de Energ´ıas Renovables (NREL) [7]. Partiendo de la revisi´ on realizada para este entregable, el presente documento se divide en tres partes. Una primera parte que da el contexto del contenido de este documento-protocolo y es comprendida por esta introducci´on y la Secci´on 2. La segunda parte, correspondiente a la Secci´on 3, presenta el protocolo para la medici´on de las variables meteorol´ogicas necesarias para el modelamiento de la energ´ıa en firme de plantas e´olicas. Finalmente, la tercera parte presenta los sustentos del protocolo, en donde se recopilan est´andares y gu´ıas de mejoras pr´acticas internacionales para la evaluaci´ on de recurso e´olico, lo cual comprende las secciones 4 a 9. 2

2.

Mejores Pr´ acticas para Campa˜ nas de Medici´ on de Viento

Una campa˜ na de medici´ on adecuada se compone de tres etapas principales (como se muestra en la Figura 1), iniciando con la identificaci´on del sitio, seguida de la evaluaci´on preliminar del recurso (el cual incluye la definici´ on del plan de medici´on, ubicaci´on y altura de las torres de medici´on, selecci´ on de instrumentaci´ on, entre otros) y el emplazamiento a peque˜ na escala1 . En este documento se realizar´ a un especial ´enfasis sobre la segunda etapa descrita en este esquema, aunque se comentar´ an generalidades de todas las etapas a continuaci´on.

Figura 1: Proceso de ejecuci´ on de una campa˜ na de medici´on de viento. Figura elaborada a partir de informaci´ on de [6] y [7]. La primera etapa consiste en la identificaci´on de sitios con potencial e´olico a partir de informaci´on disponible en mapas con datos de viento disponibles p´ ublicamente. Existen diversas fuentes de informaci´ on de vientos para el mundo en general o para zonas y pa´ıses espec´ıficos, como los que se presentan en la Tabla 1. Se sugiere la revisi´on del documento Data Quality for Global Renewable Energy Atlas - Solar and Wind [8], el cual presenta una metodolog´ıa y recomendaciones para evaluar la calidad de los datos presentes en los atlas de recursos energ´eticos. Adicional a esta informaci´ on, se requiere recopilar datos de inter´es para la instalaci´on de torres de medici´ on a partir de Sistemas de Informaci´ on Geogr´afica (GIS), recolectando par´ametros como la elevaci´ on, rugosidad del terreno, cuerpos de agua, construcciones, obst´aculos, entre otros. Seg´ un la literatura, la estimaci´ on de energ´ıa e´ olica predicha en esta etapa posee un alto nivel de incertidumbre del orden ±50 %, por lo que estos datos no pueden ser usados en un an´alisis de viabilidad econ´omica, lo cual obliga a la ejecuci´ on de mediciones en sitio [9]. 1

Tambi´en denominado ”Micrositing”

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Tabla 1: Mapas y Atlas de Viento disponibles para identificaci´on de sitios con potencial e´olico.

Una vez se selecciona un sitio, la segunda etapa se ejecuta con el objetivo de caracterizar el recurso e´ olico disponible, para lo cual se realiza la instalaci´on de torres meteorol´ogicas de monitorizaci´ on. Los principales objetivos de esta etapa son: i) determinar o verificar si existen los recursos e´olicos suficientes que justifiquen investigaciones m´as profundas en sitio, ii) comparar el recurso e´olico en diferentes zonas para distinguir los respectivos potenciales de desarrollo y iii) obtener datos representativos para la estimaci´on del desempe˜ no y viabilidad econ´omica de los modelos de turbinas e´ olicas seleccionadas. La tercera etapa consiste en la evaluaci´on detallada del recurso e´olico en el sitio escogido, lo cual implica la caracterizaci´on detallada del viento en todas las escalas espaciales y temporales relevantes, con el objetivo de generar una estimaci´on precisa de la producci´ on de energ´ıa y la ubicaci´on ´optima de las turbinas en el ´area del proyecto. Dentro de los aspectos concretos de esta etapa se encuentran la validaci´on de datos, ajustes de series de tiempo para largo plazo, modelamiento del flujo de viento y an´alisis de incertidumbre. Este documento-protocolo se centrar´a en la segunda etapa (Evaluaci´on Preliminar de Recurso E´olico), la cual tiene una serie de pasos relacionados con la instalaci´on de equipos y tratamiento de datos (como se muestra en la Figura 1) que deben ser revisados respecto a las normas, est´andares y gu´ıas disponibles, lo cual se presentar´a en las siguientes secciones. Es importante resaltar en este punto que las siguientes recomendaciones y exigencias del protocolo s´ olo aplican para torres meteorol´ ogicas construidas despu´ es de la emisi´ on de esta normativa. Esto implica que, as´ı como las campa˜ nas de viento ejecutadas luego de que este protocolo entre en vigor deben seguir los lineamientos del mismo para la implementaci´on de nuevas torres meteorol´ogicas, las torres previamente existentes no estar´ an sujetas a este reglamento. Por esta raz´on, el uso de datos provenientes de torres antiguas ser´ a v´ alido u ´ nicamente como fuente de informaci´on secundaria y adicional, y nunca reemplazar´ a la instalaci´on de torres meteorol´ogicas nuevas erigidas en acorde a este documento-protocolo.

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3.

Protocolo para la Medici´ on de Variables Necesarias en el Modelamiento de Energ´ıa en Firme de Plantas E´ olicas

A continuaci´ on se plantea el protocolo con los requerimientos m´ınimos para realizar una campa˜ na de medici´ on de viento (velocidad horizontal, direcci´on, temperatura, humedad y presi´ on atmosf´erica). El sustento de los siguientes lineamientos puede ser revisado en las Secciones 4 a 9.

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Tabla 2: Clasificaci´ on del terreno en t´erminos de la rugosidad aerodin´amica z0 desarrollada y actualizada por Davenport et al [10]. Aqu´ı x hace referencia a la distancia de un obst´aculo con el sitio de evaluaci´ on y H es la altura del obst´aculo.

´ Figura 2: Definici´ on de variables para la clasificaci´on de reglas de medici´on de viento: a) Angulo de sitio y altura del obst´ aculo, b) ancho angular efectivo y c) ancho de obst´aculo delgado. Adaptada de [3].

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Tabla 3: Requerimientos de la zona de instalaci´on seg´ un la Clase del sitio para la medici´on de velocidades de viento seg´ un el est´ andar ISO 19289:2014 elaborado por [3].

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Tabla 4: Caracter´ısticas t´ecnicas exigidas para anem´ometros seg´ un la norma ISO 17713-1:2007 y la WMO [3].

Tabla 5: Caracter´ısticas t´ecnicas para veletas de viento acordes a la WMO [3] y NREL [6].

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Tabla 6: Caracter´ısticas t´ecnicas para term´ometros acordes a la WMO [3].

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Tabla 7: Caracter´ısticas t´ecnicas de bar´ometros e higr´ometros acordes a la WMO [3].

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4.

Selecci´ on de la Zona de Instalaci´ on

Una torre de medici´ on debe ser instalada en una posici´on que le permita representar las condiciones clim´ aticas generales del ´ area de un posible proyecto. El nivel y calidad con la que las mediciones de la torre reproducir´ an el flujo de viento depender´an principalmente de la orograf´ıa, tipo de suelo y la presencia de obst´ aculos. Para definir el grado de representatividad de una ubicaci´on potencial de torre de medici´on, los manuales de buenas pr´acticas presentan diversas recomendaciones relacionadas con la altura y ubicaci´on de la torre meteorol´ogica. Seg´ un el Manual de Evaluaci´ on de Recurso E´ olico, las torres meteorol´ogicas deben ser ubicadas tan lejos como sea posible de obst´aculos y deben ser distribuidas en un conjunto diverso de ubicaciones que representen el amplio rango de condiciones clim´aticas de la regi´on donde se pretenden ubicar turbinas e´ olicas [6]. Para establecer la ubicaci´on y el n´ umero de torres de medici´ on, existe una primera aproximaci´ on que asume que las condiciones de viento medidas en una posici´ on pueden ser extrapoladas con una incertidumbre tolerable dentro de un radio de representatividad, lo cual implica la distancia m´ axima entre cualquier turbina propuesta y una torre de medici´ on. Este m´etodo requiere una distribuci´ on preliminar de las turbinas de viento para establecer el n´ umero apropiado de torres y reducir la incertidumbre en el modelamiento del flujo de viento.

Figura 3: Ejemplos de tipos de terrenos en Colombia. A la izquierda se ejemplifica un terreno simple y plano en los alrededores del parque e´olico de Jepirachi (Alta Guajira). A la derecha, en contraposici´on, se ejemplifica un terreno complejo y monta˜ noso en el Cerro de Patascoy (PutumayoNari˜ no), para el cual se recomienda seguir gu´ıas adicionales para el n´ umero de torres. Con el objetivo de determinar un l´ımite para el radio de representatividad de una torre meteorol´ogica, se utiliza el valor establecido por la MEASNET para un terreno plano y homog´eneo de 10 km [5], el cual ser´ a el radio m´ aximo permitido para una estaci´on de medici´on en cualquier caso. Este criterio permite establecer el n´ umero m´ınimo de torres meteorol´ogicas, el cual aumenta seg´ un la complejidad del terreno y la necesidad de una representaci´on m´as detallada del viento en el ´area del proyecto. Esto es com´ un en zonas monta˜ nosas donde el viento se acelera de distintas maneras en funci´ on de la complejidad del relieve (Figura 3), en cuyas situaciones se recomienda el uso de los siguientes lineamientos de la MEASNET y NREL [5] [6]: • En terrenos moderadamente complejos, con aspectos orogr´aficos como colinas poco pronunciadas y cordilleras simples perpendiculares al viento, el radio m´aximo var´ıa de 3 a 5 km. • Para terrenos muy complejos que incluyen cordilleras complejas y muy empinadas (pendientes con ´angulo de inclinaci´ on mayor a 17◦ ), sitio costero con distancia variable de la playa, o regi´on con bosques densos presentan radios m´aximos recomendados de 1 a 3 km. 18

Adicionalmente, la ubicaci´ on de torres meteorol´ogicas est´a limitada por la presencia de obst´ aculos tales como edificios, afloramientos de roca o conjuntos aislados de ´arboles. Esto sucede debido a que en la zona de la estela del obst´ aculo se presenta una importante reducci´on de la velocidad e incremento de la turbulencia. Por este motivo, la WMO ha definido el est´andar ISO 19289:2014 en el que establece las reglas de exposici´on de sensores en estaciones meteorol´ogicas [3]. En este est´andar, se muestra una clasificaci´ on que va de 1 a 5, donde los sitios de Clase 1 corresponden a casos de medici´ on de bajo nivel de incertidumbre y que pueden ser utilizados para representar el clima de un ´ area amplia, mientras los sitios de Clase 5 corresponden a lugares donde los obst´aculos cercanos alteran las mediciones reduciendo la representatividad meteorol´ogica. En el caso espec´ıfico de la medici´ on de velocidad de viento, la calidad de la medici´on estar´a afectada no s´olo por los obst´ aculos circundantes sino tambi´en por la rugosidad aerodin´amica del terreno. La clasificaci´on de rugosidad se puede determinar a partir de la Tabla 8 que toma como referencia las caracter´ısticas visuales del sitio para la determinaci´on de la rugosidad relativa z0 . Por ejemplo, una regi´on como la Alta Guajira puede clasificarse como sitio con rugosidad de Clase 2, debido a que se caracteriza por ser un desierto con presencia de playas y un relieve con pocas ondulaciones.

Tabla 8: Clasificaci´ on del terreno en t´erminos de la rugosidad aerodin´amica z0 desarrollada y actualizada por Davenport et al [10]. Aqu´ı x hace referencia a la distancia de un obst´aculo con el sitio de evaluaci´ on y H es la altura del obst´aculo.

