Atlas de Viento

170
Libertad y Orden REPÚBLICA DE COLOMBIA MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA UNIDAD DE PLANEACIÓN MINERO ENERGÉTICA U P M E Libertad y Orden REPÚBLICA DE COLOMBIA MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA de Viento y Energía Eólica de Colombia Atlas

Transcript of Atlas de Viento

Libertad y OrdenREPBLICA DE COLOMBIA MINISTERIO DE MINAS Y ENERGA

de Viento y Energa Elica

Atlas

de Colombia

Libertad y OrdenREPBLICA DE COLOMBIA MINISTERIO DE MINAS Y ENERGA

UNIDAD DE PLANEACIN MINERO ENERGTICA

UPME

LVARO URIBE VLEZ, Presidente de la Repblica de Colombia MINISTROS DEL RAMO Luis Ernesto Meja Castro, Ministro de Minas y Energa Sandra Surez Prez, Ministra de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial

INTEGRANTES DEL EQUIPO DE TRABAJO IDEAM Carlos Costa Posada, Director General Maximiliano Henrquez Daza, Subdirector de Meteorologa Jos Franklyn Ruiz Murcia, Fsico, Especialista y Msc Meteorologa UPME Carlos Arturo Flrez Piedrahta, Director General Alberto Rodrguez Hernndez, Subdirector de Planeacin Energtica Henry Josu Zapata Lesmes, Fsico PROFESIONALES DE APOYO IDEAM Jeimmy Yanely Melo Franco, Ing. Sistemas, Especialista en Informtica y Msc Meteorologa Emperatriz Espaol Palacios, Estadstico Olga Cecilia Gonzlez Gmez, Ing. Gegrafo Esperanza Pardo Pardo, Ing. Agrnomo, SIG CONSULTORES ESPECIALISTA Jorge Anbal Zea Mazo, Meteorlogo TCNICOS DIGITADORES Anglica Galeano Daz Jos lvaro Fajardo Arvalo Avelino Surez Rubio Germn Andrs Franco Aguirre Jorge Alonso Semma Lzaro Supelano Castelblanco Andrs Riao Flechas Moiss Valencia Valencia Zulma Ins Albarracn Morales Kate Katherine Polo Hernndez Carlos Ramn Albarracn Ramrez Claudia Johanna Caro Monroy Jos Manuel Rojas Hidalgo Daniel Augusto Galn Garzn Araminta Vega Burgos Manuel Pea Hurtado El presente documento se apoy en estudios, datos e informacin suministrados por entidades como el IDEAM, CENICAFE, CAR, SENAMI y MRI.

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 2

Agradecimientos

Agradecimientos

S

cinas administrativas y jurdicas y en general a los funcionarios y ex funcionarios de la UPME y el IDEAM que participaron en este proyecto, sin cuyo aporte no hubiese sido posible la realizacin del Atlas. Asimismo, se hace un reconocimiento al Dr. lvaro Pinilla, profesor de la Universidad de los Andes, al Msc Julio Mario Rodrguez, ex docente de la Universidad Nacional de Colombia y al Ing. Mecnico Luis Carlos Romero, de UPME, por sus oportunos y valiosos aportes. De igual manera a las entidades que han recopilado y generado informacin climtica de direccin y velocidad del viento:CAR Jos Agustn Corts Gmez, Subdirector de Patrimonio Ambiental Humberto Hernndez Roa CENICAFE Orlando Guzmn Martnez, Ingeniero Agrnomo y Agrometeorlogo. METEOROLOGICAL RESEARCH INSTITUTE MRI (JAPN) Dr. Hiroki Kondo, Director del Departamento de Investigaciones Climticas de MRI SENAMI (PER) Mayor General FAP Juan Oviedo Motta, Jefe de SENAMI y Representante Permanente de Per ante la OMM

3 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

to y Energa Elica de vien Col de om as l bia At

A

s tladey Energa Elica de C nto olo Vie m bi

ia Atlas lomb de Co Vi e ad

oy nt e

Energa Elic

admbia olo At eC

erga E En

lic

a de C

a

tla A

e Viento y Energa sd E

las

ombi ol

de Viento

a

y

li c

Contenido

Contenido

PRLOGO ATLAS DE VIENTO Y ENERGIA ELICA DE COLOMBIA Introduccin Estructura del Atlas Etapas del trabajo Resultados Conclusiones Recomendaciones Cmo utilizar los mapas de viento y densidad de energa elica? CAPTULO I. VELOCIDAD DEL VIENTO EN SUPERFICIE CAPTULO II. DESVIACIN ESTNDAR DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO EN SUPERFICIE CAPTULO III. SESGO DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO EN SUPERFICIE CAPTULO IV. DISTRIBUCIN HORARIA DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO EN ZONAS CON MAYOR APROVECHAMIENTO DE POTENCIAL ELICO CAPTULO V. DENSIDAD DE ENERGA ELICA A 20 Y 50 METROS DE ALTURA ANEXO 1. DEFINICIN Y CLASIFICACIN DE VIENTOS EN LA ATMSFERA 1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.5 1.2.6 1.2.7 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 Los orgenes del viento Presin atmosfrica La presin con la altura Isobaras Presin observada a nivel del mar cies de presin constante Presin y temperatura Centros de alta presin Centros de baja presin Fuerzas que modulan el viento Fuerza del gradiente de presin Fuerza de coriolis Fuerza de friccin Vientos locales

7 8 11 11 13 14 15 16 16 19 35 49 63 75 105 105 105 106 106 107 107 108 108 109 109 109 101 112 114

5 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

1.4 Factores que afectan el viento en Colombia 1.5 Variabilidad espacio-temporal Bibliografa ANEXO 2. MEDICIN, PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIN Y RED DE ESTACIONES QUE MIDEN VIENTO EN COLOMBIA Criterio para la medicin del viento Velocidad del viento Direccin del viento Medicin y unidades Utilidad de la variable Procesamiento de la informacin de vientos para el Atlas Elico Nacional cas 2.4.2 Estaciones bsicas para la medicin del viento 2.4.3 Red de estaciones para Atlas Elico Nacional Bibliografa ANEXO 3. MODELOS ESTADSTICOS APLICADOS A LOS DATOS DE VIENTO Metodologa para la estimacin de datos faltantes en las series mensuales de la variable: direccin y velocidad del viento 3.2 Descripcin del modelo 3.3 Construccin del modelo cacin del modelo 3.3.2 Estimacin de los parmetros involucrados en el modelo 3.3.3 Criterios para validacin del modelo 3.4 Estimacin de datos faltantes 3.5. Anlisis probabilstico de la informacin de la velocidad del viento 3.5.1 Anlisis descriptivo de la informacin horaria 3.5.2 Distribuciones de probablidad emprica 3.5.3 Modelo de probabilidad Weibull y prueba de bondad de ajuste 3.5.4 Aplicaciones en la informacin horaria y mensual 3.5.5 Distribucin de frecuencias de la velocidad del viento 3.6 Resultados de los parmetros alfa y beta a ANEXO 4. MODELAMIENTO FSICO DEL VIENTO Y LA ENERGA ELICA 4.1 4.2. 4.3 4.4 4.5. 4.6. Metodologa para el Atlas de Viento Interpolacin espacial del viento Correccin del viento horizontal por orografa Caracterizacin estadstica del viento Metodologa usada para el clculo de la energa elica Estimacin de incertidumbres para el clculo de la densidad de energa elica a 3.1 2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.3 2.4.

