martes, 17 de enero de 2012

Limites del viento 2ºparte.

En la entrada anterior mostraba que el limite dado por Castro resulta inconsistente con los resultados de la metodologia Bottom-up. En esta intentare explicar donde esta el error.
El problema es que mezcla las dos metodologias, obteniendo un resultado erroneo.

Creo que como mejor se ve es con el simil del rio.
La metodología "Bottom-up": Una bomba puede extraer 10litros/s y ocupa 1m de orilla. El rio tiene una longitud de 1000km, de los que 50km tienen las características adecuadas para instalar bombas.... por lo tanto se puede extraer 500m3/s

La metodología "Top-Down" ;diria, el rio tiene un caudal total de 1000m3/s.

Pero lo que hace Castro es decir: El rio tiene un caudal total de 1000m3/s, pero como solo el 5% de las orillas son accesibles, entonces solo se puede sacar 50m3/s.

Esta aplicando en serie dos limitaciones de diferente naturaleza. Resulta irrelevante que solo el 5% de las orillas sea accesibles, se pueden instalar bombas suficientes para sacar 500m3/s


La metodologia Top-down indica que la energía que disipa el viento en los primeros 200 metros es de 100TW. Lo que no tiene sentido es aplicar a esta metodología las limitaciones empleadas en la otra metodología.

Que solo se pueda instalar aerogeneradores en el 10% de la superficie del planeta, no significa que solo puedas obtener el 10% de la potencia disipada por el viento.

De la misma forma que tener acceso a un 5% de la orilla del rio, no significa que solo puedas sacar el 5% del agua del rio.

La metodologia Bottom-up ha demostrado que existen suficientes emplazamientos eólicos para generar 5TW de electricidad. No tiene sentido aplicar de manera acumulativa el limite de energía del viento y el limite del espacio ocupado.

El gran acierto del articulo de Carlos es plantear cual es la potencia disipada del viento... pero hay debería haberse quedado... al aplicar incorrectamente unos factores obtiene un resultado que carece de sentido.
El articulo de Carlos demuestra que la metodología bottom-up es la mas adecuada, ya que es la que resulta mas limitante. La potencia del viento es de 100TW pero solo hay emplazamientos eólicos para instalar 5TW

También demuestra que la cantidad de energía extraída del viento es considerable, lo que podría afectar al clima y merece la pena estudiarlo, en mas profundidad.





9 comentarios:

AMT dijo...

Alb, de Castro te respondió donde tocaba (en mi blog, donde se originó la discusión), y veo que no te has hecho eco. Lo copio aquí:

"Alb. Primero reconoces que la metodología bottom-up viola el primer principio para luego aceptarla porque supongo da más potencia a tu querida eólica, para después decir que la mejor metodología es la más restrictiva. Tú mismo.
Como físico yo me niego a utilizar una metodología intrínsecamente errónea. Como físico emplearé de entre las que no violen principios y leyes universales la más restrictiva. Cuando con una metodología -e.g. análisis de materiales, economía etc.- encontremos un límite inferior al físico-tecnológico pues tendremos que hacerle caso. Es decir, la tecnología top-down te da un límite tecnológico, el económico puede ser inferior. Además, puede ser que la economía supere el límite tecnológico (la economía es bastante irracional) si nos empeñamos en dismiuir los rendimientos de los parques y molinos y hacemos como los primeros ensayos que poníamos tantos molinos apretados que la Cp bajaba mucho, como la TRE y como el sentido económico del parque, pero se extraía más energía. En el artículo usamos un espaciamiento de 4Dx7D porque así se evita que el parque pierda eficiencias por encima del 2,5%. Además, suponemos (implícitamente) que un frente de viento se utiliza por un parque y luego se deja un espacio de varios kilómetros para dar tiempo a que su potencia se recupere para un siguiente parque. La razón es que un parque detrás de él tiende a hacer más turbulento el viento y a decrecer su energía y que ésta tarda en recuperarse unos kilómetros.
Así tras un parque marino grande (digamos de 10 líneas) a nadie (por ahora) se le ocurre plantar otro (porque rendiría un 20-25% menos) y dudo que la empresa que primero plantó uno deje que le pongan otro delante (tragedia de los comunes). Este efecto multiplica por más de 10 tu "metodología" de necesidades de área. De nuevo aquí la que falla es la metodología bottom-up, que no tiene en cuenta esto que sí tiene en cuenta la industria eólica (no son tontos). De hecho, fíjate que uno puede tener un clase 6 en lo alto de un cerro y detrás del cerro (cuando no hay molinos) una enorme extensión de clase 3 (teóricamente explotable). Llenaremos el cerro, haremos que detrás del cerro los vientos sean de clase 2, y adiós a un área enorme.
En la autovía de Granada-Almería tienes un ejemplo de ésto que te cuento. Durante más de 25 Km (con una anchura de 1 Km) hay unos cuantos parques eólicos, aprovechando un valle por el que circulan buenos vientos. Los parques se espacian al igual que los molinos dentro de un parque, no trata nadie de ocupar los 25Km2 (dudo que los molinos ocupen medio km2 en tus cuentas 4Dx7D).
Sinceramente, no soy tan importante para una apuesta de ese estilo."

