Methods of wind energy harnessing: A state-of-the-art and bibliometric analysis
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La energía eólica hace parte de las alternativas más prometedoras para la obtención de un modelo de generación eléctrica sustentable y de baja emisiones de gases de efecto invernadero. La madurez de la tecnología sumado a su bajo costo de inversión y buen rendimiento hace que esta tecnología presente alto interés para los países por desarrollar proyectos en este campo. Sin embargo, la alta intermitencia de su operación causada por los comportamientos naturales del viento requiere investigaciones de manera preliminar de las condiciones técnicas (Instalación, Capacidad, Ambientales, Legales, Administrativas y Logísticas) en las áreas geográficas donde se presume un posible proyecto eólico. El presente trabajo pretende aportar una visión general del estado de las técnicas relacionadas con el estudio del potencial energético eólico de un territorio. Se pretende mediante este abordaje identificar las alternativas metodológicas existentes para la evaluación de proyectos de generación de energía eólica y los estudios del potencial energético en zonas geográficas en mundo. Asimismo, presentar un análisis bibliométrico se analizan las tendencias de investigación científica en el campo de la energía eólica, además de las distintas tecnologías e innovaciones que han contribuido a una mayor viabilidad de los proyectos en esta rama del conocimiento. Finalmente, se muestra los criterios de restricción técnicas con las que se enfrentan un proyecto eólico. Este documento pretende convertirse en punto de referencias para revisiones futuras y para la toma de decesiones en proyectos eólicas.
Tian J, Yu L, Xue R, Zhuang S and Shan Y. Global low-carbon energy transition in the post-COVID-19 era. Appl. Energy [Internet]. 2022 Feb; 307(1):118205. Available in: https://doi.org/10.1016/J.APENERGY.2021.118205. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2021.118205
Pegels A and Altenburg T. Latecomer development in a “greening” world: Introduction to the Special Issue. World Dev [Internet]. 2020 Nov; 135:105084. Available in: https://doi.org/10.1016/J.WORLDDEV.2020.105084. DOI: https://doi.org/10.1016/j.worlddev.2020.105084
Ezhiljenekkha GB and Marsalinebeno M. Review of Power Quality Issues in Solar and Wind Energy. Mater. Today Proc [Internet]. 2020. 24(4):2137–2143. Available in: https://doi.org/10.1016/J.MATPR.2020.03.670. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.03.670
Deloitte Insights [Internet]. Global trends in renewable energies; [cited January 01, 2022] Available in: https://www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/es/Documents/energia/Deloitte-ES-tendencias-globales-energias-renovables.pdf
Global Wind Energy Council [Internet]. Global Wind Report 2021; [cited April 6, 2022] Available in: https://gwec.net/global-wind-report-2021/.
Sun Y, Pei W, Jia D, Zhang G, Wang H, Zhao L and Feng Z. Application of integrated energy storage system in wind power fluctuation mitigation. J. Energy Storage. 2020 December; 32:101835. Available in: https://doi.org/10.1016/J.EST.2020.101835. DOI: https://doi.org/10.1016/j.est.2020.101835
Carvajal-Romo G, Valderrama-Mendoza M, Rodríguez-Urrego D and Rodríguez-Urrego L. Assessment of solar and wind energy potential in La Guajira, Colombia: Current Status, and future prospects. Sustain. Energy Technol. Assess [Internet]. 2019 December; 36:100531. Available in: https://doi.org/10.1016/J.SETA.2019.100531. DOI: https://doi.org/10.1016/j.seta.2019.100531
Richardson DB. Electric vehicles and the electric grid: A review of modeling approaches, Impacts, and renewable energy integration. Renew. Sust. Energ. Rev [Internet]. 2013 March; 19:247–254. Available in: https://doi.org/10.1016/J.RSER.2012.11.042 DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.11.042
Aydin NY, Kentel E and Sebnem Duzgun H. GIS-based site selection methodology for hybrid renewable energy systems: A case study from western Turkey. Energy Convers. Manag [Internet]. 2013 June; 70:90–106. Available in: https://doi.org/10.1016/J.ENCONMAN.2013.02.004. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2013.02.004