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´ Figura 4: Definici´ on de variables para la clasificaci´on de reglas de medici´on de viento: a) Angulo de sitio y altura del obst´ aculo, b) ancho angular efectivo y c) ancho de obst´aculo delgado [3]. Una vez se determina la clasificaci´ on de la rugosidad, se eval´ ua la influencia de los obst´aculos relevantes cercanos a la torre para establecer la clasificaci´on del sitio. Los obst´aculos se caracterizan seg´ un una serie de par´ ametros geom´etricos: para definir si un objeto tiene un tama˜ no relevante como para obstaculizar el flujo, se analiza el ancho angular efectivo φ como se muestra en la Figura 4. As´ı las cosas, un objeto es considerado como un obst´aculo si este tiene un φ mayor a un valor determinado, de lo contrario se clasifica como obst´aculo delgado. Si el obst´aculo se considera ancho, se define la distancia apropiada de la torre respecto a un obst´aculo en t´erminos de su altura H o el ´ angulo de sitio β; de lo contrario, si el obst´aculo es considerado delgado y tiene una altura mayor a 8 m, la distancia se define a partir de su ancho w (Figura 4). En la Tabla 9 se presentan las distintas clases de reglas de medici´on con sus respectivas caracter´ısticas. Es importante notar que el est´andar WMO-ISO 19289:2014 est´a dise˜ nado para torres de 10 m de altura, las cuales son m´as propensas a las perturbaciones del viento debidas a las condiciones del terreno y obst´ aculos que las torres de prospecci´on e´olica. En efecto, la estela de un obst´aculo solo es capaz de afectar la velocidad del viento hasta dos veces la altura de la obstrucci´on como se observa en la Figura 5, lo cual implica que una torre con sensores ubicados en niveles suficientemente altos tendr´a mediciones representativas del recurso e´olico en el sitio. Por esta raz´ on, este est´ andar debe ser ejecutado junto con los lineamientos para la definici´on de la altura de la torre (final de esta secci´on) y las alturas de los anem´ometros (Secci´on 5.3) como una gu´ıa para la selecci´ on de la mejor zona de instalaci´on dentro del ´area del proyecto. En este sentido, se recomienda cumplir con una clasificaci´on de por lo menos Clase 2 para garantizar baja incertidumbre en las mediciones y mayor representatividad.

Figura 5: Zona de afectaci´ on del viento debida a un obst´aculo. Esquema tomado de [11]

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Tabla 9: Clasificaci´ on de las reglas de medici´on de velocidades de viento seg´ un el est´andar ISO 19289:2014 elaborado por [3].

Sumado a las anteriores consideraciones sobre obst´aculos, es importante agregar que: i) en algunos casos, conjuntos de obst´ aculos altos y delgados pueden generar un efecto similar a un obst´aculo simple y ancho, por lo que este fen´omeno debe ser considerado; ii) cambios en la altitud (positivo o negativo) en el terreno que no sean representativos del paisaje deben ser considerados como obst´aculos y iii) la presencia de numerosos obst´aculos con una altura mayor a los 2 m genera alteraciones importantes en el flujo de viento, por lo que se recomienda usar la altura de los obst´aculos como nivel de referencia para la instalaci´on de sensores para minimizar la influencia de obst´aculos en posteriores mediciones. Este problema es bastante com´ un en la monitorizaci´ on de regiones cercanas o internas a bosques como se esquematiza en la Figura 6. El u ´ltimo aspecto a tener en cuenta es la altura de la torre meteorol´ogica, la cual depender´ a del uso complementario de sistemas de medici´on remota (Sodar y Lidar) por parte de la campa˜ na de viento. La aplicaci´ on de estas t´ecnicas es frecuente en la industria e´olica hoy en d´ıa y es aceptado por la reciente versi´ on del est´ andar internacional IEC 61400-12-1:2017 con ciertas limitaciones y alcances que son discutidos en la Secci´on 5.1.1. Dependiendo del uso de estos sistemas se tienen los siguientes escenarios para definir la altura de la torre meteorol´ogica:

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Figura 6: La altura efectiva de la torre He var´ıa seg´ un la presencia de obst´aculos densos con altura equivalente d, de forma que He = HT − d. Esquema adaptado de [12] • Si la campa˜ na de viento s´ olo utilizar´a mediciones con torres meteorol´ogicas, es de obligatorio cumplimiento que la altura corresponda por lo menos a 2/3 de la altura del cubo2 de las turbinas e´ olicas a instalar seg´ un MEASNET [5], lo cual garantiza la caracterizaci´on del recurso e´ olico en la parte m´ as baja y relevante de la capa l´ımite atmosf´erica. • Si la campa˜ na combina mediciones de torres meteorol´ogicas con sistemas de medici´on remota (Sodar o Lidar) y el uso de estas es v´alida para el tipo del terreno del proyecto, la altura m´ınima de la torre debe ser de 40 metros para garantizar la correcta monitorizaci´ on y verificaci´ on de estos sistemas [4] [5]. En este caso, instalar una torre de 2/3 de la altura del cubo (mientras la altura resultante sea superior a 40 metros) es altamente recomendable pero su cumplimiento estricto no es obligatorio.

5.

Selecci´ on de Instrumentos de Medici´ on

En esta secci´ on se describen los instrumentos m´as utilizados para torres de medici´on de viento y las normas y est´ andares relacionados que deben cumplir dispositivos comerciales de alta calidad. Es importante definir el nivel de exactitud y la incertidumbre requerida para la correcta selecci´ on de los instrumentos. Las principales variables que se requieren medir son la velocidad del viento y su direcci´on; sin embargo, la temperatura del aire, la presi´on barom´etrica y la humedad relativa afectan la estimaci´ on de la densidad del aire, por lo que su medici´on es necesaria para una posterior estimaci´on de la energ´ıa producida.

5.1.

Velocidad Horizontal de Viento

Aunque existe una amplia variedad de instrumentos disponibles en el mercado para la medici´ on de esta variable, s´ olo los anem´ ometros de cazoletas y s´onicos son aceptados por est´andares y gu´ıas de la industria e´ olica [4]. Se descarta el uso de anem´ometros de tubo de pitot debido a la p´erdida de exactitud a causa de variables clim´aticas (polvo, humedad, insectos) [13], as´ı como los anem´ ometros de alambre caliente debido a su fragilidad excesiva, baja precisi´on a altas velocidades, mal funcionamiento bajo condiciones lluviosas y por su necesidad de una constante 2

Enti´endase cubo o buje (en ingl´es hub) como el eje central de una turbina e´ olica horizontal (HAWT) o la altura con respecto a la base de la torre del centroide del a ´rea barrida por el rotor en una turbina vertical (VAWT) [4]

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calibraci´on por presencia de contaminantes, polvo o humedad excesiva en el aire [3]. Sin embargo, el uso de sistemas de medici´ on remota como Sodar y Lidar son aceptados como instrumentos complementarios a los anem´ ometros de cazoletas y s´onicos con ciertos alcances y restricciones que son discutidas en la Secci´ on 5.1.1. Los anem´ ometros de cazoletas son los instrumentos m´as comunes en la industria debido a su robustez y la demostrada efectividad de su uso en aplicaciones meteorol´ogicas [4]. Estos instrumentos consisten de un ensamble de 3 ´o 4 cazoletas conectados a un eje rotatorio vertical, el cual posee un transductor que convierte el movimiento rotacional en una se˜ nal el´ectrica con informaci´on de la frecuencia (o voltaje) la cual es procesada para obtener la velocidad de viento [14]. El est´andar IEC 61400-12-1 establece clasificaciones y especificaciones para la ubicaci´on, montaje y uso de este tipo de anem´ ometros. Adicionalmente, los anem´ometros de cazoletas seleccionados deben corresponder a los est´ andares ASTM D5096-02:2011 y la ISO 17713-1:2007. Ambos est´andares establecen la metodolog´ıa para la determinaci´on del desempe˜ no de anem´ometros de cazoletas teniendo en cuenta la medici´on de par´ametros como el Umbral de Inicio, Constante de ´ Distancia, Funci´ on de Transferencia y Respuesta a Angulos de Ataque. Por otra parte, los anem´ ometros s´onicos no poseen partes m´oviles y miden la velocidad y direcci´on del viento (en dos o tres direcciones) al detectar variaciones en la velocidad de sonido ultras´onico transmitido entre puntos fijos de una configuraci´on geom´etrica determinada. Debido a que no poseen la inercia rotacional de los anem´ometros de cazoleta, posee una mejor respuesta frente a fluctuaciones de altas velocidades y a la direcci´on del viento, implicando una reducci´on en el nivel de incertidumbre y alta durabilidad [3]. Los est´andares aplicables a este tipo de anemometr´ıa son la ISO 16622:2002, la cual define metodolog´ıas de prueba para anem´ometros s´onicos en diversos ambientes de laboratorio y de campo, a partir de criterios de desempe˜ no diversos; adicionalmente, el est´ andar ASTM D6011-96 presenta la metodolog´ıa de prueba para evaluaci´ on de desempe˜ no enfocado en aplicaciones meteorol´ogicas. La clasificaci´ on de anem´ ometros se basa en el nivel de incertidumbre operacional y se caracteriza seg´ un un n´ umero de clase. Un menor n´ umero de clase representa una menor incertidumbre, por ejemplo, los anem´ ometros de Clase 2 indican que la desviaci´on de sus mediciones no supera el 2 % dentro del rango operacional de temperatura; as´ı mismo, instrumentos de Clase 0.5 garantizan una incertidumbre operacional menor al 0.5 % para una desviaci´on est´andar. El uso de anem´ometros de Clase 1.7 o mejor es requerido para garantizar una medici´on de velocidad apropiada seg´ un el est´ andar IEC 61400-12-1:2017 [4]. Se recomienda la revisi´on del Anexo J de esta norma, la cual contiene la metodolog´ıa para la evaluaci´on y definici´on de la clase de incertidumbre operacional del anem´ ometro. Otros aspectos importantes son las alturas de ubicaci´ on de los sensores y la configuraci´ on del soporte empleado para instalar los anem´ometros, ya que la precisi´on de este se afectar´ a si el instrumento est´a ubicado muy cerca de la torre; en este caso se debe revisar la Secci´ on 6.3. En la Tabla 10 se muestran las especificaciones generales que deben seguir los anem´ometros seleccionados para cumplir la Clase 1.7 y los est´andares ISO y ASTM. Se recomienda remitirse a las referencias [3], [4], [5], [6] y [14] para mayor informaci´on sobre par´ametros de selecci´ on, evaluaci´on y factores de incertidumbre. Tambi´en se recomienda revisar la secci´on 5.1.2 de este documento para consideraciones de protecci´on para ambientes salinos, heladas, presencia de polvo y ambientes corrosivos en general. En el Ap´endice del presente documento se presentan empresas y una lista de instrumentos de medici´ on com´ unmente utilizados en la industria e´olica.

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Tabla 10: Caracter´ısticas t´ecnicas exigidas seg´ un la norma ISO 17713-1:2007 y la WMO [3].

5.1.1.

