Que es la energia
eólica?
La energía eólica es la energía que se obtiene del
viento, es decir, es el aprovechamiento de la energía cinética de las masas de
aires. El término «eólico» proviene del latín aeolicus, o «perteneciente o
relativo a Eolo», dios de los vientos en la mitología griega.
En la actualidad, la energía
eólica se utiliza principalmente para producir electricidad, lo que se consigue
mediante aerogeneradores conectados a las grandes redes de distribución de
energía eléctrica, entre otras. Los parques eólicos construidos en tierra
suponen una fuente de energía cada vez más barata y competitiva, es incluso más
barata en muchas regiones que otras fuentes de energía convencionales. Además se puede proporcionar electricidad en regiones aisladas
que no tienen acceso a la red eléctrica mediante
instalaciones eólicas de reducido tamaño, o también con energía solar fotovoltaica. Las compañías eléctricas distribuidoras
adquieren cada vez en mayor medida el excedente de electricidad producido por
pequeñas instalaciones eólicas domésticas. El auge de la energía eólica ha provocado también la planificación y construcción de parques eólicos marinos —a menudo conocidos como parques eólicos offshore por su nombre en inglés—, situados cerca
de las costas. La energía del viento es más estable y fuerte en el mar que en
tierra, y los parques eólicos marinos tienen un impacto visual menor, aunque
los costos de construcción y mantenimiento son considerablemente mayores.
A finales de 2016, la
capacidad mundial instalada de energía eólica ascendía a 370 GW, generando
alrededor del 5 % del consumo de electricidad mundial. Dinamarca genera más de un 25 % de su electricidad mediante energía eólica, y más de 80 países
en todo el mundo la utilizan de forma creciente para proporcionar energía eléctrica
en sus redes de distribución, aumentando su capacidad anualmente con tasas por encima
del 20 %. En España la energía eólica produjo un 20,3 %
del consumo eléctrico de la península en 2014, convirtiéndose en la segunda
tecnología con mayor contribución a la cobertura de la demanda, muy cerca de la
energía nuclear con un 22,0 %.
La energía eólica es un recurso abundante, renovable y limpio que ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar fuentes de energía a base de combustibles fósiles. El impacto ambiental de este tipo de energía es, además, generalmente, menos problemático que el de otras fuentes de energía. La energía del viento es bastante estable y predecible a escala anual, aunque presenta variaciones significativas a escalas de tiempo menores. Al incrementarse la proporción de energía eólica producida en una determinada región o país, se hace imprescindible establecer una serie de mejoras en la red eléctrica local. 910 Diversas técnicas de control energético, como una mayor capacidad de almacenamiento de energía, una distribución geográfica amplia de los aerogeneradores, la disponibilidad de fuentes de energía de respaldo, la posibilidad de exportar o importar energía a regiones vecinas o la reducción de la demanda cuando la producción eólica es menor, pueden ayudar a mitigar en gran medida estos problemas. Además, son de extrema importancia las previsiones de producción eólica que permiten a los gestores de la red eléctrica estar preparados y anticiparse frente a las previsibles variaciones en la producción eólica que puedan tener lugar a corto plazo.
1.1 DEFINICION DE LA ENERGIA EOLICA
La energía eólica ha sido aprovechada desde la antigüedad para mover los barcos impulsados por velas o hacer funcionar la maquinaria de molinos al mover sus aspas. En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir energía eléctrica mediante aerogeneradores. A finales de 2007, la capacidad mundial de los generadores eólicos fue de 94.1 gigavatios. Mientras la eólica genera alrededor del 1% del consumo de electricidad mundial, representa alrededor del 19% de la producción eléctrica en Dinamarca, 9% en España y Portugal, y un 6% en Alemania e Irlanda (Datos del 2007). La energía eólica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar termoeléctricas a base de combustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde. Sin embargo, el principal inconveniente es su intermitencia. Sus aplicaciones más comunes son en sistemas de telecomunicación y en sistemas aislados para viviendas. La capacidad generatriz de un generador eólico excede la de un sistema solar y su costo es solo una fracción de este. Por esta razón la energía eólica se ha convertido en una atractiva fuente de generación de que produce grandes ahorros y cuya inversión es pagadera en el corto o mediano plazo. Incluso a grande escala la energía eólica es competitiva frente a fuentes convencionales de energía como la hidro energía y la térmica. En la actualidad se construyen grandes “parques” eólicos con generadores de 1 a 2 megavatios de potencia (70 m de diámetro y torres de más de 150 metros de altura). España, Alemania y Dinamarca son los países que presentan un mayor crecimiento con instalaciones anuales que superan los 2500 megavatios. Más de 15.000.000 millones de kWh de electricidad se generan anualmente en todo el mundo. De esto, cerca del 65% es producido quemando combustibles fósiles y el resto se obtiene de otras fuentes, incluyendo nuclear, hidroelectricidad, geotérmica, biomasa, solar y el viento. La generación de electricidad a partir del viento no produce gases tóxicos, ni contribuye al efecto invernadero, ni destruye la capa de ozono, tampoco crea lluvia ácida. No origina productos secundarios peligrosos ni residuos contaminantes.
