Energía Eólica

Energía Eólica

La energía eólica recibe su nombre de Aelous que se deriva del griego Αἴολος / Aiol, nombre del dios del viento en la antigua Grecia y es energía cuyo origen proviene del movimiento de masa de aire3 es decir del viento.

Historia de la energía eólica

Desde hace miles de años se ha sido empleada la energía del viento o eólica. La energía eólica fue utilizada para la realización de tareas mecánicas que requieren de un gran esfuerzo físico, como era moler grano o elevar aguas de los pozos, a pesar de que en estos casos la energía final utilizada era mecánica, siempre se trató de que se produjera del viento. Los persas fueron los creadores de los molinos de viento, que se puede decir, son los primeros en generar energía a partir del viento. El aerogenerador, que es el generador eléctrico movido por una turbina accionada por el viento, ha sufrido una gran cantidad cambios a lo largo del tiempo hasta dejar de ser afine a su antecesor.

La producción de energía eléctrica a partir de energía eólica tuvo lugar en Dinamarca en 1890, llegando a producir hasta 200 kw. Desde el año 1995 hemos visto el crecimiento exponencial del uso de la energía eólica en todo el mundo. Los países con mayor número de plantas eólicas son: España, Dinamarca, Holanda y Alemania

La energía eólica en la actualidad

La energía eólica está dando pasos de gigantes a nivel mundial, ya que hace algunas semanas se superaba la cifra de los 215 Gw instalados en todo el mundo, que es una cifra realmente muy importante y que dice mucho a favor de todo el crecimiento que está teniendo este tipo de energía renovable en todo el mundo.

Esta gran cantidad de energía eólica pertenece en su mayoría a unos pocos países, que son los que tienen una mayor capacidad para generar energía limpia a partir del viento. En este sentido China sigue siendo el gran líder en energía eólica, aunque hay otros países que se encuentran a un buen nivel como es el caso de Estados Unidos, India y también España, que son los países que acumulan la mayor cantidad de energía eólica de todo el mundo, alcanzado hasta el 75% entre todos ellos.

El futuro de la energía eólica es ciertamente prometedor, ya que se espera que el aumento de este tipo de energía siga su curso, tanto por estos países que están en un buen estado como otros países donde actualmente se están llevando a cabo una serie de proyectos con la intención de seguir generando energía eólica, que es un tipo de energía totalmente limpia y muy apta para que se siga usando.Centrales eólicas y las partes que las componen.

Las centrales eólicas son lugares donde se transforma la energía del viento en energía eléctrica mediante aerogeneradores.

Antes de montar un central eólica es necesario estudiar las características del viento en esa zona durante un tiempo que suele ser superior a un año. Se estudia la velocidad del viento y sus direcciones predominantes.

Es necesario que en las zonas que se instalan las centrales eólicas el viento alcance una velocidad mínima de 12 km/h y a una velocidad máxima de 65 km/h el máximo de tiempo posible para que la instalación sea lo más eficiente posible.

Ventajas de la energía eólica:

1. Es limpia: contribuye a al cambio climático y no produce, peligrosos residuos nucleares. La energía eólica permitirá evitar 11% de la emisiones del sector energético español.

2. Es abundante y fiable: junto con otras energías renovables junto con la energía solar podría satisfacer todas nuestras necesidades de electricidad. El desarrollo de la tecnología de hidrogeno puede almacenar energía eólica y permitirá que sea utilizada en horarios de máxima demanda

3. Es rentable: la producción de Co2 disminuye, por tanto el ahorro por la reducción de adquisición de derechos es aproximadamente de 1.300 millones de euros

4. Es real: 20% de la energía de Dinamarca se obtiene partir de la energía eólica. En España supera el 5%. En Navarra la generación eólica equivale al 50% de su consumo eléctrico anual.

5. Crea puestos de trabajo: por cada MW eólico se crea 17 puestos de trabajo-año-equivalentes en su fabricación y 5 en su instalación. La industria eólica proporciona empleo a 17.000 personas en España con una tasa prevista de crecimiento del 11% anual.

6. Es segura: los centrales nucleares pueden ser objeto de ataques terroristas los molinos no lo son

7. Es socialmente aceptada: las encuestas de opinión demuestran que cada ocho de diez personas está a favor de este tipo de energía.

Centrales Eólicas

Central eólica terrestre

Parque eólico. Conjunto de molinos (hay entre 30 y 100 molinos.)

Cables enterrados.