Uso de Sistemas de Medici´ on Remota: Sodar y Lidar

Los sistemas de medici´ on remota basados en tierra como Sodar (detecci´on s´onica) y Lidar (detecci´on por luz) son utilizados para la caracterizaci´on del recurso e´olico a alturas superiores respecto a las que permiten torres meteorol´ogicas fijas. Estos instrumentos han mostrado tener buen desempe˜ no para definir la velocidad a diversas altitudes de la atm´osfera, llegando a dar estimados bastante razonables para alturas superiores a los 150 metros [15]. Esta caracter´ıstica permite que estas tecnolog´ıas constituyan una alternativa para casos donde las torres fijas no son t´ecnicamente factibles, como por ejemplo en proyectos e´olicos fuera de costa3 . La posibilidad de desplazamiento de estos instrumentos permite la definici´on de perfiles de viento en diversos puntos dentro del proyecto, por lo que su uso combinado con informaci´on de torres meteorol´ogicas reduce la incertidumbre en los estimados de producci´on de energ´ıa [6]. Para garantizar el uso apropiado de estas tecnolog´ıas en una campa˜ na de medici´on de viento, se recomienda seguir las siguientes pr´ acticas resaltadas en el documento DNV-RP-J101 del 2011 Uso de Medici´ on Remota para Evaluaci´ on de Recurso E´ olico [16]: • La ubicaci´ on apropiada de sistemas Sodar y Lidar en sitio permite asegurar que los datos proporcionen mediciones v´ alidas del recurso e´olico en el sitio. • Una documentaci´ on completa y cuidadosa ayuda a verificar la existencia de informaci´on suficiente para evaluar los datos registrados apropiadamente. • La verificaci´ on de datos de los equipos de medici´on remota respecto a mediciones en torres aseguran el correcto funcionamiento y operaci´on de sistemas Lidar y Sodar durante el per´ıodo de medici´ on. • La planificaci´ on cuidadosa de los lugares y las duraciones de las mediciones garantiza que las mayores fuentes de incertidumbre dentro de la recopilaci´on de datos sean reconocidas, lo cual permite evaluar el recurso e´olico con precisi´on. Un aspecto esencial en la implementaci´on de esta tecnolog´ıa es el reconocimiento de las diversas restricciones y limitaciones presentes en estas t´ecnicas debidas al funcionamiento de estos equipos, las cuales deben ser tenidas en cuenta para evitar incertidumbres inapropiadas en los equipos. 3

Tambi´en se usa el t´ermino en ingl´es ”offshore”

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Entre las diversas fuentes de error en Sodar y Lidar se incluyen la estimaci´on incorrecta del ´angulo zenit de los haces ac´ usticos (s´ olo en Sodar), conversi´on vector a escalar de la velocidad, alteraci´on por condiciones ambientales como temperatura, precipitaci´on, nubosidad, presencia de part´ıculas, intensidad de turbulencia y r´afagas de viento, promediado del volumen de aire analizado, alteraciones por torres cercanas, entre otros [6] [12]. Sin embargo, la fuente de error de mayor relevancia en los sistemas de medici´on remota proviene de la inclinaci´ on del flujo de viento producto de la complejidad del terreno. A diferencia de los anem´ometros, que miden la velocidad en un punto fijo, los sistemas Sodar y Lidar promedian la velocidad de viento de un volumen de aire partiendo de la suposici´on de que las parcelas de viento analizadas (ubicadas a diversas alturas) tienen componentes id´enticos de velocidad. Esta homogeneidad horizontal es v´ alida y razonable en terreno plano, m´as no en terrenos complejos (relieve complejo y cambios abruptos de rugosidad superficial). Este aspecto es de gran importancia, ya que aunque los sistemas de medici´ on remota han mostrado alta exactitud en mediciones sobre terreno plano, la calidad de estos disminuye notablemente en terreno complejo con desviaciones que ascienden hasta el 10 % [12]. Debido a la influencia del terreno sobre la calidad de las mediciones, la IEC 61400-12-1 acepta el uso de estas tecnolog´ıas u ´nicamente en condiciones de terreno plano en su versi´on reciente del 2017. La definici´ on de terreno plano es definida por el est´andar en su Anexo B y utiliza el tama˜ no de rotor de las turbinas instaladas y la distancia a torres meteorol´ogicas para determinar las variaciones m´ aximos permitidas en el ´area del proyecto [4]. Sin embargo, la industria e´olica ha encontrado que aunque esta definici´ on de terreno plano es apropiada para las mediciones de curva de potencia, es altamente conservadora y restrictiva para campa˜ nas de medici´on para prospecci´ on e´olica [17]. Por lo tanto, la industria e´olica permite el uso de Sodar y Lidar en terrenos planos seg´ un la definici´ on que da la MEASNET [5], el cual ofrece un criterio m´as flexible pero a´ un v´alido para la implementaci´ on de estas tecnolog´ıas. En conclusi´on, se pueden utilizar sistemas de medici´on remota como complemento de torres meteorol´ogicas si y s´ olo si el terreno no puede ser considerado como complejo seg´ un los lineamientos de la MEASNET que se vuelven a citar a continuaci´ on: • En terrenos moderadamente complejos, con aspectos orogr´aficos como colinas poco pronunciadas y cordilleras simples perpendiculares al viento, tienen un nivel de representatividad de 3 a 5 km. • Para terrenos muy complejos que incluyen cordilleras complejas y muy empinadas (pendientes con ´angulo de inclinaci´ on mayor a 17◦ ), sitio costero con distancia variable de la playa, o regi´on con bosques densos presentan radios m´aximos recomendados de 1 a 3 km. Finalmente, se recomienda la revisi´on adicional de las siguientes gu´ıas de buenas pr´acticas para el uso de estos sistemas de medici´on: i) el reporte de la Agencia Internacional de Energ´ıa (IEA), la cual presenta una serie de pr´acticas recomendadas para el uso de Sodar y Lidar, lo cual incluye especificaci´ on detallada de los m´etodos, tecnolog´ıas y t´ecnicas de los equipos, calibraci´ on, instalaci´on, procedimientos, operaci´ on y procesamiento de datos [18]; y ii) el reporte del DTU Medici´ on Remota en Energ´ıa E´ olica, que contiene informaci´on completa sobre el estado del arte de estas tecnolog´ıas [19]. Adicionalmente, el Anexo L de la u ´ltima versi´on del est´andar IEC 6140012:2017, describe m´etodos para la clasificaci´on y verificaci´on de estos equipos para medici´ on de velocidad horizontal [4]. Si es de inter´es de la campa˜ na emplear estas tecnolog´ıas, se puede consultar el Ap´endice del presente documento donde se presentan empresas y una lista de esta clase de equipos. 25

5.1.2.

Protecci´ on a Condiciones Ambientales

El desempe˜ no de los instrumentos de medici´on puede verse enormemente afectado por las condiciones ambientales del sitio, ya sea por da˜ nos f´ısicos, corrosivos o en la electr´onica del dispositivo. Si no se tienen en cuenta estas condiciones, un mayor n´ umero de calibraciones y reemplazos de equipo ser´ a necesario para cumplir los requerimientos de medici´on, por lo que se sugiere revisar los siguientes est´ andares relacionados con la protecci´on de condiciones ambientales. Los anem´ ometros que se utilicen en ambientes con polvo y arena, insectos y/o agua salada deben ser capaces de evitar la inserci´ on de estos elementos en el mecanismo, as´ı como la resistencia ante da˜ nos f´ısicos. Estos factores generan cambios negativos en las caracter´ısticas del sensor, entre los que se incluyen la alteraci´ on del cero, degradaci´on del proceso de transducci´on, variabilidad reducida o irregular de la velocidad registrada, ruido y baja sensibilidad (m´as notorio a bajas velocidades) [3]. Debido a esto, el anem´ometro debe estar lo suficientemente sellado para evitar el ingreso de part´ıculas y l´ıquidos que contribuyan a la corrosi´on del sistema de medici´on. El est´andar ANSI/IEC 60259:2004 establece el grado de protecci´on de un dispositivo basado en el c´odigo IP (Protecci´ on de Ingreso), el cual clasifica la calidad del sello en t´erminos del ingreso de polvo, l´ıquidos, entre otros, en una escala num´erica [20]. Se recomienda que los anem´ometros seleccionados est´en certificados en el cumplimiento del c´odigo IP55 o superior. Sumado a los requerimientos de protecci´on de ingreso, el anem´ometro seleccionado debe ser resistente a da˜ nos f´ısicos y corrosi´ on ocasionados por sedimentos, ambientes salinos, heladas y otras condiciones ambientales, lo cual se refleja principalmente en la calidad de los materiales de las cazoletas y el cuerpo del anem´ ometro. Con el fin de garantizar que el sensor satisfaga estas caracter´ısticas, el fabricante debe reportar informaci´on sobre el cumplimiento de los siguientes est´andares: • En el caso de la resistencia a la corrosi´on se sugiere el cumplimiento del est´andar ISO 9227:2006, la cual define las pruebas de corrosi´on para ambientes salinos necesarias para establecer el nivel de resistencia de materiales met´alicos (aplica tambi´en para cer´amicos y pol´ımeros) con o sin protecci´ on. Seg´ un este est´andar, las condiciones de alta salinidad en zonas costeras ameritan que el anem´ ometro est´e categorizado como clase C5M. Adicionalmente, la norma ISO-IEC 12944-2:1998 establece el nivel de resistencia que deben tener los sistemas de pintura y recubrimiento para diversos materiales. • Para garantizar la resistencia da˜ nos por polvo, arena y sedimentos en general, se recomienda la certificaci´ on con pruebas acordes al est´andar Def Stan 00-35-2006: ”Manual Material de Defensa Material”, el cual establece pruebas de impacto de part´ıculas con el objetivo de establecer el nivel de protecci´ on. • En sitios con bajas temperaturas y con alto riesgo de heladas, se sugiere el cumplimiento del est´andar MIL-STD-810G, el cual establece pruebas de protecci´on para vientos y lluvias a bajas temperaturas y formaci´ on de capas de hielo. Finalmente, una revisi´ on del estado f´ısico de los instrumentos de medici´on con una frecuencia semestral es requerida para climas con alta presencia de polvo y agua salada, a partir de la cual se debe evaluar el reemplazo del equipo o su re-calibraci´on.

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5.2.

Direcci´ on del Viento

La medici´ on de esta variable se realiza a partir de veletas de viento, ya sea como dispositivo aparte o integrado en el caso de los anem´ometros de h´elice. Para definir la direcci´on del viento con redundancia4 adecuada, se requiere la instalaci´on de veletas en por lo menos dos alturas de medici´on. El sistema de transducci´ on m´as t´ıpico en estos instrumentos es el de tipo potenci´ometro, el cual no es capaz de medir el rango completo de 360◦ , presentando una regi´on muerta5 donde la se˜ nal de salida es aleatoria y la direcci´on no puede ser determinada. La mejor pr´actica consiste en orientar este rango muerto enfrent´ andolo directamente hacia la torre o en la direcci´on menos frecuente del viento. Tambi´en es importante el tipo y configuraci´on del soporte empleado para instalar los instrumentos, en cuyo caso se debe revisar la Secci´on 6.3. Tabla 11: Caracter´ısticas t´ecnicas acordes a la WMO [3] y NREL [6].

Finalmente, las veletas de viento seleccionadas deben ser acordes al est´andar ASTM D536696:2017, el cual establece la metodolog´ıa para la determinaci´on del desempe˜ no de estos instrumentos. En la Tabla 11 se muestran las especificaciones generales que deben seguir las veletas de viento para cumplir las restricciones de la WMO y la ASTM.

5.3.

Temperatura del Aire

Esta variable es importante para la operaci´on de una planta e´olica pues es utilizada para estimar la densidad del aire, la cual afectar´a el c´alculo de la producci´on energ´etica sobre todo en sitios donde se esperan rangos extremos de temperatura. Los sensores deben ser term´ometros el´ectricos, los cuales pueden ser: sensores de resistencias el´ ectricas como los de platino PT100; termistores, de los que se recomiendan de mezclas de ´ oxidos met´ alicos sinterizados; y termopares, de los que sugieren de combinaciones de cobre/constant´ an o hierro/constant´ an. Entre estos, se recomienda en especial el uso de los term´ometros PT100 por su amplio uso en la industria e´ olica. Otros aspectos importantes son las alturas de ubicaci´on de los sensores y la configuraci´ on de instalaci´ on de term´ometros, en este caso se debe revisar la Secci´on 6.3. En la Tabla 12 se muestran las especificaciones generales y rangos de calibraci´on que deben seguir los sensores de temperatura para cumplir las restricciones de la WMO y la ASTM. Para 4 Se entiende por mediciones o informaci´ on redundante aquella obtenida por un segundo sistema de medici´ on independiente localizado en el a ´rea de desarrollo del proyecto o mediciones indirectas. Este tipo de mediciones son efectivas para realizar controles de calidad o completar informaci´ on faltante. 5 Tambi´en se usa el t´ermino ”deadband”

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cumplir las restricciones de incertidumbre se debe revisar la clasificaci´on del sensor en t´erminos de la precisi´ on, el cual var´ıa seg´ un el tipo de term´ometro. En el caso de los term´ometros de resistencias el´ectricas de platino PT100, se requieren sensores de Clase AA o B 1/3 en acorde a la norma IEC/DIN 60751:2008, los cuales garantizan que no superan el l´ımite de incertidumbre de 0.2◦ C en el rango de temperatura operacional. Otras clasificaciones pueden aplicar y deben ser revisadas para otro tipo de term´ ometros en funci´on del l´ımite de incertidumbre permitido. Adicionalmente, los term´ ometros seleccionados deben ser acordes a los siguientes est´andares de la ASTM, los cuales establecen la metodolog´ıa para la determinaci´on del desempe˜ no y calibraci´ on de estos instrumentos: • Para term´ ometros de resistencia el´ectrica y termistores aplican las normas E644-11, E879-12, E1173/E1173M-08 (2014), E2593-12 y E2821-13. • En el caso de la calibraci´ on de termopares, las normas aplicables incluyen E207-08 (2015), E220-13, E230/E230M-12, E452-02(2013).

