CENTRAL EÓLICA

Introducción.

Históricamente las primeras aplicaciones de la energía eólica fueron la impulsión de navíos, la molienda de granos y el bombeo de agua, y sólo hasta finales del siglo pasado la generación de energía eléctrica. Actualmente las turbinas eólicas convierten la energía cinética del viento en electricidad por medio  aspas o hélices que hacen girar un eje central conectado, a través de una serie de engranajes (la transmisión) a un generador eléctrico.

En lo que respecta a capacidad instalada, para finales de 1997 a nivel mundial se tenían instalados alrededor de 7700 MW. En México se cuenta con la central eólica de la Ventosa en Oaxaca, operada por CFE, con una capacidad instalada de 1.5 MW y una capacidad adicional en aerogeneradores y aerobombas, según el Balance nacional de energía de 1997, de alrededor de 2.4 MW.

Existen varias ventajas competitivas de la energía eólica con respecto a otras opciones, como son:

• Se reduce la dependencia de combustibles fósiles.
• Los niveles de emisiones contaminantes, asociados al consumo de combustibles fósiles se reducen en forma proporcional a la generación con energía eólica.
• Las tecnologías de la energía eólica se encuentran desarrolladas para competir con otras fuentes energéticas.
• El tiempo de construcción es menor con respecto a otras opciones energéticas.
• Al ser plantas modulares, son convenientes cuando se requiere  tiempo de respuesta de crecimiento rápido.

La investigación y desarrollo de nuevos diseños y materiales para aplicaciones en aerogeneradores eólicos, hacen de esta tecnología una de las más dinámicas, por lo cual constantemente están saliendo al mercado nuevos productos más eficientes con mayor capacidad y confiabilidad.

Sistemas Eólicos. Descripción.

Un sistema conversor de energía eólica se compone de tres partes principales: (i) el rotor, que convierte la energía cinética del viento en un movimiento rotatorio en la flecha principal del sistema; (ii) un sistema de transmisión, que acopla esta potencia mecánica de rotación de acuerdo con el tipo de aplicación. Aplicación para cada caso, es decir, si se trata de bombeo de agua el sistema se denomina aerobomba, si acciona un dispositivo mecánico se denomina aeromotor y si se trata de un generador eléctrico se denomina aerogenerador.

El rotor puede ser de eje horizontal o vertical, éste recupera, como máximo teórico, el 60% de la energía cinética del flujo de viento que lo acciona. Esta formado por las aspas y la maza central en donde se fijan éstas y se unen a la flecha principal; el rotor puede tener una o más aspas. Un rotor pequeño, de dos aspas, trabaja a 900 revoluciones por minuto (rpm), en tanto que uno grande, de tres aspas y 56 metros de diámetro, lo hace a 32 rpm. El rotor horizontal de tres aspas es el más usado en los aerogeneradores de potencia, para producir electricidad trifásica conectada a los sistemas eléctricos de las empresas suministradoras.

La transmisión puede consistir en un mecanismo para convertir el movimiento rotatorio de la flecha en un movimiento reciprocante para accionar las bombas de émbolo de las aerobombas, que en el campo se utilizan para suministrar agua a los abrevaderos del ganado o a las viviendas. Para la generación de electricidad normalmente se utiliza una caja de engranes para aumentar las revoluciones a 900, 1,200 ó 1,800 rpm, para obtener corriente alterna trifásica de 60 ciclos por segundo.

En la actualidad, la generación de electricidad es la aplicación más importante de este tipo de sistemas. Los aerogeneradores comerciales alcanzan desde 500 hasta 1,000 kW de potencia nominal, tienen rotores de entre 40 y 60 m de diámetro y giran con velocidades que van de las 60 a las 30 rpm. Los generadores eléctricos pueden ser asíncronos o síncronos, operando a una velocidad y frecuencia constante, que en México es de 60 hz.. En el caso de aerogeneradores con potencias inferiores a los 50 kW también se utilizan generadores de imanes permanentes, que trabajan a menor velocidad angular (de entre 200 y 300 rpm), que no necesitan caja de engranes y que, accionándose a velocidad variable, pueden recuperar mayor energía del viento a menor costo.