119 120 122 123 123 124 124 124 126 127 128 129 129 133 135 135 135 135 135 136 136 136 138 138 138 139 139 140 143 148 149 150 152 154 159 160 167 168

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 6

Prlogo

Prlogo

E

l ser humano ha ido demandando cada vez ms energa para su desarrollo, la mayora de ella generada a partir de combustibles fsiles contaminantes, que contribuyen al efecto de invernadero y al cambio climtico. En los ltimos aos las energas renovables han estado cada vez ms presentes pero su uso es an limitado en la mayora de los pases. Hoy en da es imposible vivir sin energa. Es requerida para iluminacin de vas y viviendas, la calefaccin y refrigeracin, la coccin de alimentos, en la comunicacin y el transporte y, en general, en las diversas actividades humanas. Al igual que en la satisfaccin de estas demandas, se hace tambin imperioso avanzar hacia el logro de un mundo menos contaminado en cumplimiento de las metas del llamado desarrollo sostenible, que nos va a permitir dejarles a las nuevas generaciones las mejores condiciones ambientales para que la vida contine sin tantas dicultades y contingencias y sin peligro para la misma supervivencia de los seres vivos y su propio hbitat. Las fuentes renovables de energa, como la elica, se constituyen hoy en da en valiosos recursos ms limpios que los originados en las fuentes fsiles. Estos recursos son cada vez ms competitivos, en especial si se toma en consideracin que permiten augurar ese desarrollo ms sostenible en la Tierra. Colombia, por su posicin en la franja tropical, con gran variabilidad en la estructura fsica de sus cordilleras y por su localizacin frente al mar Caribe y al ocano Pacco, adquiere una condicin privilegiada en recursos renovables de energa como la asociada con el viento. El Gobierno Nacional, al tomar en consideracin su responsabilidad en lograr un desarrollo social y econmico que permita conservar el medio ambiente en sus mejores condiciones de equilibrio sostenible, ha materializado en buena parte su gran inters en este tema a travs de la Ley 697 de 2001 en la cual se ordena la realizacin de inventarios nacionales de los recursos energticos renovables con que cuenta el pas, con el n de conocer las potencialidades en esa materia.

El Instituto de Hidrologa, Meteorologa y Estudios Ambientales, IDEAM, y la Unidad de Planeacin Minero Energtica, UPME, en un esfuerzo conjunto han elaborado el presente Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia, que ponen a disposicin de toda la sociedad y, en especial, de los planicadores y de los tomadores de decisiones en programas y proyectos de desarrollo energtico nacional y regional.

Carlos Arturo Flrez Piedrahta Director General Unidad de Planeacin Minero Energtica UPME

Carlos Costa Posada Director General Instituto de Hidrologa, Meteorologa y Estudios Ambientales, IDEAM

7 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

de Viento y Energa Elica

de Colombia

to y Energa Elica de vien Col de om as l bia At

A

s tladey Energa Elica de C nto olo Vie m bi

ia Atlas lomb de Co Vi e ad

oy nt e

Energa Elic

admbia olo At eC

erga E En

lic

a de C

a

tla A

e Viento y Energa sd E

las

ombi ol

de Viento

a

y

li c

Generalidades

Generalidades

Introduccin El Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia es una coleccin de mapas que muestra la cie y el potencial elico de Colombia. En los mapas de viento se presenta el promedio mensual y anual, acompaado de dos momentos estadsticos de orden superior como la desviacin estndar y el sesgo para cada uno de los meses y, en el caso de la energa, se establece el valor promedio mensual y anual de la densidad de energa elica a dos distintas alturas, que sirven como documento de referencia para Colombia, en el sentido de que aportan conocimiento para el uso de energas alternativas, indicando pocas del ao y zonas de Colombia donde podra ser ms aprovechable este recurso natural para dar soluciones a las necesidades energticas de la nacin. Se aporta, a la vez, informacin local del comportamiento del viento para algunos sitios de referencia para dimensionar futuros proyectos como parques elicos para la generacin de energa elctrica o sistemas de aerobombeo, particularmente en aquellas zonas donde las redes de transporte y distribucin de energa no son asequibles. Con esta edicin se logran alcances que en el pasado pudieron ser ms difciles de obtener en cuanto al control de calidad de los datos y procesamiento de la informacin, la cual inicialcada y capturada en la Base de Datos Central del IDEAM desde las cas de anemgrafo. Los datos que no fueron rescatados de esta manera fueron complementados mediante procesamientos estadsticos en las series de tiempo. Se utiliz adems mode-

lacin fsica para establecer el potencial elico en forma directa a partir del viento, con aportes de informacin suministrada por modelos meteorolgicos globales y regionales de baja resoco y fsico del suelo colombiano. Asimismo, se trat al viento como vector: con sentido y magnitud. Estructura del Atlas El Atlas de Viento y Energa Elica en Colombia est estructurado en 5 captulos, de la siguiente manera: El Captulo I contiene una coleccin de 12 mapas mensuales y 1 mapa anual sobre la velocidad cie interpolada a una resolucin de 10X10 kilmetros, los cuales representan una aproximacin de la distribucin espacial de dicha variable meteorolgica sobre el territorio colombiano. Estos mapas fueron obtenidos con algoritmos basados en la fsica que utilizan modelos meteorolgicos regionales junto con datos de anemgrafos tomados directamente de 111 estaciones del pas y complementadas con informacin de modelos meteorolgicos de baja resolucin en 122 puntos de grilla. El Captulo II presenta una coleccin de 12 mapas mensuales de desviacin estndar del cie, como informacin adicional car el grado de dispersin de los datos con respecto al valor promedio. El Captulo III contiene una coleccin de 12 cie. Este parmetro estadstico permite explicar acerca de la asimetra de esta variable meteoroln, valores con asimetra negativa

11 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

indican que s existe una frecuencia importante de velocidades altas. El Captulo IV muestra el ciclo diario mensual del viento para 16 lugares del pas donde la persistencia del viento a lo largo del ciclo diario y/o para ciertas pocas del ao puede llegar a ser aprovechable para la generacin de la energa. El Captulo V contiene una coleccin de 12 mapas mensuales y 1 mapa anual de la densidad de energa a 20 metros de altura interpolada a una resolucin de 10X10 kilmetros y 12 mapas mensuales junto con 1 mapa anual de la densidad de energa a 50 metros de altura interpolada con la misma resolucin, ya que los datos de vientos en cie estn con dicho espaciamiento. Estos mapas fueron obtenidos con la deduccin de la velocidad del viento a mencionadas alturas y, dado que este clculo requiere el valor de la densidad del aire, este se obtuvo a travs de la ecuacin de estado de gases ideales y se calcul usando los datos promedios mensuales multianuales de temperatura del aire de 685 estaciones y 38 estaciones para el caso de presin atmosfrica, las cuales fueron complementadas para todo el pas en funcin de la orografa e interpoladas con la resolucin anteriormente mencionada. Adicional a los captulos, se presentan cuatro anexos con informacin complementaria: El Anexo 1 explica los aspectos bsicos para comprender el movimiento del aire y las causas que lo explican. En general muestra que el viento es el resultado de fuerzas que se generan inicialmente debido al calentamiento diferencial producido por el Sol sobre el aire en contacto con cie del planeta. Dicha energa radiante se transforma en energa cintica, la cual es el resultado principalmente de cuatro grandes fuerzas como son: la fuerza del Gradiente de Presin (variaciones de la presin atmosfrica con la distancia), la fuerza de Coriolis (que surge por la desviacin del viento ocasionada por la rotacin de la Tierra), la fuerza centrfuga (que aparece por la existencia de trayectorias curvas en el movimiento del aire) y la fuerza de rozamiento o de friccin (esta ltima, importante en los cie del suelo ofrece resistencia al movimiento del aire). No obstante, la topografa afecta tanto la velocidad como la direccin de donde sopla