Tabla 12: Caracter´ısticas t´ecnicas acordes a la WMO [3].

5.4.

Presi´ on Barom´ etrica y Humedad Relativa

Como se mencion´ o anteriormente, la presi´on barom´etrica y la humedad relativa son usadas para la estimaci´ on de la densidad del aire en sitio. En el caso de la presi´on, se sabe que un error de medici´on del 1 % en esta variable a una temperatura determinada puede afectar la estimaci´ on de la energ´ıa producida anual por alrededor del 1 %, por lo tanto la IEC 61400-12-1 ha exigido la inclusi´on de bar´ ometros en las campa˜ nas de medici´on [4]. Diversos sensores de presi´ on barom´etrica (bar´ometros) est´an disponibles comercialmente, los cuales en su mayor´ıa usan un transductor piezoel´ectrico que env´ıa un voltaje DC al sistema de registro de datos y requieren una fuente externa de potencia. Se recomienda consultar con el fabricante del sistema de registro de datos para determinar un modelo de sensor compatible. El bar´ometro debe estar expuesto al ambiente para poder medir la presi´on del aire, por lo que no debe ser montado en un recinto herm´etico. Sin embargo, se debe cuidar que el bar´ometro no est´e expuesto a la direcci´ on dominante del viento ya que se generan presiones din´amicas inducidas por el flujo de viento que transita alrededor del instrumento [6]. En la Parte 1, cap´ıtulo 3 de las gu´ıas de instrumentaci´ on meteorol´ ogica de la WMO se pueden revisar detalles de operaci´on, calibraci´ on y mantenimiento de estos dispositivos [3]. 28

Respecto a la humedad relativa, este es esencial para la estimaci´on de la densidad del aire ya que la adici´ on de vapor de agua en el flujo de viento reduce su densidad, lo que implica un decremento en la energ´ıa cin´etica del viento. Seg´ un la MEASNET [5], el efecto de la humedad en la densidad es relevante a altas temperaturas: mientras que a nivel del mar y temperatura del aire de 20◦ C, la densidad var´ıa 1.2 % en el rango de 0 a 100 % de humedad relativa, esta puede variar un 2.0 % a 30◦ C y 4 % a 40◦ C. Por lo tanto, su medici´on es necesaria para corregir la densidad en acorde a la ecuaci´ on determinada en el est´andar IEC 61400-12-1 Anexo F. Los medidores de humedad (higr´ ometros) que deben ser utilizados en campa˜ nas de medici´on de viento son los capacitivos, que generalmente est´an combinados con sensores de temperatura. En la Parte 1, cap´ıtulo 4 de las gu´ıas de instrumentaci´on meteorol´ogica de la WMO se pueden revisar detalles del funcionamiento, operaci´ on, calibraci´on y mantenimiento de estos dispositivos [3]. En la Tabla 13 se presentan los rangos de calibraci´on y de medici´on, as´ı como otras caracter´ısticas para higr´ometros y bar´ ometros seg´ un lo estipulado las gu´ıas de la WMO. Otros aspectos importantes son las alturas de ubicaci´ on de los sensores y la configuraci´on de la instalaci´on de bar´ometros y higr´ometros, en este caso se debe revisar la Secci´on 6.3. Tabla 13: Caracter´ısticas t´ecnicas acordes a la WMO [3].

6.

Instalaci´ on

En general, la instalaci´ on de las torres y cualquier instrumento de medici´on deber´ a realizarse de acuerdo con las especificaciones del fabricante. Como principales pasos del proceso, el equipo de monitorizaci´ on debe ser inspeccionado y probado a fondo antes de la instalaci´on, y el montaje de la torre meteorol´ ogica requiere una cuidadosa planeaci´on y cumplimiento de los protocolos de seguridad. Adicionalmente, los sensores deben ser montados de forma que se minimice la influencia de la torre, otros equipos y sensores en las lecturas. A continuaci´on se describen las gu´ıas de buenas pr´acticas sobre las principales consideraciones en los pasos de instalaci´on.

6.1.

Selecci´ on de la Torre

Existen dos tipos b´ asicos de torres, las tubulares y las de celos´ıa, que en ambos casos pueden venir en tres versiones: de levante6 , telesc´opicas o fijas. La mayor´ıa de torres utilizan cables de sujeci´on para estabilizar la torre, pero tambi´en se pueden encontrar torres monopolo y de celos´ıa que no requieren cables. Las torres seleccionadas deben ser lo suficientemente fuertes para resistir 6

Conocidas tambi´en como torres ”tilt-up”

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los vientos extremos esperados en el sitio, as´ı como estables para responder adecuadamente a la vibraci´on inducida por viento. Adicionalmente, la resistencia a la exposici´on de agua salada es importante en ambientes costeros [11]7 . Debido a este conjunto de factores, la campa˜ na de medici´on debe reportar el dise˜ no de la torre en funci´on de la afectaci´on con el viento. Las torres tubulares de levante vienen en secciones que son ensambladas en tierra y luego levantadas en el sitio, con alturas que var´ıan desde 30 m a 80 m. Por otra parte, las torres de celos´ıa son requeridas para medici´ on de viento para alturas superiores a los 80 m, las cuales pueden requerir cables de sujeci´ on o ser auto-portantes. Finalmente, se puede considerar el uso de torres de celos´ıa previamente instaladas (t´ıpicamente de comunicaciones) para las cuales se debe garantizar la correcta instalaci´ on, montaje y configuraci´on de sensores. Estas torres pueden tener un amplio rango de tama˜ nos y dise˜ nos de celos´ıa, por lo que el montaje de sensores debe tener dise˜ nos enfocados a las necesidades del cliente. Para minimizar el efecto de torres anchas en las mediciones de velocidad se requiere de soportes de montaje m´as largos y pesados que los t´ıpicos. La presencia de equipamiento previo (antenas de radio, por ejemplo) puede restringir la ubicaci´ on de nuevos sensores, adem´ as de otros factores a ser considerados como posible interferencia electromagn´etica. Tales necesidades deben ser identificadas y resueltas con una investigaci´on inicial en sitio desarrollada por un ingeniero calificado [6].

6.2.

Montaje de Torre

Una vez se ha seleccionado el sitio y se ha dise˜ nado el sistema de monitorizaci´on de viento se procede a la instalaci´ on de la torre, para la cual se requiere un an´alisis previo de los equipos necesarios para su ejecuci´ on. Este proceso empieza con la definici´on del n´ umero de torres, tipos y alturas, par´ ametros de medici´ on deseados, as´ı como la cantidad de datos e intervalos de registro requeridos. A partir de esto, se definen la cantidad y tipo de sensores, soportes de montaje, cables, sistemas de registro de datos, y dem´ as equipos necesarios. Una vez se tiene el inventario completo de equipamiento, se requiere una inspecci´on y preparaci´on completa de los equipos mediante pruebas de aceptaci´on. El documento presentado por IRENA [11] presenta una lista de procedimientos para la inspecci´on e instalaci´on del equipamiento, lo cual incluye: • Revisar el desempe˜ no del sistema de registro de datos mediante las gu´ıas del fabricante, as´ı como tomar las medidas de seguridad el´ectricas necesarias para la puesta a tierra del dispositivo. • Inspeccionar el estado de anem´ ometros y veletas, lo que incluye la revisi´on de los certificados de calibraci´ on. Los sensores de temperatura deben ser sometidos a una prueba de calibraci´ on previa. Si se utilizan sistemas de medici´on remota (Sodar o Lidar), se deben realizar pruebas de funcionamiento en sitio varios d´ıas antes de la puesta en marcha de la campa˜ na de monitorizaci´ on. • Probar el desempe˜ no de la fuente de alimentaci´on de potencia, t´ıpicamente proveniente de paneles solares. Revisar las herramientas, mecanismos y dispositivos de montaje. • Desarrollar una lista de procedimientos de la preparaci´on del equipo en campo, seleccionar el personal de instalaci´ on calificado y experimentado en este tipo de montajes, as´ı como 7 Es importante aclarar que, a pesar de que el documento especifica que son gu´ıas aplicables en islas, las recomendaciones relacionadas con la instalaci´ on y montaje de torre y sensores son v´ alidas para medici´ on de viento en general. La motivaci´ on para el uso de este documento se debe a que actualiza las gu´ıas presentes en la referencia [6]

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recopilar y cumplir todos los protocolos de seguridad aplicables a trabajos en altura, riesgo el´ectrico, restricciones aeron´ auticas, entre otros. Antes de iniciar la instalaci´ on de la torre, es esencial conocer la direcci´on del verdadero norte en el sitio para interpretar correctamente la direcci´on del viento y realizar la correcta instalaci´on de la torre. No considerar este par´ametro puede generar errores significativos en posteriores modelamientos del flujo de viento y la estela. Existe una confusi´on entre el norte magn´etico y el norte verdadero geogr´ afico: mientras el primero consiste en la lectura de una br´ ujula que se˜ nala el polo norte del campo magn´etico terrestre, el segundo indica la direcci´on al polo norte geogr´afico. Para evitar confusiones entre ambas definiciones, se recomienda ejecutar la instalaci´on de la torre y orientaci´on de los sensores usando el norte magn´etico, y luego corregir las lecturas al norte verdadero en el an´ alisis de datos. Una mejor opci´on consiste en dotar al equipo de instalaci´ on con un GPS, el cual est´ a configurado para indicar el norte geogr´afico real. Por otra parte, si se requiere una correcci´ on del norte magn´etico, la declinaci´on local (en grados) debe ser establecido, para lo cual existen mapas isog´ onicos del ´area de inter´es (un ejemplo es mostrado en la Figura 7) o aplicativos que definen este par´ ametro seg´ un la latitud y longitud de la zona. Para ambos casos, se recomiendan los datos disponibles por la Administraci´on Nacional Oce´anica y Atmosf´erica (NOAA) y la documentaci´ on disponible para su apropiada aplicaci´on8 .

Figura 7: Mapa ilustrando la declinaci´on magn´etica para el a˜ no 2018. Las l´ıneas rojas y azules (isog´onicas) indican la orientaci´ on de la declinaci´on magn´etica, mientras la l´ınea verde indica que no hay declinaci´ on magn´etica (el norte magn´etico es el mismo norte verdadero). La l´ınea amarilla es la isog´onica correspondiente a 10◦ oeste del norte, que aplica para la regi´on de la Alta Guajira. 8

www.ngdc.noaa.gov/geomag/declination.shtml

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La revisi´ on de las caracter´ısticas del terreno y la selecci´on del sistema de anclaje para torres de levante o de celos´ıa es esencial y debe ser determinada durante la fase inicial de investigaci´ on. La instalaci´ on de cada sistema de anclaje as´ı como el procedimiento de levantamiento de la torre debe realizarse en acorde a las instrucciones del fabricante; tambi´en se debe tener especial precauci´on con las cargas involucradas en el proceso de montaje sobre las herramientas empleadas. Si los anclajes del equipamiento no parecen ser suficientes para las condiciones del suelo, anclajes alternativos deben ser identificados y aplicados antes de la instalaci´on. Se recomienda hacer una revisi´on de la secci´ on 9.13 de la referencia [11], la cual presenta pasos completos para la instalaci´ on y el equipamiento requerido para la instalaci´on y levantamiento de la torre.

6.3.