AMT dijo...

Me resulta curioso que des por sentado que tiene que haber un error en un cálculo (que no teoría) que no es más que un simple balance detallado. Caes en el pecado del que acusas a otros.

Salu2.

Alb dijo...

No doy por sentao que hay un error de calculo.
Lo que digo es que hay un error de concepto.

Los factores podrán estar mas o menos acertados... pero no es correcto multiplicarlos.
Y como conceptualmente es erroneo se obtienen unos resultados completamente incoherentes y contradictorios.

Cuando tenga tiempo te lo intento explicar...

AMT dijo...

Sí, tómate tu tiempo, lo vas a necesitar.

Me resulta sorprendente que estés tan seguro de que hay un error de concepto... cuando en realidad no sabes aún cuál es. A eso se le llama prejuicio.

Reconócelo: no te gustan las conclusiones y por eso estás convencido de que tiene que haber un fallo. No es lo que se dice una manera muy científica de razonar.

No voy a estar viniendo por aquí continuamente a ver si ya has encontrado tu "razonamiento mágico"; cuando tengas tu "solución" a "tu problema" (porque el problema, obviamente, lo tienes tú) ya sabes dónde encontrarme.

Salu2.

Viroslav dijo...

En este caso me posiciono esencialmente con AMT. Hay un modelo o teoría que da un dato. Mientras no se demuestre lo contrario es válido. Puede parece no intuitivo, pero eso no lo invalida.
Aun así, hay muchas incertidumbres. Sobre todo si son 100 TW (o 50 ó 200) y cuanto de otras capas para a la capa accesible cuando extraes de ella.
Siguiendo con el ejemplo que citas, los juncos en la orilla frenan casi a cero la corriente, pero en cuanto se despeja la orilla la corriente vuelve a fluir, para empujar los siguientes juncos corriente abajo.
No se si alguien tiene un modelo que sea aplicable a escala global, pero eso es lo que hace falta, salvo que se vaya viendo la evolución al aumentar el número de molinos.

Alejandro dijo...

Yo creo que los límites mas serios son los políticos y los psicológicos.

Los límites políticos: "Cualquier cambio que amenace el status quo debe ser reprimido, no importa el método".

Los límites psicológicos: "Mi cabeza no da mas de sí, porque todo tiene un límite, así que simplifico y digo que los límites de la naturaleza son exactamente mis propios límites para entenderla". O lo que es lo mismo: "Lo que no puedo entender, no puede existir".

Bien. La física podrá decir todas las chorradas que quiera, que teniendo límites políticos y psicológicos, todo lo demas es tontería.

Asi, la física nos dice que en España el 16% de la electricidad es de origen eólico, es decir la sexta parte del total.

Algun ignorante diría que multiplicando por 6 los molinos, tendriamos el 100% de energía eólica.

Pero es que este ignorante no conoce los límites del cerebro de nuestros políticos, que no saben lo que te sale cuando divides un julio por un segundo, ni lo que te sale cuando multiplicas un amperio por un voltio.

(Y mucho menos lo que te sale cuando multiplicas un henrio por un faradio).

internete
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PD: Supongo (es un suponer) que una vez que hemos alcanzado el 16% del suministro con eolica, como ya es un porcentaje elevado, ya tendríamos que ver el "efecto limitante" y que cada nuevo parque sea menos efectivo que los anteriores...

¿Alguien ha visto o medido tal cosa?...

Porque lo que yo veo es que se aplican MORATORIAS RENOVABLES POR DECRETAZO, no sea que resulte que Alb o internete vayan a tener razón...

Alejandro dijo...

Esta semana esta siendo buena para poner lavadoras: Hace un viento de pelotas y la electricidad es muy limpia.

internete
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PD: Y ahora unos instantes publicitarios...

Gel Jaiguei: TU GEL

http://www.alargador.org/hth5.htm

Alb dijo...

Alejandro, por supuesto que existen muchos otros limites y obstaculos para la implantacon de la energia eolica, pero en este articulo unicamente nos estamos centrando en los limites fisicos y tecnologicos.

Alb dijo...

Viroslav.
Precisamente lo que intentaba demostrar es que ese dato es erroneo.

Aunque en el fondo la cuestión es muy simple, no es intuitiva y resulta bastante resbaladiza. Precisamente por eso es un problema interesante, aunque segun parece no interese a nadie.