The Villonaco Wind Farm

Loja, located in Southern Ecuador, is recognized as one of the most environmentally friendly cities in South America. Villonaco Wind Power Plant is one of the most emblematic works of this "green" city:

Turbine at the Villonaco wind farm, Loja, Ecuador
The construction process of the Villonaco Wind Power Plant began with the opening of roads and the assembly of the wind turbines in 2011. The plant is made up of 11 wind turbines that are installed along the summit line of the Cerro Villonaco hills at 2720 meters above sea level. Temperate fronts collide here with dry air from the east in arid Catamayo and humid air from the Amazonian region of Zamora. The constant crash of opposing weather systems generates usable power which exploits the natural wind energy. At present, this is the only plant of this kind in continental Ecuador, and has one of the of the highest elevations in the world. The wind farm was built by the Electric Corporation of Ecuador and is currently managed by one of their subsidiaries, the GENSUR Business Unit.

Each wind turbine generates 1.5 MW of power. The plant has an installed capacity of 16.5 MW in total. The plant consists of 65-meter-high towers made of steel with sets of 3 blades made of fiberglass. Each wind turbine weighs 142 tons. The lightest part of the generators are their blades which are 35 meters long and weigh 6.5 tons.

All the energy from the farm is generated by wind. Power generation commences at a minimum speed of 3 meters per second and with a maximum speed, or stop limit, that is approximately 25 meters per second. At this speed (25m / s) the wind turbines stop automatically to avoid an overload and to further preserve the 20-year operational life of the wind turbine.

The turbines were manufactured by GOLDWIND, a Chinese company. All the materials were made in China and transferred to Ecuador by sea. The turbine parts arrived at Puerto Bolívar in Machala and from there were shipped overland to Loja. The towers had to be divided into three sections for their transfer and likewise the turbine blades had to be transported individually. The towers were assembled using cranes of approximately 100 meters in height in order to join each one of the sections. The towers are not welded owing to a special design used nowhere else in the world previously that allows their parts to be perfectly bolted and joined according to the height and wind of their location in Cerro Villonaco. The towers' unique design allows them to withstand winds reaching 27 meters per second in the month of August.

Each wind turbine works by means of two regulation and control systems. One of the regulators is on the back of the blades in the gondola and allows the drive shaft holding the blades to rotate. The blades are not always static. The gondola can rotate up to three times on its own axis to adjust to the direction of the wind. Likewise, each one of the blades is aligned between 0º to 90º depending on the wind power.

Just behind the blades is the generator which is responsible for transforming kinetic wind energy into mechanical rotation and, finally, into electrical energy. The turbine generator is made up of 44 pairs of magnets that are directly connected to the rotary assembly, so when the movement of the blade assembly starts, the transformation of energy is immediate.

The most important thing about the wind farm is that only clean energy is produced, and is completely friendly with the environment. The production of this type of energy prevents the emission of 38,000 tons of CO2 into the atmosphere and generates an annual savings of 14 million dollars to the state.

The station began work in 2013 and generates an approximate 30% of the energy demand of Loja, Zamora, and Gualaquiza Canton. Alternatively, as a reference,  these turbines generate 45% of the energy demand of Loja Canton.



LA CENTRAL EÓLICA VILLONACO

La ciudad de Loja ubicada al Sur del Ecuador es reconocida por ser una de las ciudades más amigables con el ambiente de Sudamerica y es por esto que es importante hablar sobre una obra emblematica de la ciudad: La Central Eólica Villonaco.

El proceso constructivo de la Central Eólica Villonaco empezó con la apertura de vías y el montage de los aerogeneradores en el año 2011. Esta central está constituida por 11 aerogeneradores que se encuentran instalados a lo largo de la línea cumbre del Cerro Villonaco a 2720 metros sobre el nivel del mar. Justamente en este cerro se genera un choque de temperaturas que vienen desde Catamayo (aire caliente) y de Zamora (aire húmedo) lo cuál genera una potencia de viento aprovechable para explotar la energía eólica.  En la actualidad, esta es la única central en Ecuador continental y es una de las más altas en el mundo. La empresa que ejecutó la obra es la Corporación Eléctrica del Ecuador en conjunto con la Unidad de Negocios GENSUR que es la que actualmente está a cargo del lugar.


Cada aerogenerador tiene 1.5 MW de potencia . La central tiene una potencia instalada de 16.5 MW en total. La central esta constituida por torres de 65  metros de altitud hechas de acero y un conjunto de 3 palas que están hechas en fibra de vidrio. El peso de cada aerogenerador es de 142 toneladas. La parte más liviana de los generadores son sus palas que tienen  35 metros de longitud y pesan 6.5 toneladas.

Toda la energía se genera netamente con la potencia del viento. Su trabajo inicia a una velocidad de 3 metros por segundo (esta es la velocidad mínima de arranque) y así mismo tienen una velocidad máxima de limite de parada que es de aproximadamente 25 metros por segundo. A esta velocidad (25m/s) los aerogeneradores se detienen automáticamente para evitar una sobrecarga  y para precautelar la vida útil del aerogenerador que es de 20 años.

El fabricante de los aerogeneradores es una empresa china que se llama GOLDWIN. Todos los materiales fueron fabricados en China y posteriormente, fueron trasladados a Ecuador por vía marítima. Llegaron al Puerto Bolívar en Machala y desde allá se los trasladó a nuestra ciudad. Las torres tuvieron que ser divididas en tres secciones para su traslado y así mismo las palas tuvieron que ser transportadas individualmente. Las torres tuvieron que ser ensambladas usando grúas de aproximadamente 100 metros de altitud para poder juntar cada una de las secciones. Las torres no han sido soldadas ya que tienen un diseño único en el mundo que les permite estar perfectamente empernadas de acuerdo a la altura y el viento del Cerro Villonaco. Es importante saber que estas torres tienen un diseño único en el mundo ya que fueron diseñadas especificamente para este lugar ya que el viento es bastante fuerte y puede llegar a 27 metros por segundo en el mes de Agosto.

Cada aerogenerador trabaja mediante dos sistemas de regulación y control. Una de ellas se encuentra en la parte posterior en la góndola y permite a la parte que sostiene las palas rotar. No siempre están estáticos. La góndola puede girar hasta tres veces sobre su propio eje para ajustarse a la dirección del viento. Así mismo cada una de las palas se alinea entre 0º a 90º dependiendo de la potencia de viento.
Justo detrás de las palas está el generador el cuál se encarga de transformar la energía cinética del viento en energía mecánica de rotación y finalmente en energía eléctrica. Este generador está constituido por 44 pares de imanes que están conectados directamente al conjunto rotatorio por lo que cuando empieza el movimiento del conjunto de las palas la transformación de energía es inmediata.
Lo más importante de este lugar es que solo se utiliza energía limpia lo cuál es totalmente amigable con el ambiente ya que se evita la emisión de 38.000 toneladas de CO2 al ambiente y se genera un ahorro anual de 14 millones de dólares al estado.

La estación comenzó a trabajar en el año 2013 y genera un aproximado del 30% de la demanda energetica de Loja, Zamora y el cantón Gualaquiza o, como referencia, genera el 45% de la demanda energética del Cantón Loja.

Souce: Central Eólica Villonaco

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