uencias de la orografa en el campo del viento se denominan vientos locales y como ejemplo de ello se presentan las brisas mar-tierra y tierra-mar, brisas de valle-montaa y montaa-valle, junto con el efecto Foenh. Con base en dicho marco terico se hace una descripcin de los vientos que rigen las condiciones meteorolgicas en Colombia. El Anexo 2 muestra que modelar el campo del cie es complejo, ya que este tiene variaciones diurnas y locales, embebidas dentro de una dinmica atmosfrica de mayor escala. No cacin del comportamiento de esta variable meteorolgica est acompaada de las mediciones a travs de anemgrafos que hacen parte de la instrumentacin de las estaciones meteorolgicas, las cuales miden can continuamente las caractersticas vectoriales del viento como son la direccin y la velocidad. En dicho anexo se describen los resultados de los procesos de evaluacin, cacin y captura de la informacin nacional utilizada y se muestra la red de referencia de nalmente utilizados para la elaboracin del Atlas. El Anexo 3 muestra el tratamiento estadstico realizado con los datos de viento. La primera fase comprende la complementacin de datos a travs de modelos autorregresivos integrados de media mvil denominados ARIMA, los cuales llevan consigo los tests estadsticos que debe pasar un dato de viento, interpolado temporalmente, para ser representativo y considerado homogneo dentro de la serie de tiempo. Estos modelos incluyen un anlisis de la estacionariedad de la informacin y un anlisis descriptivo de la serie caracterizada por la tendencia, estacionalidad, ciclicidad y aleatoriedad. La segunda fase explica la metodologa para determinar la distribucin probabilstica Weibull del viento; camente expone el modelo generado para hallar los parmetros de forma y escala que interesan en el diseo y proyeccin de parques elicos. Finalmente, el Anexo 4 describe el modelamiento fsico llevado a cabo para generar la distribucin espacial de los campos de viento y de la evaluacin del potencial energtico del recurso elico en Colombia a distintas alturas. Aqu se muestran los campos mensuales de direccin de

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 12

viento y el algoritmo de clculo para determinar la densidad de energa elica, la cual necesit de las caractersticas fsicas del suelo (rugosidad cial) y del conocimiento espacial y mensual de los campos de tres variables meteorolgicas: la velocidad del viento, la presin atmosfrica y la temperatura del aire. El anlisis espacial descrito en este anexo est sustentado en el fundamento fsico que describen los modelos meteorolgicos regionales, los cuales sugieren que la resolucin na a interpolar debe ser comparable con el distanciamiento de las estaciones meteorolgicas. Teniendo en cuenta esto y la buena densidad de la red para la variable de temperatura del aire en Colombia, se forz a llevar la interpolacin para todas las variables a 10X10 kilmetros. Etapas del trabajo La realizacin de este trabajo fue llevada a cabo en diversas etapas, a saber: 1. Recoleccin de la informacin meteorolgica de direccin y velocidad del viento en cas de anemgrafos de las estaciones a cargo del IDEAM y posteriormente de entidades de carcter privado como el caso de CENICAFE y de la Corporacin Autnoma Regional, CAR. En el mbito internacional, se recopilaron los resultados de los modelos regionales de baja resolucin como los ofrecidos por el Reanlisis del Centro Nacional para Investigaciones Atmosfricas (National Center for Atmospheric Research, NCAR), del NOMADS (NOAA Operational Model Archive Distribution System) que depende de la Administracin Nacional de Ocano y Atmsfera (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA) y del Centro Nacional para Predicciones Ambientales (National Center for Enviromental Prediction, NCEP) estos dos ltimos de los Estados Unidos, informacin producida por el Modelo Regional de Alta Resolucin desarrollado en el Instituto de Investigaciones Meteorolgicas del Japn (Meteorological Research Institute, MRI) e informacin de viento para 3 estaciones meteorolgicas suministrada por SENAMI de Per. Adicionalmente, se obtuvo la informacin de los promedios mensuales multianuales de 3.

la lnea base periodo 1961-1990 para las variables de temperatura del aire y presin atmosfrica. El IDEAM solicit a Cenicaa la informacin de viento, sin resultados positivos, y tampoco fue posible obtener la informacin de otros pases fronterizos como Venezuela, Brasil y Ecuador. cacin y captura a la base de datos de viento para 7.292 meses que involucraron tres tipos de grcas: Fuess-Casella tipo mecnico, Lame y Thiess, obteniendo promedios horarios de direccin y velocidad del viento, los cuales se almacenaron inicialmente en la base de datos SISDHIM (Base de datos hidrometeorolgica), migrados posteriormente a la base de datos central Oracle 9i (Base de datos del Sistema de Informacin Ambiental) para su posterior anlisis estadstico y modelamiento fsico. El tratamiento estadstico de la informacin de viento se llev en dos fases: la primera en la complementacin de datos con el uso del software TRAMO (Time Series Regression with ARIMA Noise, Misssing Observations, and Outliers), debido a la existencia considerable de vacos en las series, y la segunda en la obtencin de las distribuciones de probabilidad de la velocidad del viento con las funciones ofrecidas por la Hoja de Clculo de Microsoft Excel en su librera matemtica. Para implementar el modelo fsico, se desarroll un software en lenguaje de programacin Delphi 5.0 bajo plataforma Windows, que permiti el acceso directo a la base de datos central y escribir el cdigo fuente para generar el algoritmo de clculo, as: Con la conexin del software diseado a la base de datos, se realizaron consultas a travs del lenguaje SQL (Structured Query Language) para obtener los promedios, las desviaciones estndar y los sesgos sobre el campo de la velocidad del viento. El modelo fsico desarrollado tiene involucrado un algoritmo de correccin

4.

13 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

horizontal del viento por orografa deducido de forma similar al realizado por el modelo meteorolgico de mesoescala MM5 (Mesoscale Model Version 5) en su mdulo INTERP (Interpolacin Vertical). Adems, incluy la ecuacin l vertical del viento diseado por Lysen, la cual hace parte del algoritmo de la ecuacin de densidad de energa a distintas alturas y, teniendo en cuenta que en dicha ecuacin, la de densidad de energa elica, tambin necesit el clculo de la densidad del aire, se escribi dentro de la formulacin la ecuacin de estado de gases ideales, la cual es funcin de la temperatura del aire y la presin atmosfrica. Estas dos ltimas ecuaciones fueron modeladas del estado base hidrosttico del MM5 y calibradas con informacin promedio de la lnea base 1961-1990, a travs de regresiones lineales para cada uno de los meses. Desde el aplicativo de Delphi 5.0 y con los resultados obtenidos, se generaron archivos de entrada para el software n de que se hicieran mapas de forma automatizada, permitiendo as varias corridas, correcciones y validaciones a los resultados. La ventaja de trabajar con SURFER radica en que permite manipular resoluciones espaciales, decidir opciones en los mtodos de interpolacin y hacer trazados de lneas de corriente para viento, facilitando un tratamiento vectorial de dicha variable meteorolgica, tal como se muestra en el Anexo 4.