Alturas, Configuraciones y Montaje de Sensores

Se debe tener especial atenci´ on y cuidado en la ubicaci´on de los sensores, principalmente de los anem´ometros, ya que la calidad de los resultados de la campa˜ na de medici´on de viento puede verse comprometida significativamente. El flujo de viento puede estar alterado por la estructura de la torre, dispositivos de montaje y otros sensores, por lo que se requiere seguir est´andares y gu´ıas de buenas pr´ acticas, as´ı como las instrucciones de f´abrica de cada equipo. El primer aspecto que debe revisarse es la altura de instalaci´on de los diferentes tipos de sensores. En primer lugar, los anem´ ometros deben estar ubicados a diversas alturas con el objetivo de caracterizar apropiadamente el perfil cortante de velocidad horizontal presente en el ´area de proyecto, el cual es usado posteriormente para extrapolar la velocidad verticalmente hasta la altura del cubo de turbina. La cantidad m´ınima de niveles requeridas depende de la altura de la torre meteorol´ogica: Si la torre es menor a 40 metros, se requieren por lo menos dos niveles; por otra parte, si la torre tiene una altura mayor o igual a 40 metros, se requieren por lo menos tres niveles de medici´ on. Una de las alturas debe ser ubicada en los 10 metros superiores de la torre meteorol´ ogica, mientras que el nivel inferior debe estar ubicado a por lo menos 20 metros sobre la base de la torre. Finalmente, los niveles deben estar separados lo m´as posible para minimizar la incertidumbre en el cortante del viento, por lo que se exige una relaci´ on de alturas de 1.333 entre cada nivel medici´ on [21]. Las veletas de viento deben ser instalados en dos niveles como m´ınimo para garantizar una redundancia adecuada en la medici´on de direcci´on del viento. Estos niveles deben estar ubicados 4 a 10 metros por debajo de los anem´ometros de los dos niveles superiores [4]. Si no es pr´actico montar una veleta en su propio soporte, debe ser ubicado en el soporte del anem´ ometro a mitad de camino entre el anem´ ometro y la torre. Esto asegura que la veleta perturbe las lecturas del anem´ ometro solo cuando este u ´ltimo se encuentra en la estela de la torre (sombra). Adicionalmente, se recomienda que las veletas est´en orientadas al menos 10◦ lejos de cualquier cable de sujeci´ on para evitar la interferencia con la rotaci´on de la veleta. El sensor de temperatura debe estar ubicado como m´ınimo a una altura de 10 metros como lo establece la WMO [3]. Sin embargo, es altamente recomendable ubicar el sensor en los 10 metros superiores de la torre meteorol´ogica en la MEASNET [5] y la IEC [4]. Tambi´en se sugiere la instalaci´on de sensores adicionales a dos alturas en sitios donde se evidencie la existencia de un gradiente de temperatura vertical en la zona. Lo anterior se realiza con el objetivo de evaluar la estabilidad atmosf´erica, lo cual ser´ au ´til para extrapolar la temperatura hasta la altura del cubo y como informaci´ on utilizada por algunos modelos de extrapolaci´on de velocidad por altura [5]. Finalmente, los sensores de presi´ on y humedad deben ser instalados como m´ınimo a una altura de 10 metros como lo establece la WMO [3], aunque es altamente recomendable ubicar el sensor en los 10 metros superiores de la torre meteorol´ogica en la MEASNET [5] y la IEC [4].

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En cualquier caso, las mediciones realizadas deben extrapolarse por altura siguiendo la norma ISO 2533 [5]. Teniendo en cuenta que cada situaci´on es diferente, la Tabla 14 presenta algunos ejemplos de alturas de los instrumentos de medici´on para torres de distintos tipos y alturas, mientras la Figura 8 presenta un esquema de una torre tubular con sensores ubicados seg´ un los anteriores lineamientos.

Figura 8: Esquema ejemplificando una instalaci´on recomendada de Torre Tubular de 60 metros. Adaptada de AWS Truepower [6]. 33

Tabla 14: Ejemplos de alturas de medici´on para diferentes torres tomadas de [6] y [11].

Respecto al montaje de anem´ ometros y veletas de viento, estos deben ser instalados en largos soportes horizontales9 a los lados de la torre meteorol´ogica. Con el objetivo de reducir la p´erdida de datos causada por fallas del sensor y la sombra de la torre, se deben instalar dos anem´ ometros por cada nivel para garantizar suficiente redundancia. Se recomienda utilizar diferentes modelos de anem´ ometros para una misma altura. Los soportes de montaje horizontales del nivel superior deben ser instalados de forma que los anem´ometros est´en ubicados por los menos 10 di´ ametros de la torre debajo de la punta superior de esta (para estructuras de celos´ıa triangulares, el equivalente al di´ ametro es la longitud de una de las caras), esto con el objetivo de evitar la medici´ on de los efectos de flujo tridimensional existentes en esta zona. Por otra parte, los anem´ometros del nivel inferior deben ser montados lo suficientemente alto, tanto para evitar la influencia de ´ arboles, edificios y otros obst´aculos, como para medir el viento cerca de la parte inferior del plano del rotor de la turbina. Otro aspecto a tener en cuenta es la distancia horizontal de los anem´ometros respecto a la torre, la cual debe ser de por lo menos 3.75 anchos de una torre de celos´ıa y 7 di´ametros de una torre tubular, medida desde la cara m´as cercana (Figura 9). Sin importar el tipo de torre, es importante asegurarse de que los soportes tengan la resistencia adecuada y soporten las oscilaciones generadas por fuertes vientos. Los vendedores de torres e instrumentaci´on suelen ofrecer el equipamiento de montaje apropiado, sin embargo, cuando los soportes son construidos por la campa˜ na de medici´ on, se debe asegurar que son capaces de soportar los mismos extremos de carga de viento que la torre y no ser propensos a la vibraci´on inducida por el viento. La orientaci´ on de los soportes es un aspecto de gran importancia en el montaje de los sensores, ya que el flujo se distorsiona de diferente forma seg´ un la direcci´on del viento, la orientaci´on del soporte y el tipo de torre (Figura 10). En el caso de torres tubulares, los soportes deben ser ubicados con un ´ angulo de 90◦ entre s´ı y cada uno a 45◦ hacia la direcci´on predominante del viento. Para torres de celos´ıa triangulares, los soportes son montados con una separaci´on de 180◦ entre ellos y cada uno a 90◦ hacia la direcci´on predominante del viento, quedando as´ı instalados sobre una misma cara de la torre. Sin embargo, es importante tener en consideraci´on la presencia de vientos fuertes secundarios seg´ un lo indique la rosa de vientos preliminar del sitio. Entre otros par´ ametros, se debe tener en cuenta la influencia de los soportes en las lecturas de los sensores, para lo cual se requiere que los sensores sean desplazados hacia arriba una distancia de por lo menos 12 di´ ametros del soporte (para secciones cuadradas, el di´ametro equivale a la longitud del lado vertical). Los orificios de drenaje del sensor no deben ser bloqueados por ninguna parte del soporte; adem´ as, el soporte debe ser hueco (tubo), no s´olido. Finalmente, es importante tener siempre presente el norte de referencia (magn´etico o real) para la direcci´on de la veletas, as´ı como la orientaci´ on de la regi´ on muerta, la cual debe ser documentada e ingresada en el sistema 9

Conocidos tambi´en como ”mounting booms”

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Figura 9: Comparaci´ on entre dos configuraciones de sensores. La imagen de la izquierda muestra una configuraci´ on de buena calidad, con anem´ometros y veletas separadas a distancias apropiadas de la torre (obs´ervese que la veleta se encuentra 2 metros debajo de los anem´ometros, como fue se˜ nalado anteriormente. La imagen de la derecha representa una configuraci´on de mala calidad, con sensores bastantes cercanos a la torre que tendr´an medidas err´oneas del recurso e´olico de la zona. Im´agenes tomadas de AWS truepower [6]

Figura 10: Gr´ afica de contornos de velocidad normalizada del flujo de viento alrededor de una torre tubular (izquierda) y una de celos´ıa (derecha). La velocidad es normalizada con la velocidad del viento no perturbada aguas-arriba a partir de simulaciones de Navier-Stokes en 2D. Adicionalmente se muestra las direcciones apropiadas de los soportes de montaje en cada caso para medici´on de viento no afectado por la torre. Adaptada de la IEC [4]. de registro de datos. Se recomienda consultar al fabricante del sensor y/o el sistema de registro de datos para la determinaci´ on y reporte de la posici´on de la regi´on muerta. Respecto al sensor de temperatura, este debe estar protegido de la radiaci´on solar para prevenir el calentamiento, para esto la WMO recomienda su ubicaci´on dentro de una garita de estaci´ on 35

meteorol´ogica o equivalente; ninguna parte del sensor debe ser visible desde el exterior. Tambi´en, debe ser montado sobre un soporte horizontal a una distancia de un di´ametro de torre respecto a la cara de la misma para minimizar su influencia sobre la temperatura del aire. El sensor deber´ıa estar bien expuesto a los vientos predominantes para asegurar una adecuada ventilaci´on, as´ı como ubicado en el lado norte de la torre para limitar el calentamiento debida a la luz solar directa y la radiaci´on t´ermica de la superficie de la torre. Cuando se establece un par de sensores deben orientarse de la misma manera a diferentes alturas para asegurar que est´en expuestos a condiciones similares. Finalmente, para proyectos con m´ ultiples estaciones de monitorizaci´on, se recomienda establecer las alturas de los instrumentos lo m´as cercano posible entre las diferentes torres para facilitar las comparaciones de mediciones entre diferentes sitios.

6.4.

Selecci´ on del Sistema de Registro de Datos

En toda campa˜ na de medici´ on de vientos se requiere un sistema que se encargue de la adquisici´on, almacenamiento y transmisi´ on de los datos. La informaci´on almacenada en los sistemas de registro puede transferirse a otras ubicaciones usando telefon´ıa celular, telemetr´ıa de radiofrecuencia y enlaces satelitales, los cuales permiten al usuario obtener e inspeccionar datos evitando visitas frecuentes al sitio y ayudan a verificar que el sistema de registro est´e operando correctamente. Una lista de sistemas de registro de datos adecuados para mediciones de recurso e´olico es recopilado en el Ap´endice de este documento. Muchos fabricantes de instrumentaci´on ofrecen sistemas de registro de datos que incluyen opciones de almacenamiento y transferencia. Un sistema adecuado deber´ıa cumplir con las siguientes caracter´ısticas: • Ser capaz de almacenar los valores de los datos en un formato secuencial con los registros correspondientes de fecha y hora. • Poseer y tener conectado un reloj a tiempo real con reserva de bater´ıas de forma que los registros horarios permanezcan con exactitud a´ un si el sistema de registro pierde potencia. • Tener una capacidad de almacenamiento interna de al menos 180 d´ıas. Una mayor capacidad de almacenamiento garantizar´ a un mejor desempe˜ no en campa˜ nas de medici´on ubicadas remotamente. • Debe ser capaz de operar en los mismos extremos ambientales especificados para los sensores, lo cual incluye los rangos operacionales de temperatura y humedad. Adicionalmente, se debe tener en cuenta condiciones clim´aticas adversas de zonas costeras y fuera de costa debido a da˜ nos f´ısicos y corrosiones. • La bater´ıa debe ofrecer suficiente potencia para el funcionamiento del sistema, el cual puede estar complementado con el uso de fuentes como paneles solares. • Disponer de diversas opciones de recolecci´on de datos remota, as´ı como ofrecer medios de almacenamiento para la recuperaci´on de datos en caso de que la conexi´on remota no sea posible y se pueda evitar la p´erdida de datos en el caso que falle el suministro de potencia. • Se debe verificar con el fabricante que el sistema de registro sea compatible con el n´ umero y tipos de sensores que ser´ an montados en la torre, debido a que estos sistemas tienen un n´ umero limitado de canales, algunos de los cuales pueden estar dise˜ nados solo para sensores digitales o an´ alogos. 36

Otro aspecto de importancia en el sistema de datos es la frecuencia de registro, la cual se configura dependiendo de la caracter´ısticas del sistema seleccionado y el tiempo de respuesta del instrumento. El sistema de adquisici´ on debe estar configurado para almacenar informaci´on cada diez (10) minutos, el cual es el intervalo de registro aceptado en la industria. La informaci´on registrada debe incluir datos estad´ısticos t´ıpicos como la media, desviaci´on est´andar y en algunos casos m´aximos y m´ınimos, como se describe en la Tabla 15. Los datos almacenados correspondientes a una franja diezminutal dada, por ejemplo, las 9:00, debe corresponder al valor medio de los datos tomados entre las 9:00 y las 9:09 hora local colombiana. Tabla 15: Datos registrados por par´ametro de medici´on de un sistema de medici´on [11].

