Microaerogenerador IT-PE-100 para la electrificación rural

La generación de energía eléctrica a pequeña escala, aprovechando la velocidad del viento, constituye una alternativa posible para zonas rurales aisladas y dispersas que cuenten con recurso eólico. Sin embargo, el desarrollo tecnológico de equipos de aerogeneración a pequeña escala no ha tenido el mismo grado de desarrollo que los equipos para mediana y gran escala. La investigación y el desarrollo tecnológico para equipos de aerogeneración de grandes potencias conectados a red han tenido un avance espectacular en los últimos 15 años, principalmente en países desarrollados y gracias a decididas políticas de promoción. Diferente es el estado de los equipos de aerogeneración de bajas potencias, principalmente orientados para zonas aisladas y por lo general en países en vías de desarrollo, que no han tenido el mismo grado de desarrollo. Con el fin de contribuir a la promoción y difusión de la aerogeneración a pequeña escala, o microaerogeneración, Soluciones Prácticas – ITDG presenta y comparte los avances logrados en el diseño y la fabricación de un aerogenerador de 100 W, denominado IT-PE-100. Este modelo ha sido adaptado a las características, tanto de demanda energética como de viento disponible, de países como el Perú, donde predominan los vientos moderados y donde el consumo energético en zonas rurales es relativamente bajo. El trabajo que aquí se presenta se inició en 1998, con un diagnóstico y análisis sobre el tipo de aerogenerador que podría ser más conveniente para zonas rurales aisladas, tomándose como referencia estudios de caso en el Perú y Sri Lanka. Como resultado de la evaluación realizada, se identificó la idoneidad técnica y económica de sistemas eólicos a pequeña escala, desde los 50 W hasta 1 kW. Para el caso del Perú, se definieron las características técnicas y realizaron una serie de recomendaciones para las condiciones existentes en nuestro país: realizar diseños para velocidades de viento bajas a moderadas (4 a 8 m/s), que son las predominantes en el Perú, considerando que casi la totalidad de modelos comerciales en el mundo son diseñados para velocidades altas de viento (mayores a 10 m/s) que solo se presentan en muy pocas zonas del país; así como desarrollar capacidades locales que permitan asegurar la sostenibilidad técnica y el abastecimiento de repuestos a largo plazo, entre otras consideraciones. A partir de estos estudios se trabajó en el cálculo y diseño de un equipo capaz de operar a velocidades bajas y moderadas de viento, a diferencia de los equipos comerciales disponibles en el mercado, usualmente diseñados para velocidades medias y altas. El resultado fue el aerogenerador modelo IT-PE-100, de 100 W de potencia, orientado para el consumo eléctrico en viviendas rurales, así como para el cargado de baterías. Se tuvo especial cuidado en los aspectos de costos, facilidad la operación y confiabilidad del sistema. En el año 2000, se instaló el primer prototipo de este microaerogenerador. Luego, hasta el año 2006, se probaron y monitorearon equipos IT-PE-100 en seis diferentes puntos de la costa y andes del Perú, realizándose constantes mejoras en el diseño y la construcción hasta lograr un equipo suficientemente confiable para operar en zonas rurales. Para el año 2007, está prevista la instalación de 40 microaerogeneradores IT-PE-100 en dos localidades rurales ubicadas en la costa y los andes peruanos; estos equipos serán fabricados por la empresa TEPERSAC. En la actualidad, se continúa con la investigación y mejora de algunos componentes, tales como los mecanismos de protección y regulación electrónica. No obstante, con el nivel de desarrollo actual, el microaerogenerador IT-PE-100 está en capacidad de generar electricidad de manera confiable en zonas con vientos moderados. En la presente publicación se describen y comparten los avances alcanzados en el diseño y la fabricación de este microaerogenerador. Esta publicación se ha divido en cuatro secciones: la primera parte aborda el generador de imanes permanentes; la segunda trata sobre la turbina eólica; la tercera, los componentes del bastidor y la veleta; finalmente, la cuarta parte trata los temas de instalación y mantenimiento 8 microaerogenerador IT-PE-100 para electrificación rural del equipo. Esperamos que los conocimientos que compartimos en este trabajo sean de interés y utilidad para estudiantes, profesionales, investigadores, fabricantes y potenciales usuarios de estos equipos de microaerogeneración. De igual modo, la invitación a participar en la mejora de este equipo es abierta y permanente, siempre con el fin de tener mayores y mejores opciones para las poblaciones rurales pobres que carecen de acceso a servicios básicos como la electricidad.