los promedios horarios para los 12 meses del ao en 111 estaciones meteorolgicas, de las cuales se seleccionaron 16 lugares de cativo y puede ser aprovechable la energa elica en algunos perodos del ao y/o en cos estn acompaados de la rosa de viento caracterstica, la cual permite visualizar las direcciones ms persistentes de donde sopla el viento. Para la elaboracin de dichas rosas de vientos, el algoritmo suministr las tablas de frecuencia y de porcentajes de 8 direcciones de donde sopla el viento para 13 intervalos de velocidades. Resultados Con el trabajo realizado, el Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia suministra una aproximacin de la disponibilidad del recurso energtico del viento, as como un conocimiento de la circulacin general de los vientos en Colombia, teniendo en cuenta los siguientes aportes: Mapas de velocidad del viento, densidad de energa elica a 20 y 50 metros de altura sobre el territorio colombiano que car lugares donde se pueden aportar soluciones energticas apoyadas por el viento, con aplicaciones tiles en el sector industrial y elctrico a n de ayudar a emplear racionalmente los recursos naturales. Asimismo, se cuenta con resultados de las caractersticas estadsticas del viento como la desviacin estndar y el sesgo. caron 16 lugares, como puntos de referencia, donde el recurso natural viento puede ser aprovechado en determinadas pocas del ao y en algunas horas del da. Actualizacin de la base de datos de direccin y velocidad del viento con cada: variable importante para el dimensionamiento de sistemas y tecnologas que aprovechan este recurso como aerogeneradores elctricos, molinos para bombeo de agua, entre otros.

5.

Con la metodologa descrita en el punto 4, las imgenes rster que se generaron en el Software SURFER a una resolucin de 10X10 kilmetros, se visualizaron en ArcMap ArcView 9 en una escala 1:7.000.000 y se obtuvieron los resultados que se presentan en los captulos I, II, III y V. Para la preparacin del captulo IV, se incluy dentro del software desarrollado en Delphi 5.0 un procedimiento que permiti cacin bajo SURFER de

6.

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 14

Aplicacin de mtodos de complementacin de datos de viento a travs de modelos ARIMA en el caso temporal y a travs de modelacin fsica para el caso espacial. Con los modelos ARIMA se obtuvieron series de tiempo para direccin y velocidad del viento, los cuales permitieron hacer anlisis de distribucin horaria y frecuencias de velocidades de viento a nivel horario y a travs del ao. Con el modelo fsico se logr la base terica de la distribucin espacial del viento y sus variaciones en el ujo caracterizadas por su direccin. Aplicacin de distintos tipos de distribucin de probabilidades para la velocidad del viento. Disponibilidad de informacin energtica para analizar y planear proyectos de energa elica. Elaboracin de documentos anexos como referencia de consulta en temticas relacionadas con principios fsicos del viento, instrumentacin en la medicin del viento, series de tiempo y distribuciones de probabilidad, junto con modelacin fsica del viento y la energa. Disponibilidad del viento como fuente renovable de energa y como variable dinmica para estudios que explican la ocurrencia de fenmenos meteorolgicos como la precipitacin y en el seguimiento de la dispersin de contaminantes y la calidad del aire. Conclusiones

lo largo de la pennsula de La Guajira, Isla de San Andrs, sectores de Boyac y, centro del litoral Caribe en el departamento de Bolvar. No obstante, en otros sectores del pas, aunque no se presenta la misma persistencia de vientos en el ciclo anual, s la hay para una determinada poca del ao especialmente en zonas de Norte de Santander, lmites entre Risaralda, Quindo y Tolima, lmites entre Cundinamarca y Boyac, lmites entre Cundinamarca, Tolima y Huila sobre la Regin Andina, as como sobre el Piedemonte Llanero y Casanare para los Llanos Orientales. Localmente, se destacaron 16 lugares de Colombia donde las intensidades del viento son importantes para el aprovechamiento del recurso elico. 3 sitios donde los vientos son persistentes y superiores a 5m/s durante todo el ao: Galerazamba en el Departamento de Bolvar, Gachaneca en Boyac y la isla de San Andrs en el mar Caribe colombiano. 3 sitios donde las velocidades son persistentes pero en el rango entre los 4 y 5m/s: La Legiosa en el Huila, Isla de Providencia en el Mar Caribe y Riohacha en La Guajira. Los restantes 10 lugares no guardan una gran persistencia en la velocidad del viento excepto para determinadas pocas y/u horas del ao como son: Villacarmen en Boyac, Obonuco en Nario, Ccuta y brego en Norte de Santander, Urrao en Antioquia, Soledad en Atlntico, Santa Marta en Magdalena, Bucaramanga en Santander, Anchique en Tolima y Bogot en Cundinamarca. La intercomparacin entre los datos medidos por el anemmetro ultrasnico triaxial, tomada como patrn de referencia debido a su alto grado de precisin, con los datos suministrados por una estacin ca convencional, permiti ver que los errores de medicin son del orden de 0.1 m/s, lo que repercute tericamente en incertidumbres para el clculo de la densidad de energa elica as: superiores al 30% cuando los vientos son menores o iguales a 1.5 m/s, 18% para vientos alrededor de los 3.5 m/s, 16% si los vientos son cercanos a 5 m/s y menores del 13%,

Las isotacas del Captulo I e isovelas que se presentan en el Anexo 4 fueron trazadas con los datos de la red de anemgrafos e informacin internacional comprendida para el periodo 1980-2000, lo cual permiti establecer una visin general de la distribucin del recurso elico en el pas. El anlisis espacial mostr que en algunos sectores de Colombia prevalecen vientos con intensidades iguales o superiores a 5 m/s y persistentes a lo largo del ao. Por lo tanto, existe un buen potencial de energa elica a

15 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

cuando los vientos son intensos y superiores a 10 m/s. El presente trabajo es una base tcnica ca til en disciplinas como la ingeniera mecnica y energtica, la arquitectura y estudios ambientales, entre otros. Recomendaciones Es aconsejable para la realizacin de estudios particulares conocer rigurosamente la intensidad de los vientos en dicha regin, ya que los resultados presentados en este Atlas son una referencia nacional, pues la variabilidad de la direccin y la velocidad cie, es un caso que le compete a la rama de la micrometeorologa y la pobre densidad de 111 estaciones que miden viento junto con la complicada orografa colombiana, no permite obtener clculos muy exactos en sitios alejados de las estaciones de referencia. Considerando las 111 estaciones para la medicin del viento, se hace necesario aumentar el nmero de estaciones en todo el pas pero especialmente sobre los Llanos orientales y la Amazonia, contar con torres meteorolgicas que suministren datos meteorolgicos al menos hasta 50 metros de altura o contar con radiosondas cautivos les verticales de n de ajustar los modelos ya existentes o, en su defecto, desarrollar uno propio para Colombia. Se requiere mejorar el modelamiento espacie, teniendo en cuenta que este depende de diferentes procesos fsicos interrelacionados con fenmenos que ocurren en los distintos niveles de la atmsfera como la radiacin, la microfsica de nubes, procesos de capa lmite planetaria, balances energticos y de caractersticas del suelo como la topografa, la rugosidad, el albedo, etc. Por lo tanto, es importante contar con modelos que involucren dichos procesos de mesoescala bajo una atmsfera dominada mayormente por movimientos ascendentes del aire conocidos como conveccin dentro de la Celda Ascendente de