Existen diversas opciones para el almacenamiento dentro del sistema de registro, pero todas se basan en un computador que incluye un peque˜ no b´ ufer de datos para contener temporalmente los datos para su procesamiento. La computadora accede a este b´ ufer para calcular los par´ametros deseados, como los promedios y las desviaciones est´andar y los almacena en un intervalo de registro diezminutal. Los m´etodos de almacenamiento y procesamiento de datos var´ıan de acuerdo al sistema usado, entre estos se encuentran: • Memoria de anillo:10 En este formato, el archivado de datos es continuo, pero una vez la memoria disponible est´ a llena, los datos m´as recientes sobre-escriben los m´as viejos. • Memoria de tipo ”llenar y detener”:11 En esta configuraci´on, una vez la memoria alcanza su capacidad, ning´ una dato adicional es archivado y se detiene almacenamiento de datos. Debido a la capacidad de las memorias de almacenamiento modernas, el m´etodo de anillo ha estado en desuso debido a la p´erdida de datos implicada y se usa el m´etodo ”llenar y detener”que no presenta tal riesgo si se guardan los datos en per´ıodos de 6 a 12 meses para intervalos de registro diezminutales. Se recomienda un m´ınimo de capacidad de almacenamiento de 6 meses ininterrumpidos, en especial para ubicaciones remotas. En la Tabla 16 se presentan las opciones m´as comunes dispositivos de almacenamiento ofrecidas por muchos fabricantes. 10 11

Ring Memory Fill and Stop Memory

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Tabla 16: Dispositivos de almacenamiento de datos m´as comunes [11].

El factor final a tener en cuenta para el sistema de registro de datos es el manejo de comunicaciones y transferencia de datos, el cual depende del m´etodo de recolecci´on de datos que puede ser manual o remota. La recolecci´on manual exige visitas al sitio, donde el dispositivo de almacenamiento existente puede ser removido y reemplazado por uno nuevo y as´ı desplazar la informaci´on a otra locaci´ on y descargarla en un computador; o tambi´en se puede transferir la informaci´on a un computador port´ atil en sitio y el dispositivo de almacenamiento es formateado y se deja conectado al sistema. Las principales desventajas de este m´etodo de recolecci´on son el riesgo de p´erdida de datos debido a los pasos adicionales de manipulaci´on de datos y la exigencia de visitar el sitio (se recomienda una visita cada dos semanas como m´ınimo) para verificar que no hay p´erdida de datos por mal desempe˜ no del sensor o el sistema de registro. Por otra parte, la recolecci´ on remota requiere acceso a telecomunicaciones para la transmisi´ on de informaci´ on entre el sistema de registro de datos y el computador central. Las medios de comunicaci´ on m´ as comunes son la telefon´ıa celular y enlaces al sat´elite, pero tambi´en se encuentran con menor uso la transmisi´ on de radiofrecuencia y cableado directo torre-central. Sus principales ventajas incluyen una recolecci´ on e inspecci´on m´as frecuente (semanal o diaria), reduciendo el n´ umero de visitas a sitio e identificando problemas en los sensores y sistema de datos con mayor efectividad. Los sistemas de datos equipados con conexi´on a telefon´ıa celular son populares y ampliamente disponibles con precios razonables. La fuerza de la se˜ nal y el tipo (GSM o CDMA) en el sitio deben ser determinadas en la investigaci´on de selecci´on previa del sitio. En sectores en los que la fuerza de la se˜ nal es d´ebil, una antena con alta ganancia puede funcionar. De no ser posible, se puede instalar un m´ odem con conexi´on satelital a redes globales. La selecci´ on de uno u otro m´etodo de recolecci´on es libre por parte de la campa˜ na de medici´ on mientras ´esta garantice que la cantidad de datos exigidos para el c´alculo de la energ´ıa en firme (ENFICC) sea recuperada y almacenada satisfactoriamente. 38

6.5.

Montaje de Sistema de Datos, Cableado y Protecci´ on contra Rayos

Los sistemas de registro de datos deben ser alojados junto con sus conexiones y cables, equipo de telecomunicaciones y otros componentes sensibles en un recinto seguro y resistente al clima, los cuales suelen ser ofrecidos por el proveedor del dispositivo. Los paquetes desecantes deben ser ubicados en el recinto para absorber la humedad y todas las aberturas deben ser selladas para prevenir da˜ nos por precipitaci´ on, insectos y roedores. Si se utiliza un panel solar para el suministro de energ´ıa, debe ser ubicado sobre el recinto del sistema de registro de datos para que este u ´ltimo no le genere sombra y debe encarar el sur en el hemisferio norte y el norte en el hemisferio sur en el ´angulo que producir´ a suficiente potencia durante la ´epoca de menor recurso solar. Respecto a las configuraciones del cableado de los sensores y el sistema de registro de datos, las instrucciones del fabricante deben ser seguidas como primera medida. La protecci´on contra rayos de la torre y la instalaci´ on del sistema de puesta a tierra son de gran importancia para preservar el buen estado de la electr´ onica de los sistemas de registro de datos y sensores, los cuales pueden ser f´ acilmente estropeados por descargas el´ectricas, rayos o una diferencia en el potencial del suelo. El riesgo el´ectrico siempre est´a presente en una torre de cualquier altura, raz´on por la que esta debe ser considerada como un pararrayos y debe estar protegida siguiendo el Reglamento de instalaciones El´ ectricas RETIE. La mayor´ıa de fabricantes de torres y sistemas de registro de datos proveen kits para la puesta de tierra el´ectrica, sin embargo, diferentes ´areas de monitorizaci´ on exigen diferentes requerimientos. Entre los principales par´ametros a tener en cuenta para el sistema de tierra se encuentran la selecci´on de cables y dispositivos met´alicos de puesta a tierra, las superficies de contacto con el suelo y su resistividad. Se recomienda consultar el c´odigo National Electrical Code (NEC): Article 250 - Grounding and Bonding el cual es usado y adoptado por Estados Unidos y varios pa´ıses de Latinoam´erica, incluyendo Colombia.

Figura 11: Mapa ilustrando la densidad de rayos en los Estados Unidos, Caribe y norte de Sudam´erica tomado de la NASA. Se puede observar que Colombia tiene un r´egimen especialmente alto de rayos, lo cual debe considerarse para el plan de protecci´on. 39

Los sitios propensos a la actividad de rayos requieren un nivel especialmente alto de protecci´ on, por lo que es necesario investigar la frecuencia de rayos en el sitio durante el proceso de planeaci´ on. El uso de mapas de densidad de rayos disponibles12 (como el mostrado en la Figura 11) son una fuente u ´til de informaci´ on para establecer el nivel de protecci´on de la torre. Los dispositivos de protecci´on para rayos deben ser instalados sobre la torre y conectados a la tierra com´ un instalada. Se deben tomar las precauciones necesarias para evitar que el dispositivo de protecci´on genere distorsiones indeseadas en el viento y afecte las lecturas de los anem´ometros, para lo cual se sugiere revisar el Anexo G de la IEC 61400-12-1. Otras consideraciones para los dispositivos y el cableado de la protecci´ on de rayos pueden ser revisados en el manual [11].

7.

Calibraci´ on y Verificaci´ on

En el caso de los instrumentos de medici´on de velocidad y direcci´on del viento, una calibraci´ on totalmente confiable puede lograrse u ´nicamente en t´ uneles de viento. Generalmente, la calibraci´ on realizada originalmente por el fabricante ofrece informaci´on detallada del desempe˜ no de estos instrumentos y se puede confiar su uso en varios prop´ositos cuando el instrumento est´a en buenas condiciones. Una campa˜ na de medici´ on de viento que opte para el c´alculo del ENFICC debe suministrar el certificado de calibraci´on del fabricante y el certificado de buena instalaci´on de un organismo acreditado para otorgar este tipo de documentos. Para garantizar el ´ optimo desempe˜ no de los instrumentos, se requiere realizar una inspecci´ on por lo menos una vez cada a˜ no o cada seis meses seg´ un lo amerite la intensidad de las condiciones ambientales. La inspecci´ on consistir´ a en un control de datos de la se˜ nal medida por los sensores y en la detecci´ on de da˜ nos f´ısicos en los instrumentos, revisi´on del cero del anem´ometro y de la orientaci´ on de la veleta. Revisiones a los componentes el´ectricos y electr´onicos del sistema de registro de datos deben ser realizados regularmente [3]. Las normas y est´andares aplicables para la calibraci´on incluyen el Anexo F de la IEC 61400-12, las normas ISO 17713-1:2007 y 16622:2002 as´ı como las ASTM D5096-02:2011 Y D6011-96:2015. Dentro de la inspecci´ on anual (o semestral) se debe considerar el reemplazo del equipo como primera medida o la re-calibraci´ on de los anem´ometros y veletas en t´ uneles de viento acreditados por la MEASNET, de los cuales se incluye una lista de entidades en el Ap´endice del presente documento. Si dicha re-calibraci´ on no es realizada, se debe realizar una calibraci´on en sitio y se requiere documentar que el anem´ ometro mantiene su calibraci´on para la duraci´on del per´ıodo de medici´on. La mencionada calibraci´ on en sitio consiste en un procedimiento de comparaci´on entre el anem´ometro de prueba y uno de control instalado a la misma altura en el que se eval´ uan los cambios temporales significativos entre los instrumentos de medici´on [5]. Si la re-calibraci´ on muestra que los resultados var´ıan significativamente, evaluaciones comparativas con otros anem´ ometros pueden ser desarrolladas con el objetivo de determinar el momento en el cual las desviaciones llegan a ser m´as significativas en comparaci´on con la incertidumbre de medici´on. Una vez se define el per´ıodo durante el cual el rendimiento del anem´ometro se encuentra dentro de un rango aceptable de incertidumbre, se reduce la cantidad de datos evaluados a los correspondientes en dichos intervalos de tiempo [5]. Por otra parte, la calibraci´ on de instrumentos de medici´on de temperatura ambiente, humedad relativa y presi´ on atmosf´ erica no es exigida directamente y en cambio se solicita el certificado de funci´ on de transferencia dado por el fabricante de los equipos, el cual debe cumplir los est´ andares establecidos por la WMO, ASTM y la IEC. Dependiendo del tipo de 12

geology.com/articles/lightning-map.shtml

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instrumento, las diferentes normas y est´andares por cumplir incluyen: • Para term´ ometros de resistencia el´ectrica y termistores aplican las normas ASTM E644-11, E879-12, E1173/E1173M-08 (2014), E2593-12 y E2821-13. • En el caso de la calibraci´ on de termopares, las normas aplicables incluyen las normas ASTM E207-08 (2015), E220-13, E230/E230M-12, E452-02(2013). • Los instrumentos relacionados con la medici´on de presi´on y humedad relativa tienen procesos de calibraci´ on que pueden ser consultados con detalle en las gu´ıas de la WMO, en espec´ıfico, la secci´ on 3.10 para bar´ ometros y las secciones 4.6 y 4.9 para higr´ometros. Con el fin de verificar la calidad de los datos e identificar posibles sesgos debido a contaminaci´on o da˜ no de un instrumento, se debe realizar alg´ un tipo de control de calidad de los datos obtenidos, los cuales pueden incluir controles autom´aticos y visuales. Existen una serie de rutinas de verificaci´ on b´ asicas que deben ser ejecutadas para todas las variables de medici´on y permiten identificar los valores sospechosos de la medici´on. Estos m´etodos pueden ser agrupados en dos grupos: los que comprueban el sistema en general y los que revisan par´ametros de medici´on en espec´ıfico. Las rutinas de comprobaci´on del sistema en general eval´ uan la disponibilidad de los datos recolectados, lo cual incluye [11]: • Revisi´on del registro de datos, en cuyo caso se verifica si el n´ umero de series de datos es igual al n´ umero de par´ ametros de medici´on esperados por cada registro. • Verificaci´ on de la secuencia temporal, para lo cual se examinan las marcas de fecha y hora de cada serie de datos y se buscan marcas temporales perdidas o que est´en fuera de la secuencia temporal. Respecto a la revisi´ on de los par´ ametros de medici´on, estos se dividen en pruebas de rango, relacionales y de tendencia, los cuales deben ser aplicados en secuencia para todos los datos para realizar un control de calidad apropiado. Las pruebas de rango comparan las mediciones con respecto a los l´ımites inferiores y superiores permitidos, los cuales se definen seg´ un las caracter´ısticas de los instrumentos utilizados y las condiciones clim´aticas esperadas del sitio. Por ejemplo, un rango razonable para series de velocidad promedio diezminutal es el umbral de inicio del anem´ometro (l´ımite inferior) hasta 30 m/s como l´ımite superior. Cualquier valor que se menor al umbral de inicio del anem´ ometro debe ser interpretado como dato perdido o inv´alido; as´ı mismo, velocidades superiores a 30 m/s son posibles pero deben ser analizadas. Los l´ımites establecidos para cada rango deben tener en cuenta todos los valores posibles para el sitio, los cuales pueden cambiar estacionalmente. Un ejemplo de prueba de rango se presenta en la Figura 12, donde el anem´ometro posicionado en la direcci´on sur-occidental de la torre meteorol´ogica fue impactado por un rayo, el cual caus´ o grandes da˜ nos en su funcionamiento y un consecuente deterioro en la calidad de la medici´ on [11]. Las pruebas relacionales analizan los datos medidos por varios instrumentos para un mismo par´ametro de medici´ on. Por ejemplo, las velocidades del viento medidas a una misma altura deber´ıan ser similares (excepto cuando un anem´ometro est´a en la sombra de la torre); el cortante del viento (velocidad horizontal a diferentes alturas) debe ajustarse a rangos razonables, los cuales cambian durante el d´ıa y estacionalmente; la direcci´on del viento medida por veletas a diversas alturas no deber´ıa presentar cambios considerables. Estas pruebas aseguran que mediciones que representen situaciones f´ısicas improbables sean apropiadamente desestimadas [11]. En la Figura 13 se muestra un ejemplo de prueba relacional para la direcci´on del viento en una 41

torre meteorol´ ogica, para la cual se puede observar que una de las veletas registra valores bastante distanciados de la veleta de control; las variaciones de la veleta de la altura 1 son no tienen sentido f´ısico para el comportamiento del viento en sitio, por lo que deben ser declaradas como inv´alidas.