Un sistema conversor de energía eólica es tan bueno como su sistema de control. La fuerza que ejerce el viento sobre la superficie en que incide es función del cuadrado de la velocidad de éste. Rachas de más de 20 metros por segundo, que equivalen a más de 70 km/hora, pueden derribar una barda o un anuncio espectacular, e incluso dañar un aerogenerador si éste no está bien diseñado o su sistema de control esta fallando.

En los aerogeneradores de potencia, el sistema de control lo constituye un microprocesador que analiza y evalúa las condiciones de operación considerando rumbo y velocidad del viento; turbulencia y rachas; temperaturas en el generador, en la caja de transmisión y en los baleros de la flecha principal. Además, muestrea la presión y la temperatura de los sistemas hidráulicos de los frenos mecánicos de disco en la flecha; sus rpm, así como los voltajes y corrientes de salida del generador. Detecta vibraciones indebidas en el sistema, optando por las mejores condiciones para arrancar, parar, orientar el sistema al viento y enviar señales al operador de la central eoloeléctrica sobre la operación del mismo.

La torre que soporta al aerogenerador de eje horizontal es importante, ya que la potencia del viento es función del cubo de su velocidad y el viento sopla más fuerte entre mayor es la distancia más alto del suelo; por ello, el eje del rotor se sitúa por lo menos a 10 metros en aerogeneradores pequeños y hasta 50 o 60 metros del suelo, en las máquinas de 1000 kW. En un aerogenerador de 500 kW son típicas las torres de 40 metros, y estas pueden ser de dos tipos: La tubular, recomendada en áreas costeras, húmedas y salinas, y la estructural o reticular, propia de regiones secas y poca contaminación atmosférica, por ser más baratas y fáciles de levantar.

Sistemas Eólicos. Tecnologías.

A partir de las diversas experiencias internacionales de operación de grandes conjuntos de aerogeneradores modernos, constituyendo centrales eoloeléctricas, de 1980 a 1995 se evolucionó de la máquina de 50 kW a la de 500 kW, estando actualmente en proceso de introducción las unidades de 750 y 1000 kW, las que se consideran el tope para este tipo de arquitectura y tecnologías actuales de grandes aerogeneradores.

La tecnología de materiales alrededor de los materiales compuestos, que permitan estructuras más esbeltas y ligeras, más resistentes a la oxidación y la corrosión, y más fuertes a la vez, así como de supermagnetos en los generadores, permitirán desarrollar nuevos conceptos más confiables y económicos, desde unidades de decenas de Watts hasta grandes aerogeneradores de potencia, trabajando en régimen de velocidad variable, aprovechando mejor la energía del viento y constituyendo junto con la energía hidroeléctrica, el soporte principal de la generación eléctrica en los sistemas nacionales. Para fines del año 2000 se esperan están instalados en el mundo, más de 14,000 MW. En Europa, Alemania, Dinamarca, el Reino Unido, España y Grecia tienen los programas más ambiciosos. En España, la empresa eléctrica de la Provincia de Navarra tiene planeada la instalación de 54 Centrales eoloeléctricas y espera producir más del 50% de la energía que distribuye. La empresa eléctrica de la Provincia de Euskadi (País Vasco) también prevé un desarrollo importante, lo que ha ocasionado, paradójicamente, que grupos ecologistas protesten por lo que consideran excesivo.

Para el año 2020, la Asociación Europea de Energía Eólica, estima tener más de 20,000 MW instalados de potencia eólica para generación de electricidad. China y la India son dos países que han decidido dar un impulso grande a esta forma de generación eléctrica, para lo cual se han asociado con empresas europeas para fabricar en esos países el equipamiento requerido. En América Latina, Costa Rica y Argentina llevan la delantera, con 20 y 9 MW respectivamente. En Argentina son las empresas eléctricas cooperativas de la Patagonia las que han dado el impulso, amen de que las leyes estatales de la Provincia de Chubut, obligan a un 10% de la generación eléctrica con energía eólica. México tiene una central de 1,575 kW en la Venta, Oaxaca, con planes de ampliarla a 54 MW. Nicaragua también tiene planes de instalar una central eólica de al menos 30 MW. En el Caribe, la empresa eléctrica de Curazao opera desde marzo de 1994 una centralita de 4 MW que fue la primera eoloeléctrica en América Latina y el Caribe.