Hadley. Esto, por su parte, involucra costosa tecnologa de alto rendimiento, como la construccin de cluster de computadores para correr procesos en paralelo, alta capacidad de almacenamiento tanto de datos de entrada y salida y, por supuesto, aos de experimentacin en investigacin. con uidos tipo tnel de viento, los cuales permiten realizar anlisis de representatividad en la modelacin fsica y aporta informacin uencia caciones en el entorno de las estaciones meteorolgicas. Mantener el control de calidad que se ha establecido en el proceso de evaluacin, cacin de informacin con n de actualizar en el futuro cercano las evaluaciones del potencial elico en el pas. Para este tipo de investigaciones, resulta necesario establecer una poltica de gestin nes energticos. Hacer partcipes a los mbitos universitario e investigativo en la adquisicin de conocimiento del modelamiento del viento para aportar mejoras al presente trabajo. Cmo utilizar los mapas de viento y densidad de energa elica? Para ilustrar sobre el uso de los mapas de viento y energa hay que considerar lo siguiente: 1. Tener en cuenta que los resultados obtenidos son una aproximacin de la realidad, en especial sobre los Llanos Orientales y la Amazonia colombiana donde la red de estaciones de viento es de poca densidad, lo que afecta sensiblemente los resultados de esta investigacin y, por lo tanto, indica un acercamiento de lo que ocurre en estas zonas del territorio nacional. Todos los valores son referidos en unidades de metro por segundo (m/s) para velocidad del viento y Watts por metro cuadrado (W/m2) para la densidad de energa elica en promedio mensual y anual. Completar trabajos posteriores

2.

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 16

cie del ucta entre 0 y 11 m/s. Los vectores de la direccin del viento, guras 4-5, 4-6 y 47 del Anexo 4, indican de dnde sopla el viento, no hacia dnde va. 4. Los mapas de desviacin estndar del viento del Captulo II varan entre 0 y 5 m/s, indicando el grado de dispersin que tienen los datos alrededor de la media. Los mapas de sesgo del Captulo III representan el tercer momento estadstico del viento. Este valor adimensional oscila entre 10 y 20, de los cuales los valores positivos indican que, a pesar de que la mayor concentracin de los datos se encuentra alrededor de los valores medios, el resto de los valores corresponde a vientos superiores, mientras que valores negativos indican que los valores medios de velocidad de viento son ms persistentes y, por lo tanto, si mantienen cierta intensidad, habr un mejor aprovechamiento del recurso viento para la generacin de energa elica. cos del Captulo IV presentan al lado izquierdo el promedio horario de la velocidad del viento en m/s, para 16 lugares del pas, dejando en el eje horizontal los meses del ao y en el eje vertical las 24 horas

del da. Al lado derecho se muestran, para cada uno de los sitios, las rosas del viento con las frecuencias de donde sopla el viento en ocho direcciones: N Vientos procedentes del Norte NE Vientos procedentes del Noreste E Vientos procedentes del Este

5.

SE Vientos procedentes del Sureste S Vientos procedentes del Sur

SW Vientos procedentes del Suroeste W Vientos procedentes del Oeste NW Vientos procedentes del Noroeste

7.

Los mapas de densidad de energa del Captulo V se encuentran en una escala entre 0 y 3.375 W/m2, espaciados proporcionalmente mediante una relacin del clculo del viento elevado al cubo. Para estimar la potencia terica de un aerogenerador conociendo el rea del rotor, simplemente hay que multiplicar el dato ofrecido en los mapas por el rea del aerogenerador, que es igual a R2, donde R es el radio del aspa.

17 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

to y Energa Elica de vien Col de om as l bia At

A

s tladey Energa Elica de C nto olo Vie m bi

ia Atlas lomb de Co Vi e ad

oy nt e

Energa Elic

admbia olo At eC

erga E En

lic

a de C

a

tla A

e Viento y Energa sd E

las

ombi ol

de Viento

a

y

li c

Captulo 1

Captulo 1

Velocidad del viento en superficiel viento es el movimiento del aire. La velocidad del viento en supercie se reere a la velocidad que alcanza esta variable meteorolgica a 10 metros de altura, que es la norma internacional establecida por la Organizacin Meteorolgica Mundial (OMM) como estndar para la medicin y seguimiento del viento. Este captulo presenta una coleccin de 12 mapas mensuales y 1 anual del promedio de la velocidad del viento (isotacas), construidos con 111 estaciones de referencia principalmente localizadas sobre las zonas Andina y Caribe junto con 122 datos de frontera localizados en Venezuela, Brasil, Per, Ecuador, Mar Caribe y Ocano Pacco tomados de modelos regionales y datos complementarios espacialmente ubicados en los Llanos Orientales y Amazonia, descargados de las mismas fuentes. El mtodo utilizado para la generacin del Atlas de Viento le dio un tratamiento vectorial a la informacin y se dise un mtodo de correccin por orografa idealizado en algoritmos que usan los modelos meteorolgicos regionales. Los resultados obtenidos fueron validados mediante comparaciones entre el punto de grilla ms cercano del modelo diseado con la estacin ms cercana de la red de referencia, de tal forma que la interpolacin fue aceptada cuando la diferencia entre ellos no super los +0.5 m/s. Con nes de estudios de energa elica, vientos con intensidades iguales o superiores a 5 m/s proporcionan una buena alternativa de uso de este tipo de recurso natural para la generacin de energa.

E

Una aproximacin del comportamiento de la velocidad del viento en supercie sobre territorio nacional es el que se presenta a continuacin: Durante todo el ao, vientos iguales o superiores a 5 m/s, alcanzando aun los 11 m/s, se mantienen en la Pennsula de La Guajira. El resto del pas presenta variaciones dentro del ciclo estacional. Para el perodo comprendido entre diciembre y abril se observan vientos que pueden llegar a los 4 m/s en sectores del Golfo de Urab, cuenca del ro Sin al noroccidente de Antioquia, Medio Magdalena y sur del Catatumbo a la altura de Norte de Santander, sur de la cuenca del ro Sogamoso en los lmites entre Cundinamarca y Boyac, Alto Magdalena en los lmites entre los departamentos de Huila y Meta, en los Llanos Orientales al nororiente del Vichada y en los sectores limtrofes de Casanare, Meta y Arauca. Vientos que en el campo medio pueden superar los 5 m/s para esta misma poca se observan en el Bajo Magdalena y la cuenca del Cesar en los departamentos de Bolvar y Atlntico, Norte de Santander y centro y sur del Cesar. En el litoral central del departamento de Bolvar las velocidades del viento pueden llegar alrededor de 11m/s. No obstante, en abril hay una reduccin signicativa en la intensidad de los vientos hacia el centro del pas por la ubicacin de la Zona de Convergencia Intertropical que trae consigo vientos ms dbiles. En el ciclo temporal comprendido entre mayo y septiembre, vientos cercanos a los

19 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

6 m/s se aprecian en el Bajo Magdalena en el centro de los departamentos de Cesar y Bolvar, regin del Catatumbo en Norte de Santander, lmites entre Boyac y Cundinamarca, lmites entre Meta, Huila y Cundinamarca, as como en la montaa nariense. No obstante, entre junio y agosto, estos vientos se extienden sobre gran parte del Tolima, Risaralda, Quindo, suroriente de Caldas y en general en el Alto Magdalena. Similar a lo que pasa en abril, en octubre y noviembre los vientos en el centro del pas se debilitan. Sin embargo, se mantienen intensidades que alcanzan los 6 m/s en La Guajira y cercanas a los 4 m/s en el litoral central de Bolvar y Atlntico, lmites entre Boyac y Cundinamarca, Piedemonte Llanero de Meta y Casanare.

