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Autor: Roderick Read, CEO de Windswept and Interesting Itd

1          Introducción

Como preparativo de cara a AWEC 2024, queremos destacar el extracto que envió para esta Conferencia, Roderick Read, CEO de Windswept and Interesting Itd, y miembro de Airborne Wind Europe como desarrollador de AWE que realiza sistemas rotativos de generación terrestre.

Las turbinas tipo cometa representan una vía prometedora para la generación de energía renovable, aprovechando el poder del viento para producir electricidad. Sin embargo, a medida que nos esforzamos por escalar estos sistemas a mayores potencias de salida, desafíos como el escalamiento masivo y la sustentación con vientos bajos se vuelven cada vez más prominentes. Este artículo explora los avances recientes destinados a abordar estos desafíos, centrándose en el desarrollo de turbinas tipo cometa de un solo rotor de 20 kW.

2          Desafíos con las cometas de fotografía aérea (KAP) estándar disponibles en el mercado

Tradicionalmente, las turbinas de cometas se han basado en cometas de elevación estática para su lanzamiento, alineación y mantenimiento de la tensión de la línea. Sin embargo, a medida que ampliamos los sistemas a 20 kW con un corte de generación de 4 m/s, las cometas KAP estándar presentan limitaciones significativas, particularmente en condiciones de poco viento. El pobre desempeño de estas cometas socava la comercialización de sistemas que dependen de la sustentación estática.

3          Explorando mecanismos de elevación alternativos

Para superar las limitaciones que plantean las cometas de elevación estática, los investigadores han centrado su atención en los mecanismos de elevación dinámica de las cometas. Al sumergirse en la escala masiva y la transmisión de un solo rotor para sistemas automatizados de 20 kW, se están desarrollando soluciones innovadoras para mejorar el rendimiento con vientos bajos y ampliar el alcance del mercado.

4          Simulaciones y Análisis

Se han realizado simulaciones en una variedad de turbinas tipo cometas, incorporando datos de pruebas de campo y publicaciones de AWES. Al analizar factores como la tensión de la línea, el hundimiento y el ángulo de elevación logrado, los investigadores pueden evaluar el rendimiento y la viabilidad de varios diseños. El modelado paramétrico permite un estudio detallado de las implicaciones del escalamiento masivo en la eficiencia del sistema.

5          Hallazgos e implicaciones

La investigación indica que los mecanismos de elevación dinámica de las cometas superan a las cometas de elevación estáticas estándar, particularmente en condiciones de poco viento a escala. La combinación de cometas de elevación dinámica con turbinas de cometas muestra un potencial significativo, superando potencialmente el rendimiento logrado por las cometas de elevación dinámica solas en Airborne Wind Energy Systems (AWES). Estos avances no sólo mejoran la comercialización de los sistemas de turbinas tipo cometa de más de 20 kW, sino que también allanan el camino para diseños más eficientes.

6          Conclusión

Al abordar los desafíos del escalamiento masivo y la sustentación con poco viento, los investigadores están impulsando la innovación en el diseño de turbinas tipo cometa. La incorporación de mecanismos dinámicos de elevación de cometas no sólo mejora el rendimiento sino que también amplía el alcance en el mercado. Aprovechando el legado de la ciencia AWE, estos avances prometen desbloquear nuevos niveles de eficiencia y sostenibilidad en la generación de energía renovable. A medida que las turbinas tipo cometa continúan evolucionando y automatizándose, emergen como una solución convincente para la producción de energía limpia en el futuro.