En México, el desarrollo de la tecnología de conversión de energía eólica a electricidad, se inició con un programa de aprovechamiento de la energía eólica en el Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE) en febrero de 1977, cuando la Gerencia General de Operación de Comisión Federal de Electricidad, cedió al IIE la Estación Experimental Eoloeléctrica de El Gavillero, en las cercanías de Huichapan, Hidalgo, donde se pretendía energetizar el ejido ya electrificado y con servicio, a partir de una microcentral eólica, integrada por dos aerogeneradores australianos Dunlite de 2 kW cada uno, un banco de baterías, y un inversor de 6 kW para alimentar la red de distribución del poblado. El inversor, construido por personal de CFE, fallaba arriba de los dos kW de demanda por problemas de calidad de componentes, por lo que físicamente no pudo realizarse el experimento, sin embargo, estando instrumentado el sitio, se tenían los promedios horarios de velocidad del viento y conociéndose las características de respuesta de los aerogeneradores era posible estimar numéricamente la energía que podría suministrarse al ejido. El régimen de vientos del lugar producía exceso de energía en verano y déficit en invierno para el consumo normal del poblado.

                                                          LOS MOLINOS

DESCRIPCIÓN

Molino es una máquina que transforma el viento en energía aprovechable. Esta energía proviene de la acción de la fuerza del viento sobre unas aspas oblicuas unidas a un eje común. El eje giratorio puede conectarse a varios tipos de maquinaria para moler grano, bombear agua o generar electricidad. Cuando el eje se conecta a una carga, como una bomba, recibe el nombre de molino de viento. Si se usa para producir electricidad se le denomina generador de turbina de viento.

LOS PRIMEROS MOLINOS  

Los molinos movidos por el viento tienen un origen remoto. En el siglo VII d.C. ya se utilizaban molinos elementales en Persia (hoy, Irán) para el riego y moler el grano. En estos primeros molinos la rueda que sujetaba las aspas era horizontal y estaba soportada sobre un eje vertical. Estas máquinas no resultaban demasiado eficaces, pero aún así se extendieron por China y el Oriente Próximo.

En Europa los primeros molinos aparecieron en el siglo XII en Francia e Inglaterra y se distribuyeron por el continente. Eran unas estructuras de madera, conocidas como torres de molino, que se hacían girar a mano alrededor de un poste central para levantar sus aspas al viento.

El molino de torre se desarrolló en Francia a lo largo del siglo XIV. Consistía en una torre de piedra coronada por una estructura rotativa de madera que soportaba el eje del molino y la maquinaria superior del mismo.

Estos primeros ejemplares tenían una serie de características comunes. De la parte superior del molino sobresalía un eje horizontal. De este eje partían de cuatro a ocho aspas, con una longitud entre 3 y 9 metros. Las vigas de madera se cubrían con telas o planchas de madera. La energía generada por el giro del eje se transmitía, a través de un sistema de engranajes, a la maquinaria del molino emplazada en la base de la estructura.

APLICACIONES Y DESARROLLO  

Además de emplearse para el riego y moler el grano, los molinos construidos entre los siglos XV y XIX tenían otras aplicaciones, como el bombeo de agua en tierras bajo el nivel del mar, aserradores de madera, fábricas de papel, prensado de semillas para producir aceite, así como para triturar todo tipo de materiales. En el siglo XIX se llegaron a construir unos 9.000 molinos en Holanda.

El avance más importante fue la introducción del abanico de aspas, inventado en 1745, que giraba impulsado por el viento. En 1772 se introdujo el aspa con resortes. Este tipo de aspa consiste en unas cerraduras de madera que se controlan de forma manual o automática, a fin de mantener una velocidad de giro constante en caso de vientos variables. Otros avances importantes han sido los frenos hidráulicos para detener el movimiento de las aspas y la utilización de aspas aerodinámicas en forma de hélice, que incrementan el rendimiento de los molinos con vientos débiles.

El uso de las turbinas de viento para generar electricidad comenzó en Dinamarca a finales del siglo pasado y se ha extendido por todo el mundo. Los molinos para el bombeo de agua se emplearon a gran escala durante el asentamiento en las regiones áridas del oeste de Estados Unidos. Pequeñas turbinas de viento generadoras de electricidad abastecían a numerosas comunidades rurales hasta la década de los años treinta, cuando en Estados Unidos se extendieron las redes eléctricas. También se construyeron grandes turbinas de viento en esta época.