En cuanto a la direccin del viento, en general los ujos sobre los Llanos Orientales y la Amazonia quedaron inuenciados por las circulaciones

de tipo sinptico que ofrecen los modelos regionales, mientras que en zonas montaosas se presenta una mejor inuencia del dato de la estacin meteorolgica y de la orografa por la que discurre el ujo de aire. Es as que, en los mapas del Anexo 4, se pueden apreciar ujos estables como el de los vientos del este al oriente del pas, ujos del norte y del oeste al occidente del Colombia, ujos encaonados a lo largo de las cordilleras y en ocasiones se observan los ascensos y descensos orogrcos en el trazado de lneas de corriente representada por los vectores. (Ver Anexo 4, Figs. 4-5, 4-6 y 4-7). Los vientos alisios y la posicin de la Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT) determinan en la escala sinptica el comportamiento del viento en Colombia a lo largo del ao. Sin embargo, debido a las desigualdades de supercie ocasionadas por la orografa y la distribucin de tierras y mares, la direccin y la velocidad del viento varan de un lugar a otro y de una poca del ao a otra, tal como se ampla en las secciones 1.4 y 1.5 del Anexo 1.

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 20

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

MS

Ca arS

ribeS

Santa Marta

Riohacha

S

Barranquilla Cartagena

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Promedio multianual mes de enero Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.5 0.5 - 1.0 1.0 - 1.5 1.5 - 2.0 2.0 - 2.5 2.5 - 3.0 3.0 - 3.5 3.5 - 4.0 4.0 - 5.0 5.0 - 6.0

Velocidad Media del Viento en Superficie

2

2

N

6.0 - 7.0 7.0 - 8.0 8.0 - 9.0 9.0 - 10.0 10.0 - 11.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

21 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

MS

Ca arS

ribeS

Santa Marta

Riohacha

S

Barranquilla Cartagena

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Promedio multianual mes de febrero Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.5 0.5 - 1.0 1.0 - 1.5 1.5 - 2.0 2.0 - 2.5 2.5 - 3.0 3.0 - 3.5 3.5 - 4.0 4.0 - 5.0 5.0 - 6.0

Velocidad Media del Viento en Superficie

2

2

N

6.0 - 7.0 7.0 - 8.0 8.0 - 9.0 9.0 - 10.0 10.0 - 11.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 22

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

MS

Ca arS

ribeS

Santa Marta

Riohacha

S

Barranquilla Cartagena

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Promedio multianual mes de marzo Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.5 0.5 - 1.0 1.0 - 1.5 1.5 - 2.0 2.0 - 2.5 2.5 - 3.0 3.0 - 3.5 3.5 - 4.0 4.0 - 5.0 5.0 - 6.0

Velocidad Media del Viento en Superficie

2

2

N

6.0 - 7.0 7.0 - 8.0 8.0 - 9.0 9.0 - 10.0 10.0 - 11.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

23 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Armenia Cali

SPereira S S

S

Yopal

S

S

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Promedio multianual mes de abril Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.5 0.5 - 1.0 1.0 - 1.5 1.5 - 2.0 2.0 - 2.5 2.5 - 3.0 3.0 - 3.5 3.5 - 4.0 4.0 - 5.0 5.0 - 6.0

Velocidad Media del Viento en Superficie

2

2

N

6.0 - 7.0 7.0 - 8.0 8.0 - 9.0 9.0 - 10.0 10.0 - 11.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 24

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Armenia Cali

SPereira S S

S

Yopal

S

S

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Promedio multianual mes de mayo Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.5 0.5 - 1.0 1.0 - 1.5 1.5 - 2.0 2.0 - 2.5 2.5 - 3.0 3.0 - 3.5 3.5 - 4.0 4.0 - 5.0 5.0 - 6.0

Velocidad Media del Viento en Superficie

2

2

N

6.0 - 7.0 7.0 - 8.0 8.0 - 9.0 9.0 - 10.0 10.0 - 11.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

25 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Promedio multianual mes de junio Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.5 0.5 - 1.0 1.0 - 1.5 1.5 - 2.0 2.0 - 2.5 2.5 - 3.0 3.0 - 3.5 3.5 - 4.0 4.0 - 5.0 5.0 - 6.0

Velocidad Media del Viento en Superficie

2

2

N

6.0 - 7.0 7.0 - 8.0 8.0 - 9.0 9.0 - 10.0 10.0 - 11.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 26

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Promedio multianual mes de julio Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.5 0.5 - 1.0 1.0 - 1.5 1.5 - 2.0 2.0 - 2.5 2.5 - 3.0 3.0 - 3.5 3.5 - 4.0 4.0 - 5.0 5.0 - 6.0

Velocidad Media del Viento en Superficie

2

2

N

6.0 - 7.0 7.0 - 8.0 8.0 - 9.0 9.0 - 10.0 10.0 - 11.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

27 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

MS

Ca arS

ribeS

Santa Marta

Riohacha

S

Barranquilla Cartagena

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Promedio multianual mes de agosto Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.5 0.5 - 1.0 1.0 - 1.5 1.5 - 2.0 2.0 - 2.5 2.5 - 3.0 3.0 - 3.5 3.5 - 4.0 4.0 - 5.0 5.0 - 6.0

Velocidad Media del Viento en Superficie

2

2

N

6.0 - 7.0 7.0 - 8.0 8.0 - 9.0 9.0 - 10.0 10.0 - 11.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 28

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

MS

Ca arS

ribeS

Santa Marta

Riohacha

S

Barranquilla Cartagena

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Promedio multianual mes de septiembre Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.5 0.5 - 1.0 1.0 - 1.5 1.5 - 2.0 2.0 - 2.5 2.5 - 3.0 3.0 - 3.5 3.5 - 4.0 4.0 - 5.0 5.0 - 6.0

Velocidad Media del Viento en Superficie

2

2

N

6.0 - 7.0 7.0 - 8.0 8.0 - 9.0 9.0 - 10.0 10.0 - 11.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

29 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Promedio multianual mes de octubre Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.5 0.5 - 1.0 1.0 - 1.5 1.5 - 2.0 2.0 - 2.5 2.5 - 3.0 3.0 - 3.5 3.5 - 4.0 4.0 - 5.0 5.0 - 6.0

Velocidad Media del Viento en Superficie

2

2

N

6.0 - 7.0 7.0 - 8.0 8.0 - 9.0 9.0 - 10.0 10.0 - 11.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 30

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Promedio multianual mes de noviembre Escala 1:7.000.000 Convenciones W/m0.0 - 0.5 0.5 - 1.0 1.0 - 1.5 1.5 - 2.0 2.0 - 2.5 2.5 - 3.0 3.0 - 3.5 3.5 - 4.0 4.0 - 5.0 5.0 - 6.0

Velocidad Media del Viento en Superficie

2

2

N

6.0 - 7.0 7.0 - 8.0 8.0 - 9.0 9.0 - 10.0 10.0 - 11.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

31 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Promedio multianual mes de dicembre Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.5 0.5 - 1.0 1.0 - 1.5 1.5 - 2.0 2.0 - 2.5 2.5 - 3.0 3.0 - 3.5 3.5 - 4.0 4.0 - 5.0 5.0 - 6.0

