Analisis Estructural Y Funcional De Las Centrales Eolicas

ANALISIS ESTRUCTURAL Y FUNCIONAMIENTO DE LAS CENTRALESS ELECTRICAS

-CENTRALES EOLICAS

¿Qué son las centrales eólicas?

La energía eólica es la energía obtenida a partir del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es convertida en otras formas útiles de energía para las actividades humanas.

En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir electricidad mediante aerogeneradores, conectados a las grandes redes de distribución de energía eléctrica. Los parques eólicos construidos en tierra suponen una fuente de energía cada vez más barata, competitiva o incluso más barata en muchas regiones que otras fuentes de energía convencionales.[1] [2] Pequeñas instalaciones eólicas pueden, por ejemplo, proporcionar electricidad en regiones remotas y aisladas que no tienen acceso a la red eléctrica, al igual que hace la energía solar fotovoltaica. Las compañías eléctricas distribuidoras adquieren cada vez en mayor medida el exceso de electricidad producido por pequeñas instalaciones eólicas domésticas.[3] El auge de la energía eólica ha provocado también la planificación y construcción de parques eólicos marinos, 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, pero los costes de construcción y mantenimiento de estos parques son considerablemente mayores.

La energía eólica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar fuentes de energía a base de combustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde. 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 significativas variaciones a escalas de tiempo menores.

Estructura

1. Turbina-generador

2. Cables conductores

3. Carga de frenado

4. Toma de tierra

5. Caja de control y batería

6. Fuente auxiliar

7. Transformadores

8. Línea de transporte de energía eléctrica

En la actualidad, la energía eólica se aprovecha fundamentalmente mediante su transformación en electricidad a través de los aerogeneradores. Un aerogenerador eléctrico es, por tanto, una máquina que convierte la energía cinética del viento (masa a una cierta velocidad) en energía eléctrica. Para ello, utiliza unas palas, que conforman una “hélice”, y que transmiten la energía del viento al rotor de un generador.

Generalmente se agrupan en un mismo emplazamiento varios aerogeneradores, dando lugar a los llamados parques eólicos, que pueden verse en la cima de numerosas montañas del país.

Existe una gran cantidad de modelos de aerogeneradores, si bien pueden agruparse en dos grandes conjuntos: los de eje vertical y los de eje horizontal.

Funcionamiento de un tipo de aerogenerador de eje horizontal:

Sobre una torre soporte (3) se coloca una góndola (2), que aloja en su interior un generador, el cual está conectado, mediante una multiplicadora, a un conjunto de palas (1).

La energía eléctrica producida por el giro del generador es transportada mediante cables conductores (4) a un centro de control (6) desde donde, una vez elevada su tensión por los transformadores (8),es enviada a la red general mediante las líneas de transporte de alta tensión (9).

Dado el carácter aleatorio de la producción de energía eléctrica por vía eólica, las centrales de este tipo deben disponer de una fuente auxiliar (7) para tener garantizado en todo momento el suministro de energía eléctrica.

Debido a la altura en la que se encuentra el generador y al rozamiento que el aire produce sobre éste, es conveniente que el equipo tenga una toma a tierra (5), para evitar la electricidad estática.

Asimismo, para el control de la velocidad del generador existen tecnologías que permiten regular, dentro de unos límites, las revoluciones de las palas, independientemente de la velocidad del viento.

1. Turbinas-Generador (aerogenerador)

Un generador eólico o aerogenerador, es básicamente un gigantesco molino de viento conectado a un generador eléctrico que aprovecha la fuerza del viento para mover las aspas del molino y producir energía.

A mayor caudal de viento mayor cantidad de giros hará la hélice del aerogenerador, produciendo más energía. Los aerogeneradores generalmente van conectados al sistema de interconexión eléctrica, de tal manera que se disponga de la energía generada inmediatamente se produce.

La energía producida por los aerogeneradores es completamente limpia, no produce ningún tipo de contaminación ni residuos, por lo que se considera uno de los sistemas de generación de energía más limpios que existen actualmente. Los aerogeneradores pueden trabajar de manera aislada o conectados entre sí formando un parque eólico.

• Cables para góndola para soportar la flexión y las vibraciones de la turbina

• Cables para torre, de cobre y aluminio, para aplicaciones de torre vertical flexible y estática

• Productos aislados y desnudos para conexión a tierra que cumplen con los requisitos para torre y sistemas para conexión a tierra

• Cables para el sistema de recogida de alta resistencia dieléctrica, baja pérdida dieléctrica y subterráneos que brindan eficiente transmisión de potencia a la subestación para su distribución

• Conductores y cables para subestación y transmisión aérea y para transmisión subterránea que distribuyen potencia desde la subestación hasta la red de energía

• Cables de fibra óptica para el sistema de Control de Supervisión y Adquisición de Datos (SCADA, por sus siglas en inglés) para el monitoreo de parques eólicos y redes operacionales

Ventajas y desventajas de la energía eólica

Ventajas:

• Medioambientales: El viento es un recurso inagotable, es decir es una energía renovable. Es una energía limpia, no contaminante y Cada MW eólico instalado en Catalunya evita cada año la emisión en la atmósfera de 2.900 toneladas de dióxido de carbono. Los parques eólicos son fáciles de desmontar y de reutilizar el terreno. Contribuye a frenar el cambio climático.

• Ventajas económicas: Impulsa la educación y la formación de los jóvenes de la zona, es compatible con otras actividades como la selvicultura, ganadería, etc.… Crea 5 veces más puestos de trabajo que las energías convencionales e incrementa la capacidad de crear trabajos indirectos. Incrementa el PIB por transferencia de rentas.

• Otros puntos positivos: Produce independencia de otras energías, porque es una energía autóctona, es decir, no hace falta importarla. Todos los consumos que produce los compensa con las ganancias de su energía producida. Permite el ahorro de la compra de combustible. España es la líder en todo el mundo de la energía eólica y esta instalada en otros países como China. En un año 10 molinos generan energía para abastecer 19.000 hogares. Un molino de viento evita la emisión de 6.375 toneladas anuales de CO2.

Desventajas:

Medioambientales: la densidad energética del viento es muy baja, la generación de cantidades significativas de electricidad por métodos eólicos requiere el uso de grandes extensiones de tierra. Los sitios adecuados para la generación eólica, especialmente el mar abierto, están remotos y lejos de la concentración de demanda para la electricidad. Los periodos de máxima demanda durante el día y máxima generación por la noche cuando los vientos están más fuertes no coinciden, y también, por supuesto, no hay siempre viento. os efectos estéticos en el campo natural (ubicación adecuada ayuda a resolver esta problema), sonido emitido por las máquinas (la ingeniería moderna ha reducido este efecto muchísimo) y la interferencia electromagnética (que se puede reducir por ubicación adecuada y la instalación de antenas).También ha de tenerse especial cuidado a la hora de seleccionar un parque si en las inmediaciones habitan aves, por el riesgo mortandad al impactar con las palas, aunque existen soluciones al respecto como pintar en colores llamativos las palas, situar los molinos adecuadamente dejando "pasillos" a las aves, e, incluso en casos extremos hacer un seguimiento de las aves por radar llegando a parar las turbinas para evitar las colisiones.

• Otras desventajas: Al ser el aire fluido implica producir molinos de gran envergadura, eso conlleva la necesidad de mayor terreno para la construcción y un mayor coste de construcción. Produce un impacto visual inevitable, ya que los molinos tienen que ser de una gran envergadura.

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