TURBINAS DE VIENTO MODERNAS

 
Las modernas turbinas de viento se mueven por dos procedimientos: el arrastre, en el que el viento empuja las aspas, y la elevación, en el que las aspas se mueven de un modo parecido a las alas de un avión a través de una corriente de aire. Las turbinas que funcionan por elevación giran a más velocidad y son, por su diseño, más eficaces. Las turbinas de viento pueden clasificarse en turbinas de eje horizontal, en las que los ejes principales están paralelos al suelo y turbinas de eje vertical, con los ejes perpendiculares al suelo. Las turbinas de ejes horizontales utilizadas para generar electricidad tienen de una a tres aspas, mientras que las empleadas para bombeo pueden tener muchas más. Entre las máquinas de eje vertical más usuales destacan las Savonius, cuyo nombre proviene de sus diseñadores, y que se emplean sobre todo para bombeo; y las Darrieus, una máquina de alta velocidad que se asemeja a una batidora de huevos.

• Bombeadoras de agua  
  Una bombeadora de agua es un molino con un elevado momento de torsión y de baja velocidad, frecuente en las regiones rurales de Estados Unidos. Las bombeadoras de agua se emplean sobre todo para drenar agua del subsuelo. Estas máquinas se valen de una pieza rotatoria, cuyo diámetro suele oscilar entre 2 y 5 m, con varias aspas oblicuas que parten de un eje horizontal. La pieza rotatoria se instala sobre una torre lo bastante alta como para alcanzar el viento. Una larga veleta en forma de timón dirige la rueda hacia el viento. La rueda hace girar los engranajes que activan una bomba de pistón. Cuando los vientos arrecian en exceso, unos mecanismos de seguridad detienen de forma automática la pieza rotatoria para evitar daños en el mecanismo.

• Generadores eléctricos  
  Los científicos calculan que hasta un 10% de la electricidad mundial se podría obtener de generadores de energía eólica a mediados del siglo XXI. Los generadores de turbina de viento tienen varios componentes. El rotor convierte la fuerza del viento en energía rotatoria del eje, una caja de engranajes aumenta la velocidad y un generador transforma la energía del eje en energía eléctrica. En algunas máquinas de eje horizontal la velocidad de las aspas puede ajustarse y regularse durante su funcionamiento normal, así como cerrarse en caso de viento excesivo. Otras emplean un freno aerodinámico que con vientos fuertes reduce automáticamente la energía producida. Las máquinas modernas comienzan a funcionar cuando el viento alcanza una velocidad de unos 19 km/h, logran su máximo rendimiento con vientos entre 40 y 48 km/h y dejan de funcionar cuando los vientos alcanzan los 100 km/h. Los lugares ideales para la instalación de los generadores de turbinas son aquellos en los que el promedio anual de la velocidad del viento es de cuando menos 21 km/h.

La energía eólica, que no contamina el medio ambiente con gases ni agrava el efecto invernadero, es una valiosa alternativa frente a los combustibles no renovables como el petróleo. Los generadores de turbinas de viento para producción de energía a gran escala y de rendimiento satisfactorio tienen un tamaño mediano (de 15 a 30 metros de diámetro, con una potencia entre 100 y 400 kW). Algunas veces se instalan en filas y se conocen entonces como granjas de viento. En California se encuentran algunas de las mayores granjas de viento del mundo y sus turbinas pueden generar unos 1.120 MW de potencia (una central nuclear puede generar unos 1.100 MW).

El precio de la energía eléctrica producida por ese medio resulta competitivo con otras muchas formas de generación de energía. En la actualidad Dinamarca obtiene más del 2% de su electricidad de las turbinas de viento, también empleadas para aumentar el suministro de electricidad a comunidades insulares y en lugares remotos. En Gran Bretaña, uno de los países más ventosos del mundo, los proyectos de turbinas de viento, especialmente en Gales y en el noroeste de Inglaterra, generan una pequeña parte de la electricidad procedente de fuentes de energía renovable. En España se inauguró en el año 1986 un parque eólico de gran potencia en Tenerife, Canarias. Más tarde se hicieron otras instalaciones en La Muela (Zaragoza), el Ampurdán (Gerona), Estaca de Bares (La Coruña) y Tarifa (Cádiz), ésta dedicada fundamentalmente a la investigación. La energía eólica supone un 6% de la producción de energía primaria en los países de la Unión Europea.