cómo funciona
el aerogenerador
Un aerogenerador es un
complejo aparato que a través de un generador produce electricidad. Esta
electricidad se obtiene mediante una fuente de energía renovable e inagotable,
sostenible y que no produce emisiones nocivas a la atmósfera: la fuerza natural
del viento. Pueden ser terrestres o marinos.
El funcionamiento es
sencillo: el viento crea una fuerza giratoria al transcurrir por las aspas, que
rotan el eje del que parten, ubicado en una parte del aerogenerador denominada
góndola. Ese eje o buje está comunicado con una caja de cambios que aumenta la
rapidez de rotación del eje y da energía al generador, al que está conectada.
El generador se vale de campos magnéticos y transforma la energía rotacional en
eléctrica. El último paso antes de llegar a las redes de distribución es pasar
por un transformador que adecue la cantidad de energía, ya que el voltaje
creado es excesivo para ellas.
Los aerogeneradores comienzan
a captar la fuerza del viento a partir de que éste sople más de 3-4 m/s y
consiguen producir una potencia máxima de 15 m/s. Si hay inclemencias
meteorológicas, en concreto si hay una velocidad media de más de 25 m/s, están
automatizados para desconectarse. Además, en la góndola hay unos aparatos
encargados de medir la velocidad y la dirección del viento con el objetivo de
optimizar la máxima obtención de energía eólica. Gracias a ellos, las palas se
colocan de cara al viento moviéndose hacia él o inclinándose.
Como hemos dicho, son
autómatas, y además de transferir todos sus movimientos a una central, si
localizan un fallo dejan de funcionar e informan de ello a los técnicos. En los
parques eólicos dependiendo del número de aerogeneradores hay de 0 a 6
trabajadores, y los aparatos se someten a revisiones periódicas.
Charles F. Brush (17 de marzo de 1849 – 15 de junio de 1929) construyó lo
que hoy se admite que fue la primera turbina eólica para la generación de electricidad.
Era un gigante, el más grande del mundo, con un diámetro de rotor de 17 metros
y 144 palas de rotor, hechas de madera de cedro. Este generador funcionó
durante 20 años y cargó las baterías instaladas en el sótano de su casa. A
pesar del tamaño de la turbina, la potencia del generador era de apenas 12 kW,
debido a que esta clase de turbinas no son particularmente eficientes
Poul la Cour (13 de abril de 1846 –
24 de abril de 1908), que más tarde descubrió que las turbinas eólicas con
pocas palas de rotor son más eficientes para la producción de electricidad que
las turbinas de palas múltiples, ya que en las primeras se logra una velocidad
de rotación mucho mayor que en las del tipo construido por Brush. En 1899,
diseño lo que puede calificarse como el primer generador eólico moderno
Albert Betz (25 de diciembre de 1885
– 16 de abril de 1968), físico alemán que en 1919 enunció la ley que lleva su
nombre, cuyos detalles he descrito detalladamente en este otro artículo.El
desarrollo pionero de la energía eólica en Europa tuvo lugar en Dinamarca,
donde cobró gran relevancia durante el primer cuarto del siglo XX,
contribuyendo a la construcción de un modelo descentralizado de electrificación
del país. En 1908 había 72 generadores eólicos, con potencias comprendidas
entre 5 kW y 25 kW.
Palmer Cosslett Putnam (1900-1984) y fabricada por la compañía S. Morgan Smith, se instaló en la localidad de Castleton, Vermont, EEUU, y funcionó por espacio de 1000 horas hasta que un fallo en una de las aspas arruinó su funcionamiento. No se volverían a ver turbinas de esta potencia