Figura 12: Ejemplo de la identificaci´ on de la falla de un instrumento mediante una prueba de rango. El gran pico observado en la velocidad corresponde a un valor de medici´on no realista producto de la falla del sensor, en este caso como consecuencia del impacto de un rayo. Ejemplo adaptado de [11].

Figura 13: Ejemplo de la identificaci´ on de la falla de un instrumento mediante una prueba relacional. La direcci´ on del viento no deber´ıa variar significativamente con respecto a la altura, sin embargo la veleta de la altura 1 registra variaciones no realistas respecto a la veleta de la altura 2 (instrumento de control). Ejemplo desarrollado para este documento. Finalmente, las pruebas de tendencia analizan la tasa de cambio de un par´ametro de medici´on en el tiempo. Los l´ımites utilizados en estos casos deben ser ajustados a las condiciones clim´aticas in situ y no existe un regla general y exhaustiva para la definici´on de estos valores. Algunos valores aceptados en la industria incluyen: i) una variaci´on horaria m´axima de 5 m/s en la velocidad promedio de viento, ii) variaci´on horaria m´axima de 5 ◦ C de temperatura y iii) una variaci´on m´ axima de 1 kPa para cada 3 horas. 42

Figura 14: Series de datos de viento evidenciando el efecto de la sombra de la torre. En este caso, el sensor nor-occidental registra una velocidad mucho menor al anem´ometro sur-occidental en consecuencia de este efecto. Ejemplo adaptado de [11].

Figura 15: Gr´ aficas de dispersi´ on de la relaci´on de velocidades para un par de anem´ometros ubicados a las misma altura en funci´ on de la direcci´on del viento (izquierda) y la velocidad del viento (derecha). Se puede evidenciar que la zona de efecto de la torre corresponde a la direcci´ on norte (0 grados) y la direcci´ on oriente (90 grados). La gr´afica de la derecha confirma que los sensores se comportan consistentemente para velocidades superiores a 4 m/s, el cual es el valor m´ınimo de inter´es en energ´ıa e´ olica. Ejemplo adaptado de [11]. Adem´as de las anteriores pruebas, es importante revisar la afectaci´on de la sombra de la torre en la medici´ on de velocidad horizontal del viento. En este caso, la velocidad registrada por un anem´ ometro que est´e a sotavento de la torre meteorol´ogica es menor que la medici´on sin ser perturbada. El rango de direcci´ on de viento v´alido var´ıa seg´ un la ubicaci´on de los soportes horizontales respecto a la torre y la estructura de la misma (tubular o celos´ıa), por lo que es importante verificar la direcci´ on donde la influencia de la sombra es mayor y el ancho de la zona afectada graficando la relaci´ on de velocidades entre dos anem´ometros a la misma altura como

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funci´on de la direcci´ on del viento. La Figura 14 ilustra el este efecto en las mediciones de velocidad de viento, mientras la Figura 15 muestra dos tipos de gr´aficas de relaci´on de velocidades u ´tiles para determinar los ´ angulos de la zona de efecto de la sombra de torre y confirmar el apropiado funcionamiento de los anem´ ometros. Se recomienda revisar el Anexo S del est´andar IEC 6140012-1, el cual presenta m´etodos para la correcci´on de resultados por sombras de torres de celos´ıa.

8.

Operaci´ on y Mantenimiento

La operaci´ on y mantenimiento de los instrumentos de medici´on se debe realizar siguiendo las recomendaciones establecidas por el fabricante, incluyendo actividades de limpieza, mantenimiento y recalibraciones en los manuales de uso. Un plan simple pero completo debe ser instituido para preservar la integridad y la calidad de los datos de la campa˜ na de medici´on lo cual incluye establecer un Manual de Operaci´ on y Mantenimiento (O&M) y una programaci´on de visitas al sitio. La frecuencia deseada de las actividades y visitas al lugar de medici´on dependen de las caracter´ısticas de la campa˜ na de medici´ on tales como el m´etodo de recuperaci´on de datos (manual o remoto), requerimientos energ´eticos en sitio y la vida esperada del equipamiento. Si los datos son recuperados remotamente con una frecuencia diaria o semanal, el sitio puede ser visitado no m´as de una vez cada varios meses para inspecci´on visual y mantenimiento de rutina. Si no se presentan da˜ nos en la instrumentaci´on, una frecuencia de visita al sitio de una vez cada tres meses suele ser suficiente. Por el contrario, si la recuperaci´on de datos es manual, las visitas deben ser programadas de acuerdo a la capacidad de almacenamiento del sistema de adquisici´ on, y en cualquier caso, no menos de una vez cada dos semanas para garantizar que los problemas del sensor se detecten r´ apidamente a trav´es de la inspecci´on visual o la detecci´on de datos. Esta estrategia deber´ıa ser suficiente para que el programa de monitorizaci´on tenga una recuperaci´ on de datos m´ınima recomendada del 90 %. Finalmente, se debe disponer de un equipo que pueda atender visitas no programadas debidas a situaciones adversas ya que deben ser atendidas tan pronto sea posible para minimizar la p´erdida de datos. El presupuesto del programa de medici´ on y los planes del equipo de O&M deben anticipar por lo menos una visita no programada por a˜ no [6] [11]. El desarrollo de un manual de O&M para la campa˜ na de medici´on de viento debe presentar un plan de desarrollo de actividades y tareas con el objetivo de proveer al personal un conjunto claro y completo de procedimientos para las visitas programadas y eventuales. Las actividades m´ınimas requeridas para el manual de operaci´on y mantenimiento se condensan en la Tabla 12. Se recomienda una especial revisi´ on al reporte de la IEA Wind Farm Data Collection and Reliability Assessment for O&M Optimization, el cual presenta una gu´ıa detallada de procedimientos y factores a tener en cuenta para el dise˜ no de un plan de operaci´on y mantenimiento optimizado en t´erminos de la confiabilidad de los datos [22].

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Tabla 17: Procedimientos m´ınimos requeridos para Operaci´on y Mantenimiento [6] [11].

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9.

Configuraciones de Torre Meteorol´ ogica

En esta secci´ on se presentan dos posibles configuraciones de torre meteorol´ogica en v´ıa de ejemplo que pueden ser aplicadas para su instalaci´on en campa˜ nas de viento y siguen las gu´ıas y est´andares comentados en este documento. Para la selecci´on de cada aspecto de la configuraci´ on se especificar´ a si corresponde a un criterio de obligatorio cumplimiento respecto al protocolo o a una recomendaci´ on respecto a las gu´ıas de buenas pr´acticas presentadas en este documento.

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La primera configuraci´ on consiste en una torre tubular de 60 metros modelo Super XHD TallTower del fabricante NRG Systems, la cual contendr´a los siguientes elementos: • 3 anem´ometros de la marca Thies Clima - First Class Advanced X dispuestos como medidores principales a tres alturas (57.2 m, 47.4 m y 32 m). 3 anem´ometros de la marca NRG Systems – Maximum #40 como dispositivos de control y redundantes a las alturas mencionadas anteriormente, orientados a 90◦ del anem´ometro principal. Criterios: El n´ umero de alturas, as´ı como los respectivos valores cumplen con las exigencias del protocolo. La ubicaci´on de por lo menos un anem´ ometro de cazoleta por altura y la selecci´on de instrumentos de Clase 1 se ajusta a los requerimientos. Las marcas mencionadas son recomendaciones de este documento. • 2 veletas de la marca Thies Clima – First Class a 45 y 55 metros orientados en la direcci´on de los anem´ ometros principales. Criterios: El n´ umero de alturas, as´ı como los respectivos valores cumplen con las exigencias del protocolo. As´ı mismo, las veletas escogidas cumplen con los requerimientos de medici´ on. Las marcas mencionadas son sugerencias de este documento. • 1 bar´ometro AB 60 y sensores de temperatura y humedad con carcasa de protecci´on (Ammonit S42100, S52100 y S50050) a 53 m de altura. Criterios: El n´ umero de alturas, as´ı como los respectivos valores cumplen con las exigencias del protocolo. Los sensores escogidos cumplen con los requerimientos de medici´on. Las marcas mencionadas son sugerencias de este documento. • Sistema de registro de datos Meteo-40L de Ammonit, luces de aviso aeron´autico Carmanah modelo A650, m´ odulos solares Ammonit para la alimentaci´on del sistema, soportes de montaje NRG Systems y protecci´ on de rayos All Weather Inc. modelo 1073. Criterios: La selecci´ on del sistema de registro como del equipamiento cumple con las exigencias m´ınimas del protocolo. Las marcas y tipos de equipamiento son sugerencias de este documento a partir de los productos m´ as comunes y validados en la industria e´olica. La segunda configuraci´ on consiste en una torre de celos´ıa de secci´on triangular con altura de 84 metros modelo K2/616/84 del fabricante Double-K Towers Consulting. N´otese que se escogi´ o una torre de este tipo debido a que su altura supera los 80 metros establecidos como requerimiento m´ınimo en el protocolo. Esta torre contendr´a los siguientes elementos: • 3 anem´ometros de la marca Vaisala - WAA 252 dispuestos como medidores principales a tres alturas (80 m, 60 m y 20 m). 2 anem´ometros de la marca Windsensor (RISØ) P2546A como dispositivos de control y redundantes a las dos alturas inferiores de las mencionadas anteriormente, orientados a 180◦ del anem´ometro principal. 1 anem´ometro s´onico Thies Clima - Ultrasonic Anemometer 3D usado como control y redundante en el nivel superior. Criterios: El n´ umero de alturas, as´ı como los respectivos valores cumplen con las exigencias del protocolo. La ubicaci´ on de por lo menos un anem´ometro de cazoleta por altura y la selecci´ on de instrumentos de Clase 1 se ajusta a los requerimientos. Las marcas mencionadas, as´ı como el uso de un anem´ ometro s´onico son recomendaciones de este documento. • 2 veletas de la marca Vaisala WA15 a 78 y 58 metros orientados en la direcci´on de los anem´ ometros principales. Criterios: El n´ umero de alturas, as´ı como los respectivos valores cumplen con las exigencias del protocolo. As´ı mismo, las veletas escogidas cumplen con los requerimientos de medici´ on. Las marcas mencionadas son sugerencias de este documento.

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• 1 bar´ometro AB 100 y sensores de temperatura y humedad con carcasa de protecci´on (Ammonit S42100, S52100 y S50050) a 76 m de altura. Criterios: El n´ umero de alturas, as´ı como los respectivos valores cumplen con las exigencias del protocolo. Los sensores escogidos cumplen con los requerimientos de medici´on. Las marcas mencionadas son sugerencias de este documento. • Sistema de registro de datos Nomad2 de Vaisala, luces de aviso aeron´autico Carmanah modelo OL800, m´ odulos solares Ammonit para la alimentaci´on del sistema, soportes de montaje NRG Systems y protecci´ on de rayos EvoDis de MTO. Criterios: La selecci´on del sistema de registro como del equipamiento cumple con las exigencias m´ınimas del protocolo. Las marcas y tipos de equipamiento son sugerencias de este documento a partir de los productos m´as comunes y validados en la industria e´olica.