ENERGÍA EÓLICA : LA FUERZA DEL VIENTO.

        Energía eólica :

        Se conoce como energía eólica al aprovechamiento por el hombre de la energía del viento . Antiguamente se utilizó para propulsar naves marinas y mover molinos de grano . Hoy se emplea sobre todo para generar energía limpia y segura .

        Una energía con ventajas :

        La energía eólica presenta ventajas frente a otras fuentes energéticas convencionales :

• Procede indirectamente del sol , que calienta el aire y ocasiona el viento .
• Se renueva de forma continua .
• Es inagotable .
• Es limpia . No contamina .
• Es autóctona y universal . Existe en todo el mundo .
• Cada vez es más barata conforme avanza la tecnología .
• Permite el desarrollo sin expoliar la naturaleza , respetando el medio ambiente .
• Las instalaciones son fácilmente reversibles.No deja huella .

        Una energía limpia :

        La generación de electricidad a partir del viento no produce gases tóxicos , ni contribuye al efecto invernadero , ni a la lluvia ácida . No origina productos secundarios peligrosos ni residuos contaminantes . Cada Kw.h de electricidad , generada por energía eólica en lugar de carbón,evita la emisión de un Kilogramo de dióxido de carbono-CO₂ - a la atmósfera . Cada árbol es capaz de absorber 20 Kg de CO₂ ; generar 20 Kilowatios de energía limpia , tiene el mismo efecto , desde el punto de la contaminación atmosférica , que plantar un árbol .

Historia    

Tecnología  Eólica    

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

VENTAJAS DE LA ENERGÍA EÓLICA

• Es una fuente de energía segura y renovable.
• No produce emisiones a la atmósfera ni genera residuos, salvo los de la fabricación de los equipos y el aceite de los engranajes.
• Se trata de instalaciones móviles, cuya desmantelación permite recuperar totalmente la zona.
• Rápido tiempo de construcción (inferior a 6 meses).
• Beneficio económico para los municipios afectados (canon anual por ocupación del suelo). Recurso autóctono.
• Su instalación es compatible con otros muchos usos del suelo.
• Se crean puestos de trabajo

DESVENTAJAS DE LA ENERGÍA EÓLICA

• Impacto visual: su instalación genera una alta modificación del paisaje.
• Impacto sobre la avifauna: principalmente por el choque de las aves contra las palas, efectos desconocidos sobre modificación de los comportamientos habituales de migración y anidación.
• Impacto sonoro: el roce de las palas con el aire produce un ruido constante, la casa mas cercana deberá estar al menos a 200 m. (43dB(A))
• Posibilidad de zona arqueológicamente interesante.

COMPARACIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL DE LAS DIFERENTES FORMAS DE PRODUCIR ELECTRICIDAD (en Toneladas por GWh producido)

.

TR= trazas.

NOTA: Los valores de emisiones consideran también las emitidas durante el periodo de construcción de los equipos.

TIPOS DE AEROGENERADORES

A) Generadores de pequeña potencia

La mayoría están diseñados para embarcaciones marinas e instalaciones de recreo, se colocan sobre mástiles o sobre tejados. Es posible obtener una potencia concreta bajo encargo.

Dichos generadores están comprendidos entre los 180 y 3000 Watios de potencia y producen corriente continua de 12-24 Voltios para los de menor potencia y de 120-240 V para los de mayor. Su precio aproximado es de 150.000 pts para los de 180W y en torno al millón de pesetas para los de 3000 W.

Este tipo de aerogeneradores es idóneo para abastecer de energía eléctrica a viviendas aisladas de la red eléctrica, con bajos consumos, y que podrían instalarse combinados con otros tipos de fuentes de energía como es la solar fotovoltaica.

 Aerogenerador de pequeña potencia.

B) Generadores de gran potencia

La fracción de energía capturada por un aerogenerador viene dada por el factor Cp, llamado coeficiente de potencia. Este coeficiente de potencia tiene un valor máximo teórico de 59,3% denominado límite de Betz.