Langer J, Quist J and Blok K. Review of Renewable Energy Potentials in Indonesia and Their Contribution to a 100% Renewable Electricity System. Energies [Internet]. 2021;14(21):7033. Available in: https://doi.org/10.3390/EN14217033. DOI: https://doi.org/10.3390/en14217033
Zahraee SM, Khalaji Assadi M and Saidur R. Application of Artificial Intelligence Methods for Hybrid Energy System Optimization. Renew. Sust. Energ. Rev [Internet]. 2016; 66:617–630. Available in: https://doi.org/10.1016/J.RSER.2016.08.028. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.08.028
Leung DYC and Yang Y. Wind energy development and its environmental impact: A review. Renew. Sust. Energ. Rev [Internet]. 2012 January; 16(1):1031–1039. Available in: https://doi.org/10.1016/J.RSER.2011.09.024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2011.09.024
Yang Y, Bremner S, Menictas C and Kay M. Battery energy storage system size determination in renewable energy systems: A review. Renew. Sust. Energ. Rev [Internet]. 2018 August; 91:109–125. Available in: https://doi.org/10.1016/J.RSER.2018.03.047. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.03.047
Venkataramani G, Parankusam P, Ramalingam V and Wang J. A review on compressed air energy storage–A pathway for smart grid and polygeneration. Renew. Sust. Energ. Rev [Internet]. 2016 September; 62:895–907. Available in: https://doi.org/10.1016/J.RSER.2016.05.002. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.05.002
Theo WL, Lim JS, Ho WS, Hashim H and Lee CT. Review of distributed generation (DG) system planning and optimisation techniques: Comparison of numerical and mathematical modelling methods. Renew. Sust. Energ. Rev [Internet]. 2017 January; 67(1):531–573. Available in: https://doi.org/10.1016/J.RSER.2016.09.063. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.09.063
Han C and Vinel A. Reducing forecasting error by optimally pooling wind energy generation sources through portfolio optimization. Energy [Internet]. 2022 January; 239(1):122099. Available in: https://doi.org/10.1016/J.ENERGY.2021.122099. DOI: https://doi.org/10.1016/j.energy.2021.122099
Niekurzak M. The Potential of Using Renewable Energy Sources in Poland Taking into Account the Economic and Ecological Conditions. Energies [Internet]. 2021 November; 14(22):7525. Available in: https://doi.org/10.3390/EN14227525. DOI: https://doi.org/10.3390/en14227525
Hosseini SE, Andwari AM, Wahid MA and Bagheri G. A review on green energy potentials in Iran. Renew. Sust. Energ. Rev [Internet]. 2013 November; 27:533–545. Available in: https://doi.org/10.1016/J.RSER.2013.07.015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.07.015
Mostafaeipour A, Jadidi M, Mohammadi K and Sedaghat A. An analysis of wind energy potential and economic evaluation in Zahedan, Iran. Renew. Sust. Energ. Rev [Internet]. 2014 February; 30:641–650. Available in: https://doi.org/10.1016/J.RSER.2013.11.016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.11.016
Shu ZR, Li QS and Chan PW. Statistical analysis of wind characteristics and wind energy potential in Hong Kong. Energy Convers. Manag [Internet]. 2015 September; 101:644–657. Available in: https://doi.org/10.1016/J.ENCONMAN.2015.05.070. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2015.05.070
Neupane D, Kafle S, Karki KR, Kim DH and Pradhan P. Solar and wind energy potential assessment at provincial level in Nepal: Geospatial and economic analysis. Renew. Energ [Internet]. 2022 January; 181(1):278–291. Available in: https://doi.org/10.1016/J.RENENE.2021.09.027. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.09.027
Bonilla Prado GA, Ruíz Mendoza BJ and Salazar Gil JL. Energy correlation between global solar radiation and wind speed in the Colombian Caribbean. INGE CUC [Internet]. 2021; 17(1):256–284. DOI: 10.17981/ingecuc.17.1.2021.20 DOI: https://doi.org/10.17981/ingecuc.17.1.2021.20
Aria M and Cuccurullo C. Bibliometrix: An R-tool for comprehensive science mapping analysis. J. Informetr. [Internet]. 2017 November; 11(4):959–975. Available in: https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.joi.2017.08.007. DOI: https://doi.org/10.1016/j.joi.2017.08.007
Murray RS and Larry JS. Statistics. 6a ed. McGraw-Hill Interamericana; 2020. ISBN: 9786071514639.