Velocidad Media del Viento en Superficie

2

2

N

6.0 - 7.0 7.0 - 8.0 8.0 - 9.0 9.0 - 10.0 10.0 - 11.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 32

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

MS

Ca arS

ribeS

Santa Marta

Riohacha

S

Barranquilla Cartagena

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Armenia Cali

SPereira S S

S

Yopal

S

S

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Velocidad Media del Viento en SuperficiePromedio multianual Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s2.5 - 3.0 3.0 - 3.5 3.5 - 4.0 4.0 - 5.0 5.0 - 6.02 2

N6.0 - 7.0 7.0 - 8.0 8.0 - 9.0 9.0 - 10.0 10.0 - 11.0

0.0 - 0.5 0.5 - 1.0 1.0 - 1.5 1.5 - 2.0 2.0 - 2.5

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

33 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

to y Energa Elica de vien Col de om as l bia At

A

s tladey Energa Elica de C nto olo Vie m bi

ia Atlas lomb de Co Vi e ad

oy nt e

Energa Elic

admbia olo At eC

erga E En

lic

a de C

a

tla A

e Viento y Energa sd E

las

ombi ol

de Viento

a

y

li c

Captulo 2

Captulo 2

Desviacin estndar de la velocidad del viento en superficie

sta medida de dispersin con respecto a la media proporciona una medida de variabilidad de los datos de velocidad del viento en supercie con respecto a su promedio colectada en 12 mapas mensuales dentro de un rango que oscila entre 0 y 5 m/s. Si se tienen velocidades de viento signicativas en el campo medio con poca variabilidad se asegura un aprovechamiento energtico ms continuo de dicho recurso natural. En micrometeorologa, este dato es el primer camino para describir la turbulencia mecnica de la atmsfera, es decir, por inuencia del viento, ya que cualquier dato de velocidad del viento, en primera aproximacin, puede ser representado por su valor medio ms una uctuacin que puede ser indicada por esta variacin. Una aproximacin de lo que presentan los mapas a continuacin es la siguiente: Valores de desviacin estndar signicativos entre 2.0 y 3.0 m/s prevalecen a lo largo del ao sobre la pennsula de La Guajira, Norte de Santander, centro de Cesar (donde incluso alcanzan valores superiores de 3.5 m/s en algunas pocas del ao) y golfo de Urab. Estacionalmente se observan dichos valores de desviacin estndar entre enero y marzo para los Llanos Orientales y Occidente de Antioquia; entre mayo y agosto en sectores del Eje Cafetero, norte del Tolima, noroccidente de Cundinamarca, norte del Huila y Piedemonte Llanero de Meta; entre septiembre y noviembre al norte de Tolima, norte de Cundinamarca, Nario y Piedemonte Llanero. En diciembre dichas variaciones se mantienen en el Tolima y centro del Huila.

E

35 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

MS

Ca arS

ribeS

Santa Marta

Riohacha

S

Barranquilla Cartagena

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Desviacin Estndar de la Velocidad del Viento en superficiePromedio multianual mes de enero Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.2 0.2 - 0.6 0.6 - 1.0 1.0 - 1.4 1.4 - 1.8 1.8 - 2.2 2.2 - 2.6 2.6 - 3.0 3.0 - 3.42 2

N

3.4 - 3.8 3.8 - 4.2 4.2 - 4.6 4.6 - 5.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 36

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Desviacin Estndar de la Velocidad del Viento en superficiePromedio multianual mes de febrero Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.2 0.2 - 0.6 0.6 - 1.0 1.0 - 1.4 1.4 - 1.8 1.8 - 2.2 2.2 - 2.6 2.6 - 3.0 3.0 - 3.42 2

N

3.4 - 3.8 3.8 - 4.2 4.2 - 4.6 4.6 - 5.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

37 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Desviacin Estndar de la Velocidad del Viento en superficiePromedio multianual mes de marzo Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.2 0.2 - 0.6 0.6 - 1.0 1.0 - 1.4 1.4 - 1.8 1.8 - 2.2 2.2 - 2.6 2.6 - 3.0 3.0 - 3.42 2

N

3.4 - 3.8 3.8 - 4.2 4.2 - 4.6 4.6 - 5.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 38

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Armenia Cali

SPereira S S

S

Yopal

S

S

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Desviacin Estndar de la Velocidad del Viento en superficiePromedio multianual mes de abril Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.2 0.2 - 0.6 0.6 - 1.0 1.0 - 1.4 1.4 - 1.8 1.8 - 2.2 2.2 - 2.6 2.6 - 3.0 3.0 - 3.42 2

N

3.4 - 3.8 3.8 - 4.2 4.2 - 4.6 4.6 - 5.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

39 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Desviacin Estndar de la Velocidad del Viento en superficiePromedio multianual mes de mayo Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.2 0.2 - 0.6 0.6 - 1.0 1.0 - 1.4 1.4 - 1.8 1.8 - 2.2 2.2 - 2.6 2.6 - 3.0 3.0 - 3.42 2

N

3.4 - 3.8 3.8 - 4.2 4.2 - 4.6 4.6 - 5.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 40

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Desviacin Estndar de la Velocidad del Viento en superficiePromedio multianual mes de junio Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.2 0.2 - 0.6 0.6 - 1.0 1.0 - 1.4 1.4 - 1.8 1.8 - 2.2 2.2 - 2.6 2.6 - 3.0 3.0 - 3.42 2

N

3.4 - 3.8 3.8 - 4.2 4.2 - 4.6 4.6 - 5.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

41 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Desviacin Estndar de la Velocidad del Viento en superficiePromedio multianual mes de julio Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.2 0.2 - 0.6 0.6 - 1.0 1.0 - 1.4 1.4 - 1.8 1.8 - 2.2 2.2 - 2.6 2.6 - 3.0 3.0 - 3.42 2

N

3.4 - 3.8 3.8 - 4.2 4.2 - 4.6 4.6 - 5.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 42

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

MS

Ca arS

ribeS

Santa Marta

Riohacha

S

Barranquilla Cartagena

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Armenia Cali

SPereira S S

S

Yopal

S

S

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Desviacin Estndar de la Velocidad del Viento en superficiePromedio multianual mes de agosto Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.2 0.2 - 0.6 0.6 - 1.0 1.0 - 1.4 1.4 - 1.8 1.8 - 2.2 2.2 - 2.6 2.6 - 3.0 3.0 - 3.42 2

N

3.4 - 3.8 3.8 - 4.2 4.2 - 4.6 4.6 - 5.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

43 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Desviacin Estndar de la Velocidad del Viento en superficiePromedio multianual mes de septiembre Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.2 0.2 - 0.6 0.6 - 1.0 1.0 - 1.4 1.4 - 1.8 1.8 - 2.2 2.2 - 2.6 2.6 - 3.0 3.0 - 3.42 2

N

3.4 - 3.8 3.8 - 4.2 4.2 - 4.6 4.6 - 5.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 44

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Desviacin Estndar de la Velocidad del Viento en superficiePromedio multianual mes de octubre Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.2 0.2 - 0.6 0.6 - 1.0 1.0 - 1.4 1.4 - 1.8 1.8 - 2.2 2.2 - 2.6 2.6 - 3.0 3.0 - 3.42 2

N

3.4 - 3.8 3.8 - 4.2 4.2 - 4.6 4.6 - 5.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