Los primeros aerogeneradores tenían rendimientos del 10%, pero los más modernos utilizan sistemas de control de manera que operan siempre con la máxima eficiencia aerodinámica alcanzando valores de rendimiento próximos al 50%.

 Aerogenerador de eje horizontal

 Aerogenerador de eje vertical

La mayoría de los aerogeneradores actuales son de eje horizontal. La opción de eje vertical tiene la ventaja de que los equipos de conversión y control están en la base del grupo y el aerogenerador no tiene que orientar su posición según la dirección del viento. La principal desventaja es que las cargas mecánicas pasan de cero a su valor máximo dos o tres veces por ciclo, dependiendo del número de palas y también la altura del rotor es más pequeña que en los de eje horizontal, con lo que el viento recibido es menor.

Los primeros aerogeneradores comerciales utilizaban la serie de perfiles aerodinámicos  para las palas del aerogenerador. Recientemente se han estado usando perfiles específicos para el uso en turbinas eólicas.

El número de palas utilizado normalmente suele ser de 3. Idealmente, se obtendría mayor rendimiento cuanto menor número de palas debido a que la estela que deja una pala es recogida por la pala siguiente, lo que hace que esta se frene. Aunque idealmente el aerogenerador de una única pala sería el de mayor rendimiento, este tendría un pobre par de arranque. La solución optima considerada es la de rotor de 3 palas.

La velocidad del rotor de un aerogenerador comercial se elige para la utilización óptima de la velocidad del viento en el emplazamiento. La velocidad resultante del rotor será varias veces más pequeña que la velocidad requerida por el generador. Esta diferencia de velocidad se soluciona mediante un engranaje.

Las claves en el diseño y funcionamiento de un aerogenerador están en los componentes estructurales, el diseño aerodinámico, el sistema de conversión eléctrica y el sistema de control.

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LOS AEROGENERADORES

* Generadores asíncronos (pesan menos y no necesitan un régimen tan constante como el de los síncronos), mal acoplamiento a la red, se necesita una red potente que absorba las inestabilidades.

* La potencia "P" obtenida es directamente proporcionar al área barrida por las palas "S", y al cubo de la velocidad del viento, "v". Donde "r" es la longitud de las palas.

* Es necesario elevar la altura del generador para conseguir una mayor velocidad del aire (teoría de la capa límite).

* Se instalan generalmente en zonas de montaña o frente al mar, en el caso de alta montaña el descenso de la densidad del aire actúa de forma negativa en la potencia.

* A mayor número de palas menor rendimiento (la estela que deja una la puede recoger la siguiente y frenarse). A mayor número de palas menor par de arranque. Se toma la opción de tripala como la óptima.

* Paso de pala y orientación variable.

Los generadores que se usan actualmente proporcionan 660 kW, con torres de 35, 40, 45, 50 y 55 m de altura y 39, 42 y 44 m de diámetro de pala.

Los generadores futuros proporcionaran mayores potencias (en torno a 1500 kW), torre de 50m de altura y 63 m de diámetro de pala (algunos equipos llevan dos generadores de 750 kW acoplados en paralelo). En España están aún en fase de ensayo.

 Esquema y partes del aerogenerador

* La torre tiene unos 3.6m en la base de diámetro y 2m en la parte mas alta y pesa unas 32 toneladas.

* La barquilla (conjunto situado en la parte superior de la torre) tiene 5m de largo y pesa 18 toneladas.

* El conjunto de rotor y aspas pesa unas 8 toneladas.

* Peso total entre 55 y 62 toneladas.

* El precio medio por torre en un parque medio (24 MW), incluida toda instalación y subestación ronda los 81 millones de pesetas por grupo (de 600 Kw).

Hay numerosas empresas fabricantes de equipos, algunas de ellas son: MADE, GAMESA, ECOTECNIA, CENEMESA, y ENERCON, y las danesas Bonus Energy, NEG Micon, Nordex, Vestas Wind Systems

PRODUCCION DE LOS AEROGENERADORES

 Curva de potencia de un aerogenerador en función de la velocidad del viento

Los distintos fabricantes de aerogeneradores ofrecen máquinas que en un determinado rango de velocidad del viento producen una potencia estable en torno a la potencia nominal. Por tanto el aerogenerador funcionará en ese rango de velocidades del viento, generando la misma potencia en ese intervalo. En la gráfica podemos observar la curva de potencia de un Nordex N-43 de 600 kW de potencia nominal. En ella se aprecia que entre 13 y 25 m/s el generador produce los 600 kW

Si tomamos un aerogenerador de 660 kW, como los que se están instalando en los parques eólicos de la provincia de Albacete, y que están instalados en zonas cuya velocidad del viento está normalmente dentro del rango en el que proporcionan los 660 kW, podemos comprobar que la energía que genera cada aerogenerador al año es:

Que al precio que Iberdrola factura la electricidad (14.03 pts/kWh) supone una producción anual por aerogenerador de mas de 81 millones de pesetas.