Centro de control. Se encarga de que las condiciones de seguridad y el funcionamiento sean los correctos.

Transformadores. Son los encargados de que la tensión de salida hacia la red sea la adecuada.

Líneas de distribución. Encargadas de transportar la electricidad.

Accesos. Son las carreteras, caminos y plataformas que permiten el acceso a los generadores con la maquinaria necesaria.

Casas e industrias. Son las construcciones que protegen los equipos eléctricos de control, transformadores, servicios generales, servicios de vigilancia, etc.

Central eólica marina

Parque eólico. Conjunto de molinos, con una separación de 600m a 1 Km.

Red de cables eléctrico submarino.

Transformadores. Convierte la energía la electricidad en alto voltaje.

Líneas de distribución. Encargadas de transportar la electricidad.

Subestación eléctrica. Se encarga de que las condiciones de seguridad y el funcionamiento sean los correctos.

Tipos de energía eólica y sus aplicaciones

Los tipos de energía eólica se clasifican según la posición de su aerogenerador, están los generadores eólicos de eje horizontal y los de eje horizontal.

Generadores eólicos de eje horizontal.

Son los más utilizados y de mayor potencia. Los hay 3 tipos

1. Molinos de viento convencionales

2. Aerogeneradores lentos

3. Aerogeneradores rápidos

Molinos de viento convencionales

Son los clásicos molinos usados antiguamente y que en la actualidad se conservan como recuerdo histórico pero sin prestar servicio.

Aerogeneradores lentos

Es un generador con un elevado número de palas. Generalmente su sistema de orientación es mediante un timón-veleta que hace que el plano de la hélice se sitúe siempre perpendicular a la dirección del viento.

Características

•Número de palas elevado, entre 12 y 24.

•Diámetro entre 3 y 10 m, limitado por el elevado peso del rotor.

Se adaptan muy bien a vientos de pequeña velocidad. Su arranque se produce a partir de una velocidad del viento entre 2 y 3 m/s.

•Potencias pequeñas debido básicamente a dos razones: usan vientos de baja velocidad (entre 3 y 7 m/s) y tienen un diámetro limitado por el peso del rotor debido al elevado número de palas.

•Su campo de aplicación fundamentalmente se centra en las instalaciones de extracción y bombeo de agua.

•Presentan un valor elevado del coeficiente de par elevado para pequeños valores de velocidad específica.

Aerogeneradores rápidos

En este tipo de aerogeneradores el número de palas es pequeño. Su ventaja respecto a las eólicas lentas es que su potencia por unidad de peso es mucho mayor, por lo que al ser más ligeros pueden construirse generadores de un radio mucho mayor, así como situar el buje o punto de giro central del rotor a alturas mucho mayores y por consiguiente aprovechar el efecto de aumento en la velocidad del viento con la altura. En la actualidad se construyen eólicas con diámetros de rotor que alcanzan los 90 m y con una potencia nominal de 3 MW, lo que da una idea del área de barrido del rotor.

Características

•Reducido número de palas, entre 1 y 4, aunque los más usados son de 3 palas.

•Máquinas más ligeras que las eólicas lentas, y por lo tanto pueden construirse de mayor tamaño.

•Requieren una velocidad del viento para su arranque mayor que las eólicas lentas (entre 4 y 5 m/s). Poseen un par de arranque menor.

•Alcanzan su potencia nominal para velocidades del viento entre 12 y 15 m/s. A partir de velocidades del orden de 25 a 30 m/s se produce la parada del rotor para evitar daños sobre la máquina.

Tipos de aerogeneradores rápidos

Rotores monopala: Permite una mayor velocidad de rotación, reducción de masas y costes de material, en las palas, en la caja multiplicadora y en el generador. Tienen el inconveniente de necesitar un equilibrado muy preciso con un contrapeso de compensación, y existe un mayor riesgo de desequilibrio aerodinámico y vibraciones con la aparición de cargas de fatiga. También aumenta la generación de ruidos. Del orden del doble que un rotor tripala.

Rotores bipala: Reduce el coste de material y equipos respecto del rotor tripala, pero presenta también la desventaja respecto a éste último de un mayor nivel de esfuerzos dinámicos. De forma similar a rotor monopala se producen esfuerzos mecánicos originados por la variación del perfil de la velocidad del viento con la altura. Además estos rotores presentan respecto a los tripalas un mayor nivel de vibraciones y de ruido.

Rotores tripala: presentan como principal ventaja la de un giro más suave y uniforme

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