Mott R. Fluid Mechanics. Mexico: PEARSON Education. 2006. ISBN: 970-26-0805-8.
International Civil Aviation Organization (ICAO). Aerodrome Design Manual. 3rd edition. 2006.
Cotrell J, Stehly T, Johnson J, Roberts JO, Parker Z, Scott G and Heimiller D. Analysis of Transportation and Logistics Challenges Affecting the Deployment of Larger Wind Turbines: Summary of Results. 2014 January. Technical Report: NREL/TP-5000-61063. Available in: https://www.nrel.gov/docs/fy14osti/61063.pdf. DOI: https://doi.org/10.2172/1123207
Fernández Mungía S. The journey of 156 wind turbine blades on their way to Spain by boat. Diario Renovables; [cited September 12, 2019]. Available in: https://www.diariorenovables.com/2019/02/transporte-barco-palas-aerogenerador.html.
FAYMONVILLE. The Wind and Energy Sector. [cited September 12, 2022. Available in: https://www.faymonville.com/areas-de-actividad/energia-eolica-y-sector-energetico/.
U.S. Energy Information Administration (EIA). Average U.S. construction cost for onshore wind generation decreased by 27% since 2013. [cited October 1, 2021. Available in: https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=49176.
Revista Semana. El costo de la energía eólica. [citado el 22 de octubre de 2021: Disponible en: https://www.semana.com/pais/articulo/el-costo-energia-eolica/209799/
Stehly T, Beiter P and Duffy P. 2019 Cost of Wind Energy Review. [cited January 15, 2022] Available in: https://www.nrel.gov/docs/fy21osti/78471.pdf. DOI: https://doi.org/10.2172/1581952
IRENA. Renewable Power Generation Costs in 2020. [cited June 9, 2022. Available in: https://www.irena.org/publications/2021/Jun/Renewable-Power-Costs-in-2020.
g-Advisory. Energía eólica: Principales características y riesgos técnicos. [citado el 02 de agosto de 2022]. Disponible en: https://www.fiapinternacional.org/wp-content/uploads/2016/04/sofia_lazcano-1.pdf.
Solsona A. Análisis de la viabilidad económica de un parque eólico a través de un Project Finance. [citado el 11 de noviembre de 2021]. Disponible en: https://repositorio.comillas.edu/jspui/bitstream/11531/25870/1/TFM000927.pdf.
Ceballos J, Villalobos B, García D y Palomino K. Economía Circular: visionando un enfoque para la gestión de residuos sólidos municipales - Caso de estudio en 5 municipios de la subregión Dique del departamento de Bolívar, Colombia. Revista El Arrendajo Escarlata. 2021 Julio; 10(2):56-67.
Mendoza Fandiño JM, González Doria YE, Doria Oviedo M, Pedroza Urueta A y Ruiz Garcés AF. Fabricación de biocombustibles sólidos densificados (briquetas) a base de serrín de acacia y estiércol de bovinos en el departamento de Córdoba. Ingeniare. Rev. chil. Ing [Internet]. 2020 septiembre; 28(3):448-460. Disponible en: http://dx.doi.org/10.4067/S0718-33052020000300448.
Ceballos Sandoval J, Villalobos Toro B, Bolívar Anillo H, Martínez Consuegra D., et al. Residuos Sólidos: una alternativa de aprovechamiento para los municipios de bolívar. Barranquilla, Colombia.: Ediciones Universidad Simón Bolívar; 2020. ISBN: 978-958-53184-4-1.