Considerando dicha cifra, como la máxima alcanzable por cada aerogenerador al año, ya que pueden darse momentos en los que el aerogenerador se para por excesiva velocidad del viento, o no se alcance la velocidad mínima para que produzca su potencia nominal, momentos a los que hay que añadir aquellos en los que se realicen paradas para mantenimiento y revisiones técnicas, lo que hace reducir estos valores a la cuarta parte aproximadamente.

Es de destacar que los aerogeneradores no precisan zonas de fuerte velocidad del viento para producir energía (de hecho cuando la velocidad es excesiva el aerogenerador se para), sino que necesitan zonas donde siempre hay viento, de forma que la velocidad del mismo a la altura donde se encuentra el generador está dentro del margen de trabajo del generador

A continuación se expone una tabla orientativa de producción anual en función de la velocidad media del viento para un aerogenerador de 660 kW para una velocidad del viento de 15 m/s, dada por un fabricante de aerogeneradores

LA ENERGIA EOLICA EN ESPAÑA Y SUS CIFRAS

El incremento de la potencia de origen eólico en la red eléctrica en España está aumentando de manera notable. España ocupa el cuarto puesto mundial en energía eólica, con un potencial estimado para los próximos años de unos 8000-10000 Megawatios (8/10 Gw).

España lleva usando la energía eólica durante siglos, y últimamente se ha instalado gran cantidad de aerogeneradores, en especial durante los últimos años. El sector de la energía en España se caracteriza por el alto grado de crecimiento industrial, lo cual implica un aumento en la demanda de producción de energía. Desde el sector energético se ve positivamente el uso de la energía eólica y algunas empresas eléctricas son copropietarias de fábricas de aerogeneradores.

PRINCIPALES PAÍSES POR CAPACIDAD EÓLICA INSTALADA

(de mas de 100 MW instalados).

(a) Incremento muy rápido
(b) En crecimiento

En España es también normal que las empresas eléctricas, a través de subsidiarios, se encuentren entre los propietarios de plantas eólicas, lo que supone una garantía adicional para los inversores. Al igual que en otros países, las empresas eléctricas en España están obligadas por ley a facilitar la conexión de las turbinas a la red eléctrica y a comprar la electricidad que estas produzcan en base a un sistema de precios establecido.

En nuestro país, se puede decir que en todas las comunidades autónomas hay proyectos en ejecución o parques eólicos en explotación, con un notable incremento de la potencia instalada, así por ejemplo se pueden citar los 34330 kW de potencia instalados y los 52160 kW en ejecución de Andalucía, y destacando comunidades como Galicia, Cantabria, Castilla-León, ...

Se estima que para el año 2010 podrían existir en España 6.000 MW eólicos, equivalentes a 6 centrales nucleares.

Por lo que respecta a la provincia de Albacete, existe un parque muy próximo a la localidad de PozoCañada en la denominada Sierra de Enmedio, junto a la laguna de Ontalafia. El parque eólico de Ontalafia cuenta con 10 aerogeneradores de 30 KW de primera generación diseñados y fabricados por ECOTECNIA. Este parque cuenta con vientos de dirección variable, normalmente de media intensidad. Actualmente están en explotación solo 4 de los 10 aerogeneradores.

 Molinos de viento en Castilla-La Mancha

Sin embargo el protagonismo en la actualidad lo ocupa el parque de Higueruela, que es el mayor parque eólico europeo (promovido por EHN) se encuentra en Albacete, tiene 169 aerogeneradores y una potencia total que asciende a 111 megavatios. El parque eólico de Higueruela comenzó sus obras el 15 de febrero de 1.999 y el 27 de mayo (apenas tres meses después) ya comenzó a generar energía a través de 20 primeros aerogeneradores. La finalización de las obras fue en enero de 2000.

