Energía eólica
Cuando el viento cambia de dirección, algunos construyen muros, otros molinos de viento.
-Proverbio Chino
Te has preguntado ¿Qué es y cómo funciona la energía eólica?
En esta página te explicamos las principales características, ventajas y desventajas de la energía eólica, cómo funciona y distintas aplicaciones de gran y pequeña escala.
¿Qué tan importante es el viento para la energía en nuestro planeta?
El viento se genera por el calentamiento del sol a distintas partes de la Tierra en proporciones de diferentes magnitudes y existe en prácticamente cualquier región de la tierra.
Este calentamiento genera movimiento del aire de áreas de alta presión a otras de baja presión. Conforme el aire se sube, el aire más frío se desplaza rápidamente hacia abajo para llenar el vacío.
En este sentido, el viento está íntimamente ligado con la energía solar, mientras más radiación solar, más movimientos de viento. El viento ha sido aprovechado desde hace mucho tiempo como una fuente de energía para los humanos.
Una de las formas más populares de aprovechamiento de la energía del viento se le conoce como energía eólica.
En los últimos años, la instalación de proyectos energéticos que aprovechan el viento como una fuente de energía renovable que puede ser convertida en electricidad para consumo humano para producir energía eléctrica se ha incrementado de manera significativa.
Muchos académicos e instituciones reconocen que puede ser utilizada como un medio para mitigar los efectos del calentamiento global y transitar de manera efectiva hacia prácticas más sostenibles en la generación de electricidad..
¿Qué es la energía eólica?
En pocas palabras, la energía eólica es aquella que proviene del viento, una fuente de energía renovable limpia, gratuita y fácilmente disponible.
Este tipo de energía renovable es una de las que más ha crecido en los últimos años, especialmente a través de grandes instalaciones en parques eólicos, aunque también se han comenzado a desarrollar instalaciones más pequeñas de alta eficiencia para autoconsumo.
Las principales aplicaciones para su aprovechamiento se relacionan con la instalación de turbinas eólicas, ya sea en grandes parques o pequeñas instalaciones.
Es interesante que este tipo de energía renovable se ha utilizado desde hace siglos con tecnología de alguna manera similar a la actual a través de los molinos de viento.
¿Cómo se aprovecha el viento y la energía eólica?
Más allá de definir qué es la energía eólica, es importante conocer cómo es que aprovechamos la energía del viento como civilización humana.
Cada día, en todo el mundo, las turbinas eólicas capturan la energía eólica y la convierten en electricidad.
La generación de energía eólica desempeña un papel cada vez más importante en la forma en que potenciamos nuestro mundo, de manera limpia y sostenible.
Las turbinas eólicas nos permiten aprovechar el poder del viento y convertirlo en energía. Cuando sopla el viento, las palas de la turbina giran en sentido horario, capturando energía. Esto activa el eje principal de la turbina eólica, conectado a una caja de engranajes dentro de la góndola, para girar.
La caja de cambios envía esa energía eólica al generador, convirtiéndola en electricidad. Luego, la electricidad viaja a un transformador, donde los niveles de voltaje se ajustan para que coincidan con la red.
Tipos de turbinas y generadores eólicos a partir de la energía del viento
Hay dos tipos básicos de turbinas eólicas:
- Turbinas de eje horizontal
- Turbinas de eje vertical
El tamaño de las turbinas eólicas varía ampliamente. La longitud de las palas es el factor más importante para determinar la cantidad de electricidad que puede generar una turbina eólica. Las pequeñas turbinas eólicas que pueden alimentar una sola casa pueden tener una capacidad de generación de electricidad de 10 kilovatios (kW). Las turbinas eólicas más grandes en operación tienen capacidades de generación de electricidad de hasta 10,000 kW, y se están desarrollando turbinas más grandes. Las grandes turbinas a menudo se agrupan para crear plantas de energía eólica, o parques eólicos, que proporcionan energía a las redes eléctricas.
Turbinas de eje horizontal
Son similares a los motores de avión de hélice.
Las turbinas de eje horizontal tienen palas como las hélices de los aviones, y comúnmente tienen tres palas. Las turbinas de eje horizontal más grandes son tan altas como edificios de 20 pisos y tienen palas de más de 100 pies de largo.
Las turbinas más altas con palas más largas generan más electricidad.
Casi todas las turbinas eólicas actualmente en uso son turbinas de eje horizontal.
Turbinas de eje vertical parecen batidores de huevo
Las turbinas de eje vertical tienen palas que están unidas a la parte superior e inferior de un rotor vertical.
El tipo más común de turbina de eje vertical, la turbina eólica Darrieus, llamada así por el ingeniero francés Georges Darrieus, quien patentó el diseño en 1931, parece un batidor de huevos gigante de dos palas.
Algunas versiones de la turbina de eje vertical son de 100 pies de alto y 50 pies de ancho. Muy pocas turbinas eólicas de eje vertical están en uso hoy en día porque no funcionan tan bien como las turbinas de eje horizontal.