López Juvinao DD, Ginete Siosi LM y Iguaran Montaño YY. Optimización de las acciones ambientales en empresa que explota agregados pétreos en La Guajira, Colombia. Ingeniare. Rev. chil. Ing [Internet]. 2022 septiembre; 30(3):455-465. Disponible en: http://dx.doi.org/10.4067/S0718-33052022000300455.
Poveda-Orjuela P, García-Díaz JC, Pulido-Rojano A and Cañón-Zabala G. Parameterization, Analysis, and Risk Management in a Comprehensive Management System with Emphasis on Energy and Performance (ISO 50001: 2018). Energies. 2020 October; 13(21). Available in: https://doi.org/10.3390/en13215579.
Pulido-Rojano A, Sanchez-Sanchez P and Melamed-Varela E. Nuevas tendencias en Investigación de Operaciones y Ciencias Administrativas: Un enfoque desde estudios iberoamericanos. Barranquilla, Colombia: Ediciones Universidad Simón Bolívar. 2018. Disponible en: http://hdl.handle.net/20.500.12442/2601.
IRENA. Renewable Power Generation Costs in 2020. [cited June 9, 2022. Available in: https://www.irena.org/publications/2021/Jun/Renewable-Power-Costs-in-2020
g-Advisory. Energía eólica: Principales características y riesgos técnicos. [citado el 02 de agosto de 2022]. Disponible en: https://www.fiapinternacional.org/wp-content/uploads/2016/04/sofia_lazcano-1.pdf
Solsona A. Análisis de la viabilidad económica de un parque eólico a través de un Project Finance. [citado el 11 de noviembre de 2021]. Disponible en: https://repositorio.comillas.edu/jspui/bitstream/11531/25870/1/TFM000927.pdf
Ceballos J, Villalobos B, García D y Palomino K. Economía Circular: visionando un enfoque para la gestión de residuos sólidos municipales - Caso de estudio en 5 municipios de la subregión Dique del departamento de Bolívar, Colombia. Revista El Arrendajo Escarlata. 2021 Julio; 10(2):56-67
Mendoza Fandiño JM, González Doria YE, Doria Oviedo M, Pedroza Urueta A y Ruiz Garcés AF. Fabricación de biocombustibles sólidos densificados (briquetas) a base de serrín de acacia y estiércol de bovinos en el departamento de Córdoba. Ingeniare. Rev. chil. Ing [Internet]. 2020 septiembre; 28(3):448-460. Disponible en: http://dx.doi.org/10.4067/S0718-33052020000300448 DOI: https://doi.org/10.4067/S0718-33052020000300448
Ceballos Sandoval J, Villalobos Toro B, Bolívar Anillo H, Martínez Consuegra D., et al. Residuos Sólidos: una alternativa de aprovechamiento para los municipios de bolívar. Barranquilla, Colombia.: Ediciones Universidad Simón Bolívar; 2020. ISBN: 978-958-53184-4-1
López Juvinao DD, Ginete Siosi LM y Iguaran Montaño YY. Optimización de las acciones ambientales en empresa que explota agregados pétreos en La Guajira, Colombia. Ingeniare. Rev. chil. Ing [Internet]. 2022 septiembre; 30(3):455-465. Disponible en: http://dx.doi.org/10.4067/S0718-33052022000300455. DOI: https://doi.org/10.4067/S0718-33052022000300455
Poveda-Orjuela P, García-Díaz JC, Pulido-Rojano A and Cañón-Zabala G. Parameterization, Analysis, and Risk Management in a Comprehensive Management System with Emphasis on Energy and Performance (ISO 50001: 2018). Energies. 2020 October; 13(21). Available in: https://doi.org/10.3390/en13215579 DOI: https://doi.org/10.3390/en13215579
Pulido-Rojano A, Sanchez-Sanchez P and Melamed-Varela E. Nuevas tendencias en Investigación de Operaciones y Ciencias Administrativas: Un enfoque desde estudios iberoamericanos. Barranquilla, Colombia: Ediciones Universidad Simón Bolívar. 2018. Disponible en: http://hdl.handle.net/20.500.12442/2601.
Aceptado 2024-07-15
Publicado 2024-07-24
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