El proyecto diseñado por Energías Eólicas Europeas, supuso una inversión de 17.000 millones de pesetas.

Los vientos medios no excesivamente intensos de la zona, con movimientos de masas de aire que se sitúan en parámetros de 2000 a 2200 horas a plena potencia, fueron el motivo por el que se escogió esta zona para la colocación de este parque de energía eólica.

La empresa Energías Eólicas Europeas (EEE), con la que la Junta de Comunidades ha firmado un convenio a través de la Consejería de Industria y Trabajo, construirá otros diez parques eólicos más en la provincia de Albacete con una potencia total de 405 MW y una inversión global de 51.000 millones de pesetas lo que va a colocar a España a la cabeza mundial de la energía eólica, por encima de países pioneros como Dinamarca y Alemania. La construcción de este conjunto de parques eólicos supondrá crear unos 700 empleos directos en Castilla-La Mancha, así como que, al menos el 70% del valor añadido de la inversión global repercuta en la economía de la región. Asimismo, en el citado convenio se estipula que Castilla-La Mancha tendrá una participación del 10% en los parques eólicos que Energías Eólicas Europeas construya y gestione en la región, a través de un fondo institucional de inversión y que gestionará la futura Agencia Regional de la Energía.

El resto de parques eólicos se ubicarán en los municipios de Alatoz, Almansa, Alpera, Caudete, Corral Rubio, Chinchilla, Fuenteálamo, Peñas de San Pedro, Pétrola y Tobarra hasta sumar en Albacete un total de 614 turbinas que generarán una potencia de 405 MW.

En la actualidad se está montando un nuevo parque en Bonete a derecha e izquierda de la autovía N-430, así como el de Pétrola y el de Corral Rubio.

 FUNCIONAMIENTO DE UNA CENTRAL EÓLICA

Mínimo impacto visual

Un informe de Greenpeace afirma que en las próximas dos décadas se podrían instalar cerca de un millón de megavatios de energía eólica. Esta gigantesca batería de palas podría suministrar la energía que consumirían 500 millones de hogares europeos. De esta forma, y siguiendo con las conclusiones de este informe elaborado por la Asociación Europea de Energía Eólica y el Foro Danés para la Energía, junto con la organización ecologista, se ahorraría la emisión de al menos 232 millones de toneladas de CO2 en el año 2010 y de 1.889 billones en la década siguiente. El problema para llegar a estas cifras sigue siendo, según las organizaciones ecologistas, la falta de voluntad política. A pesar de ello, esta energía limpia ha crecido a pasos agigantados. Si en 1997 la potencia era de 7.300 megavatios, en dos años casi se ha duplicado y ha alcanzado dos años después 13.051 megavatios. Un alto ejecutivo de la Asociación Europea de Energía Eólica ha llegado, incluso. a afirmar que “en algunos países la energía eólica está creciendo a más velocidad que los teléfonos móviles”. Es necesario resaltar que esta energía verde, tal y como está ahora concebida, tiene poco más de 20 años de vida y ya camina sola, mientras que para que una central térmica de carbón funcione a plena potencia hace falta casi todos esos años. Que sea además limpia, económica y rápida de implantación es lo que hace que la eólica sea una energía tan atractiva. Sin embargo, hay voces que se levantan en contra aduciendo el impacto visual que producen esas grandes extensiones de terreno con molinos de más de 35 metros de altura. “Es un mal menor –indica José Luis García, de Greenpeace–. Lo impactos que produce la energía eólica son infinitamente menores y son corregibles”.

  La maquina eólica se divide en estos elementos:

Soporte: Es capaz de resistir el empuje del viento y con altura para evitar las turbulencias del suelo.

Sist. de captación o rotación: Compuesto por un numero de palas cuya misión es la transformación de energía cinética a eléctrica.

Sist. de orientación: Mantiene el rotor cara al viento dependiendo del dispositivo usado.

Sist de regulación: Controla la velocidad de rotación y el par motor en el eje del rotor evitando fluctuaciones.

Sist. de transmisión: Depende de el tipo de energía suministrada tendrá una configuración diferente.

Sist. de generación: para el caso de producción de energía eléctrica.

 Consumo de energía eólica

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