Escalas de aplicación de la energía eólica
Las plantas de energía eólica, o parques eólicos que producen electricidad para la red.
Las plantas de energía eólica, o parques eólicos, son grupos de turbinas eólicas que producen grandes cantidades de electricidad.
Un parque eólico generalmente tiene muchas turbinas dispersas en un área grande.
Uno de los parques eólicos más grandes del mundo, el Horse Hollow Wind Energy Center en Texas, tiene alrededor de 430 turbinas eólicas repartidas en aproximadamente 47,000 acres.
El proyecto tiene una capacidad de generación de electricidad combinada de aproximadamente 735 megavatios (o 735,000 kW).
Aerogeneradores de energía eólica a pequeña escala para casas y proyectos privados
En comparación con otras energías renovables, la energía eólica es más adecuada para algunas aplicaciones con un costo relativamente bajo.
La tecnología del sistema de aerogeneradores sigue siendo la tecnología de energía renovable más adecuada.
Si bien la mayoría de las grandes empresas se están centrando en grandes turbinas eólicas de la escala de servicios públicos, las pequeñas turbinas eólicas como generadores de energía distribuida han atraído un interés creciente del público en general, especialmente para pequeñas granjas y comunidades remotas.
En los últimos años, el nivel de interés en los generadores de aerogeneradores a pequeña escala ha aumentado debido a las crecientes preocupaciones sobre el impacto de la generación de electricidad basada en combustibles fósiles.
¿Cuáles son las ventajas y desventajas de la energía eólica?
La energía eólica es una de las fuentes de energía de más rápido crecimiento en el mundo debido a sus muchas ventajas, sin embargo, también existen algunas desventajas asociados con el uso de este tipo de energía.
Ventajas de la energía eólica
1. La energía eólica es muy rentable en regiones con viento
La rentabilidad de la energía generada a partir del viento la convierte en una opción sumamente atractiva para la inversión de capital conforme se aumenta el consumo y la necesidad energética de muchos países.
2. Fuente doméstica de energía
Otra ventaja de la energía eólica es que es una fuente doméstica de energía, es decir, que se produce a nivel local o regional, aprovechando un recurso local ilimitado.
3. Fuente sostenible de energía para mitigar gases de efecto invernadero
Un beneficio adicional de la energía eólica es que es una fuente sostenible de energía, ya que la operación de la turbina eólica no emite directamente CO2 ni gases de efecto invernadero, ayudando a los países a cumplir sus objetivos de reducción de emisiones y combatir el cambio climático.
La energía eólica es abundante, fácilmente disponible, y capturar su poder no agota nuestros valiosos recursos naturales.
De hecho, un beneficio ambiental para la energía eólica es su capacidad para contrarrestar los efectos perjudiciales del cambio climático.
La Perspectiva Global de Energía Eólica proyecta que para 2030 la energía eólica compensará 2.500 millones de toneladas de carbono por año.
Desventajas de la energía eólica
1. Alta competencia en el sector energético
La energía eólica también presenta desafíos inherentes en algunas regiones del mundo, que se abordan mediante proyectos de investigación y desarrollo (I+D) en todo el mundo.
En otros, la energía eólica necesita competir con otras fuentes de energía, pero los esfuerzos globales de I+D están trabajando en soluciones para reducir el costo nivelado de electricidad (LCOE) de la energía eólica terrestre y marítima.
2. Distancia de sitios de producción con las zonas de consumo
Algunos lugares viables para parques eólicos se encuentran en áreas remotas que presentan desafíos en la construcción y la logística de transmisión de electricidad. Los avances tecnológicos como las cuchillas de dos piezas y la construcción modular están ayudando a superar tales desafíos.
3. Costos ambientales de la instalación y operación
Evidentemente existen costos ambientales asociados con la producción de las turbinas eólicas, así como su operación, entre los que se encuentran la potencial afectación a poblaciones de aves migratorias.
¿Cómo se ve el futuro de la energía eólica?
1. Incremento del valor de los datos.
Recopilar datos operativos de energía eólica de turbinas eólicas y transformarlos en información valiosa ayuda a aumentar los ingresos, reducir costos y reducir el riesgo para los operadores de turbinas eólicas.
2. Almacenamiento limpio de energía
El envío y entrega de energía limpia cuando y donde se necesita es importante para los operadores de aerogeneradores. Una solución de almacenamiento de energía de batería ofrece una nueva flexibilidad de aplicación y desbloquea un nuevo valor comercial cuando se combina con la generación de energía eólica. Con un almacenamiento limpio de energía eólica, puede ayudar a estabilizar la red eléctrica, controlar el flujo de energía, optimizar la operación de los activos y crear nuevos ingresos.
3. Turbinas eólicas marinas más poderosas
Se proyecta que la industria eólica marina crecerá de 17 a 90 GW en la próxima década. Buena parte de este crecimiento se llevará a cabo en grandes proyectos instalados en áreas marinas que minimizan el impacto continental.
Siguenos