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New York: McGraw-Hill, 2010.

[10] A. Davenport, S. Grimmond, T. R. Oke, and J. Wieringa, “Estimating the roughness of cities and sheltered country,” AMS 12th Conference on Applied Climatology, no. August, pp. 96–99, 2000. 48

[11] IRENA, Wind resource measurement: Guidelines for islands, 2015, no. June. [Online]. Available: http://www.irena.org/publications/2015/Jun/Wind-Resource-MeasurementGuidelines-for-Islands [12] M. H. Zhang, Wind Resource Assessment and Micro-siting, 2015. [13] J. Blackledge, B. Kearney, D. Kearney, K. O’Connell, and B. Norton, “Wind measurement technologies,” 2013. [14] R. e. Hunter, B. Pedersen, T. Pedersen, H. Klug, N. van der Borg, N. Kelley, and J. Dahlberg, “Recommended practices for wind turbine testing and evaluation. 11. Wind speed measurement and use of cup anemometry,” IEA Wind, Tech. Rep., 1999. [15] D. N. Asimakopoulos, C. G. Helmis, and J. Michopoulos, “Evaluation of SODAR methods for the determination of the atmospheric boundary layer mixing height,” Meteorology and Atmospheric Physics, vol. 85, no. 1-3, pp. 85–92, jan 2004. [16] DNV-GL, “DNV-RP-J101 Use of Remote Sensing for Wind Energy Assessments,” DNV-GL, Tech. Rep. April, 2011. [17] B. N. VAISALA, Storck P., Smith L., Dexter R., Clement J., Lehman N., Oyagi T., Sutanto J., Barbot R., “Remote Sensing Revolution,” VAISALA, Tech. Rep., 2017. [18] A. Clifton, D. Elliott, and M. Courtney, “Recommended practices 15. Ground-based vertically-profiling remote sensing for wind resource asessment,” IEA Wind, Tech. Rep., 2013. [19] A. Pe˜ na, C. Hasager, M. Badger, R. Barthelmie, F. Bing¨ol, J.-P. Cariou, S. Emeis, S. Frandsen, M. Harris, I. Karagali, S. Larsen, J. Mann, T. Mikkelsen, M. Pitter, S. Pryor, A. Sathe, D. Schlipf, C. Slinger, and R. Wagner, “Remote Sensing for Wind Energy,” Denmark, Tech. Rep., 2013. [20] ANSI and IEC, “ANSI/IEC 60259:2004. Degrees of protection provided by enclosures (IP Code),” 2004. [21] M. Brower, B. Bailey, P. Beaucage, and D. Bernadett, Wind resource assessment: a practical guide to developing a wind project. Wiley, 2012. [22] B. Hahn, “RP17. Wind Farm Data Collection and Reliability Assessment for O&M Optimization,” IEA Wind, Tech. Rep., 2017.

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APÉNDICE: PRINCIPALES VENDEDORES DE EQUIPOS PARA MEDICIÓN DE VELOCIDADES DE VIENTO All Weather, Inc. 1165 National Dr. Sacramento, CA 95834 +1 (916) 928-1000 www.allweatherinc.co Ammonit Measurement GmbH Wrangelstrasse 100 Berlin, Germany 10997 +49-30-6003188-0 ammonit.com/es/ Belfort Instrument 6615 Tributary Street, Suite E Baltimore, MD 21224 +1 (410) 342-2626 belfortinstrument.com Campbell Scientific, Inc. 815 W 1800 N Logan, UT 84321-1784 +1 (435) 227-9100 www.campbellsci.com Climatronics Corporation 606 Johnson Ave, Suite 28 Bohemia, NY 11716 +1 (631) 567-7300 www.climatronics.com Coastal Environmental Systems 820 First Avenue South Seattle, WA 98134 +1 (800) 488-8291 www.coastalenvironmental.com Geotech Instruments 2418 Executive Drive Garland, TX 75041 +1 (214) 221-0000 www.geoinstr.com Kipp & Zonen B.V. Delft - The Netherlands +31 15 2755 210 www.kippzonen.es

LI-COR, Inc. 4647 Superior Street Lincoln, NE 68504 +1 (402) 467-0700 www.licor.com Met One Instruments 1600 NW Washington Blvd Grants Pass, OR 97526 +1 (541) 471-7111 metone.com NovaLynx Corporation PO Box 240 Grass Valley, CA 95945 +1 (530) 823-7185 novalynx.com NRG Systems 110 Riggs Road Hinesburg, Vermont 05461 +1 (802) 482-2255 www.nrgsystems.com Radian Corporation 44 Music Sq E Ste 119 Nashville, TN 37203 +1 (615) 373-5225 www.radiancorp.com R. M. Young Co 2801 Aero Park Drive Traverse City, MI 49686 +1 (231) 946-3980 www.youngusa.com ROHN Products P.O. Box 5999 Peoria, IL 61601 +1 (800) 727-7646 http://www.rohnnet.com/ Sabre Industries 8653 East Highway 67 Alvarado, TX 76009 +1 (817) 852-1700 www.sabreindustries.com

Scientific Sales, Inc. PO Box 6725 Lawrenceville, NJ 08648 +1 (609) 844-0055 www.scientificsales.com Thies Clima Hauptstraße 76 D-37083 Göttingen, Germany +49 551-79001-0 www.thiesclima.com Tower Systems PO Box 1474 Watertown, SD 57201 +1 (605) 886-0930 www.towersystems.com VAISALA P.O. Box 26, FI-00421 Helsinki, Finland +358 9 89491 www.vaisala.com Vector Instruments 115 Marsh Road RHYL, North Wales LL18 2AB, United Kingdom www.windspeed.co.uk WindSensor DTU Risø Campus DK-4000 Roskilde, Denmark + 45-46-77-55-25 www.windsensor.com

Proveedores de equipamiento LiDAR

Proveedores de equipamiento SoDAR

Ammonit Measurement GmbH Wrangelstrasse 100 Berlin, Germany 10997 +49-30-6003188-0 ammonit.com/es/

Ammonit Measurement GmbH Wrangelstrasse 100 Berlin, Germany 10997 +49-30-6003188-0 ammonit.com/es/

Leosphere – NRG Systems PO Box 0509 Hinesburg, VT 05461 +1 (802) 482-2255 www.scanninglidar.com

Atmospheric Research Technology (ART) PO Box 1808 Kailua-Kona, HI 96745 +1 (808) 329-1627 www.sodar.com

Lockheed Martin 135 South Taylor Avenue Louisville, CO 80027-3025 +1 (800) 449-8736 www. lockheedmartin.com

Atmospheric System Corp. (ASC) 26017 Huntington Ln. Unit F Santa Clarita, CA 91355 +1 (661) 294-9621 www.minisodar.com

Natural Power Malvern Technology Centre Office E708 St. Andrews Rd. Malvern, WR14 3PS England, UK www.naturalpower.com

Metek GmbH Fritz-Straßmann-Str. 4 25337 Elmshorn Germany +49 (0) 4121 4359 -0 www.metek.de

SgurrEnergy Ltd. 225 Bath Street Glasgow, G2 4GZ, UK +44 (0)141 227 1700 www.sgurrenergy.com

Remtech 2 Red Oak Rd. St. James, NY 11780 +1 (303) 772-6825 www.remtechinc.com Scintec Corporation 5950 Shiloh Rd. East, Suite S Alpharetta, GA 30005 +1 (707) 887-0557 www.scintec.com VAISALA P.O. Box 26, FI-00421 Helsinki, Finland +358 9 89491 www.vaisala.com

Equipamiento Recomendado para Mediciones de Velocidad de Viento. La siguiente lista recopila los equipos más comunes utilizados en la industria eólica para la medición de las variables de interés de viento, aunque no incluye todas las potenciales opciones de equipamiento de calidad. TORRES (Algunas diseñadas específicamente para viento, otras son adaptaciones de torres de comunicaciones y radio)  Australian Radio Towers - Guyed Lattice and Tubular Tilt-up Towers (www.australianradiotowers.com)  Renewable NRG Systems Tilt Up Tubular Towers  Rohn Guyed Lattice Towers  SME Consult Tilt-Up Climbable Lattice Towers (www.smewind.com)  Sabre Industries – lattice towers and monopoles  FLI Structures (www.fli.co.uk/)  Double-K Consulting, tilt-up lattice towers (www.double-k.eu) ANEMÓMETROS DE CAZOLETAS  Climatronics – F460 Wind Speed Sensor  Met One – 011E Class One  NRG Systems – Maximum #40  Thies Clima – First Class Advanced X  VAISALA – WAA 252  Vector – A100LK  WindSensor – P2546 A ANEMÓMETROS DE HÉLICE  Climatronics – M102236 Vertical Propeller Anemometer  RM Young/Gill – 27106 Vertical Propeller Anemometer ANEMÓMETROS SÓNICOS  Campbell Scientific -CSAT3  Climatronics - 102642 Sonic Wind Sensor  Gill Instrument - WindSonic 2-D Ultrasonic Anemometer  Met One - Model 50.5 Solid State Wind Sensor  Metek – Ultrasonic Anemometer USA-1  RM Young - Model 81000 Ultrasonic Anemometer  Thies Clima - Ultrasonic Anemometer 3D  Vaisala -WS425 VELETAS DE VIENTO  Climatronics – F460 Wind Direction Sensor  Met One – 020C  NRG Systems – 200p  Thies Clima – First Class  VAISALA – WA 15  Vector – W200P  WindSensor – P2546 A

DATA LOGGERS  Ammonit – METEO-40L, -40M, and 40S  Campbell Scientific – Several Systems  Renewable NRG Systems – Symphonie systems  VAISALA – Nomad2  Thies – DL16, DLx-MET, DLN SODAR  Ammonit - AQ System AQ510 Wind Finder  ART - Model VT-1 SODAR System  ASC - Model 4000, 3000, 2000

    LIDAR    

Metek - Phased Array SODAR Remtech - PA0 Scintec Corporation - Flat Array Sodar Acoustic Profiler VAISALA - TRITON Sonic Wind Profiler

Ammonit - Natural Power - ZephIR Laser Anemometer Lockheed Martin - WindTracer NRG Systems/Leosphere – Windcube SgurrEnergy - Galion

Empresas Prestadoras de Servicios de Calibración de Anemómetros. La siguiente lista presenta las principales empresas que prestan servicios de calibración de anemómetros que poseen certificación MEASNET, los cuales aseguran una gran calidad en los datos de medición de velocidad de viento.

Ammonit Wind Tunnel Reuterstraße 13 18211 Bargeshagen +49 38203 50750 www.ammonitwindtunnel.com Center for Renewable Energy Sources and Saving (CRES) 19th km Marathonos Ave Pikermi Attiki, Greece, 19009 +30 (210) 660-3300 www.cres.gr/kape/index_en g.htm CSTB 84 avenue Jean Jaurès 77447 Marne-la-Vallée Cedex 2 01 64 68 82 82 www.cstb.fr

Deutsche WindGuard GmbH Oldenburger Straße 65 26316 Varel, Germany +49-4451-9515–0 www.windguard.com IDR - UPM PZA Cardenal Cisneros, 3 E-28040 Madrid, Spain +34 91 336 6353 www.idr.upm.es International Wind Engineering Theotokopoulou 24 Gerakas, Greece P.O. GR15344 +30 (210) 614-9324 www.windengineering.gr

ProfEC Ventus GmbH Im Ofenerfeld 23 D-26127 Oldenburg, Germany +49 (0)4421 209089 0 profec-ventus.com SOH WIND ENGINEERING LLC 141 LEROY RD WILLISTON, VT 05495 +1 (802) 316 4368 www.idr.upm.es SVEND OLE HANSEN APS SANKT JØRGENS ALLÉ 5 C DK-1615 Copenhagen, Denmark +45 33 25 38 38 http://sohansen.dk WIND-Consult Reuterstraße 9 D-18211 Bargeshagen +49(0)38203 - 507 25 www.wind-consult.de