45 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

MS

Ca arS

ribeS

Santa Marta

Riohacha

S

Barranquilla Cartagena

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Desviacin Estndar de la Velocidad del Viento en superficiePromedio multianual mes de noviembre Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.2 0.2 - 0.6 0.6 - 1.0 1.0 - 1.4 1.4 - 1.8 1.8 - 2.2 2.2 - 2.6 2.6 - 3.0 3.0 - 3.42 2

N

3.4 - 3.8 3.8 - 4.2 4.2 - 4.6 4.6 - 5.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 46

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Desviacin Estndar de la Velocidad del Viento en superficiePromedio multianual mes de dicembre Escala 1:7.000.000 Convenciones m/s0.0 - 0.2 0.2 - 0.6 0.6 - 1.0 1.0 - 1.4 1.4 - 1.8 1.8 - 2.2 2.2 - 2.6 2.6 - 3.0 3.0 - 3.42 2

N

3.4 - 3.8 3.8 - 4.2 4.2 - 4.6 4.6 - 5.0

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

47 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

to y Energa Elica de vien Col de om as l bia At

A

s tladey Energa Elica de C nto olo Vie m bi

ia Atlas lomb de Co Vi e ad

oy nt e

Energa Elic

admbia olo At eC

erga E En

lic

a de C

a

tla A

e Viento y Energa sd E

las

ombi ol

de Viento

a

y

li c

Captulo 3

Captulo 3

Sesgo de la velocidad del viento en superficie

P

ara nes de potencial elico, el sesgo puede dar una mejor idea a personas o entidades que necesiten este tipo de energa en el sentido de que, si se conocen el valor medio y la desviacin estndar, un valor positivo del sesgo indicara que en un determinado lugar se pueden alcanzar eventualmente vientos superiores a los promedios y, al menos, llegar a tener vientos que sumen el promedio ms la desviacin estndar calculada. No obstante, valores negativos indican que, si existe una frecuencia importante de velocidades altas, entonces existir un mejor aprovechamiento del recurso elico. Sobre este dato adimensional se presentan 12 mapas mensuales con rangos comprendidos entre 10 y 20 y, como tal, representa una medida de la asimetra en el histograma de frecuencias.Vientos alrededor de los valores medios

Los datos de viento se distribuyen presentando una cola o rama de curva ms larga hacia la derecha en la mayor parte de los casos, denominada asimetra positiva y explicando que, aunque la mayora de los valores estuviere cerca a sus valores medios, existen algunos vientos superiores a esta media que vientos ms dbiles. Una aproximacin de lo que presentan los mapas a continuacin es la siguiente: En la mayora de los meses la Pennsula de La Guajira presenta valores de sesgo con tendencia a valores negativos, asegurando con sus vientos superiores a 5 m/s persistencia en la intensidad de los vientos y, por lo tanto, un buen lugar para el aprovechamiento del recurso elico. Valores de sesgo entre 0 y 4 se observan en la mayor parte del territorio colombiano y a lo largo del ao, indicando que eventualmente se pueden superar los promedios para las regiones que se expresaron en el Captulo I. No obstante, se observan algunos ncleos con valores de sesgo superiores a 4, mostrando una mejor tendencia hacia vientos mximos as: en enero entre Crdoba y Antioquia, febrero en lmites entre Cundinamarca y Tolima, marzo en el centro de Huila, en abril al occidente de Nario, mayo entre Meta y Cundinamarca, junio en el Magdalena, julio en el Eje Cafetero y entre Meta y Cundinamarca, agosto al sur de Bolvar, en septiembre no se observan valores por encima del umbral mencionado, octubre entre Antioquia y Crdoba y cerca de Villavicencio en el Meta, noviembre persiste entre Antioquia y Crdoba, en diciembre sobre Sucre. Los valores con asimetras negativas que se observan en la Amazona para Abril y Septiembre, ratican que los vientos con intensidades dbiles son muy frecuentes; por lo tanto, no aprovechables para la generacin de energa por recurso natural viento.

El resto de los valores corresponden a vientos mayores

a. Distribucin Asimtrica positiva a la derecha

Vientos alrededor de valores medios se presentan con mayor frecuencia y, si dichos valores medios son fuertes indican que existe aprovechamiento de energa elica.

b. Distribucin Asimtrica negativa a la izquierda

49 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

MS

Ca arS

ribeS

Santa Marta

Riohacha

S

Barranquilla Cartagena

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Sesgo de la Velocidad del Viento en superficiePromedio multianual mes de enero Escala 1:7.000.000 Convenciones-10 - -8 -8 - -6 -6 - -4 -4 - -2 -2 - 0 0-2 2-4 4-6 6-8 8 - 10 10 - 12 12 -14 14 -16 16 -18 18 - 202 2

N

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 50

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Sesgo de la Velocidad del Viento en superficiePromedio multianual mes de febrero Escala 1:7.000.000 Convenciones-10 - -8 -8 - -6 -6 - -4 -4 - -2 -2 - 0 0-2 2-4 4-6 6-8 8 - 10 10 - 12 12 -14 14 -16 16 -18 18 - 202 2

N

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

51 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Armenia Cali

SPereira S S

S

Yopal

S

S

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Sesgo de la Velocidad del Viento en superficiePromedio multianual mes de marzo Escala 1:7.000.000 Convenciones-10 - -8 -8 - -6 -6 - -4 -4 - -2 -2 - 0 0-2 2-4 4-6 6-8 8 - 10 10 - 12 12 -14 14 -16 16 -18 18 - 202 2

N

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 52

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Armenia Cali

SPereira S S

S

Yopal

S

S

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Sesgo de la Velocidad del Viento en superficiePromedio multianual mes de abril Escala 1:7.000.000 Convenciones-10 - -8 -8 - -6 -6 - -4 -4 - -2 -2 - 0 0-2 2-4 4-6 6-8 8 - 10 10 - 12 12 -14 14 -16 16 -18 18 - 202 2

N

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

53 / Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S

EcuadorRepblica de Colombia

Brasil

Sesgo de la Velocidad del Viento en superficiePromedio multianual mes de mayo Escala 1:7.000.000 Convenciones-10 - -8 -8 - -6 -6 - -4 -4 - -2 -2 - 0 0-2 2-4 4-6 6-8 8 - 10 10 - 12 12 -14 14 -16 16 -18 18 - 202 2

N

PerS72

W SLeticia

E

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial UPME Ministerio de Minas y Energa76

68

Atlas de Viento y Energa Elica de Colombia / 54

76

72

68

1330' 1400' 1430'

8030' 8000' 1400' 1330' 1300' 1230' 1230' 1300' 1330' 1400'

7930' 7900'

1430' 1400' 1330'

San Andrs Escala 1:11.000.00010

8030' 8000'

Providencia Escala 1:11.000.000

7930' 7900'

r Ma Santa MartaBarranquilla Cartagena

rib Ca

eSRiohacha

S

S

S

Valledupar

S

10

Pan

Sincelejo

am

S

Montera Ccuta

S

S

Bucaramanga Medelln

S

Arauca

S

VenezuelaS

Ocano Pacfico

STunja Bogot

Quibd

S S SPereira S SManizales

Puerto Carreo

6

6

S

Yopal

S

S

Armenia Cali

Ibagu

Villavicencio

S

SNeiva

Inrida

S

S

Popayn

San Jos del Guaviare

S

S

2

2

Florencia Pasto

S

S

Mit

Mocoa

S

S