Energía Eólica

La energía eólica es el tipo de energía renovable más extendida a nivel internacional por potencia instalada (Mw) y por energía generada (Gwh).

La energía eólica procede de la energía del sol (energía solar), ya que son los cambios de presiones y de temperaturas en la atmósfera los que hacen que el aire se ponga en movimiento, provocando el viento, que los aerogeneradores aprovechan para producir energía eléctrica a través del movimiento de sus palas (energía cinética).

Un aerogenerador es un generador eléctrico movido por una turbina accionada por el viento. la energía cinética del aire en movimiento, proporciona energía mecánica a un rotor hélice que, a través de un sistema de transmisión mecánico, hace girar el rotor de un generador, normalmente un alternador trifásico, que convierte la energía mecánica rotacional en energía eléctrica.

Supongamos que la velocidad a la que entra el viento al tubo de corriente es de valor V1 y a la velocidad que sale es de V2, podemos suponer que la velocidad a la que el viento entra al aerogenerador es de (V1+V2)/2.El flujo másico que entra al rotor entonces tiene valor de:

2

)21( VVAM

Dado que en tubo de corriente se debe conservar la potencia, la potencia que entra a velocidad V1 tiene que ser igual a la suma de la potencia que sale a velocidad V2 y la que se va por el rotor.Entonces la potencia que se va por el rotor es:

Protor= 21222

1VVM

Y remplazando la masa nos queda:P = ( /4) (v1

2 - v22) (v1+v2) A

La potencia que lleva el viento antes de llegar al rotor viene dado por:P0 = ( /2) v1

3 A

La potencia del viento depende principalmente de 3 factores:1. Área por donde pasa el viento (rotor) 2. Densidad del aire 3. Velocidad del viento

Para calcular la fórmula de potencia del viento se debe considerar el flujo másico del viento que va dado por:: Densidad del viento:A Área por donde pasa el viento:V Velocidad del viento

Entonces el flujo másico viene dado por la siguiente expresión:AVM

Entonces la potencia debido a la energía cinética está dada por:

3·

2

1AVP

Ventajas

Es una energía limpia ya que no produce emisiones atmosféricas ni residuos contaminantes.

No requiere una combustión que produzca dióxido de carbono (CO2), por lo que no contribuye al incremento del efecto invernadero ni al cambio climático.

Puede instalarse en espacios no aptos para otros fines, por ejemplo en zonas desérticas, próximas a la costa, en laderas áridas y muy empinadas para ser cultivables.

Posibilidad de construir parques eólicos en el mar, donde el viento es más fuerte, más constante y el impacto social es menor, aunque aumentan los costes de instalación y mantenimiento. Los parques offshore son una realidad en los países del norte de Europa, donde la generación eólica empieza a ser un factor bastante importante.

Desventajas

Un posible impacto negativo es el ruido producido por el giro del rotor, pero su efecto no es más acusado que el generado por una instalación de tipo industrial de similar entidad, y siempre que estemos muy próximos a los molinos.

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.

Energía Eólica En Colombia

Los vientos en Colombia están entre los mejores de Sudamérica. Regiones en donde se han investigado, como en el departamento de la Guajira, han sido clasificados vientos clase 7 (cerca de los 10 metros por segundo (m/s)). La única otra región con esta clasificación en Latinoamérica es la Patagonia, ubicada en Chile y Argentina.

En Colombia hay alto potencial eólico. (5GW–21GW), en la Península de la Guajira, Santander, Piedemonte Llanero y San Andrés.

[]Colombia tiene un potencial estimado de energía eólica de 21GW solamente en el departamento de la Guajira (lo suficiente para satisfacer casi dos veces la demanda nacional de energía). Ahora, si se quisiera extender a zonas de playa o al mar, este potencial se podría duplicar. Sin embargo, el país solamente ha instalado 19.5MW en energía eólica, explotando 0.4% de su potencial teórico. Esta capacidad la aprovecha principalmente el Parque de Jepirachí, desarrollado por Empresas Públicas de Medellín (EPM) bajo Carbon Finance, un mecanismo anexado al Banco Mundial.[] También hay varios proyectos bajo consideración, incluyendo un parque eólico de 200MW en Ipapure.

[]En la Guajira hay vientos Alisios (E-W) 9,85m/s @50m, rango (0.30 - 18,7m/s), baja turbulencia, facilidades de importación de equipos complementariedad con hidroelectricidad.

Colombia cuenta desde el año 2004 con un único parque eólico, Jepirachi, instalado en cercanías del Cabo de La Vela en la Guajira. Durante los dos primeros años de operación, el parque alimentó la red eléctrica nacional con aproximadamente 120 GWh. Las condiciones de viento en el sitio son bastantes favorables, ya que cuenta con velocidades de viento promedio altas casi todo el año; vientos alisios prevalentes en dirección Este-Oeste y baja intensidad de turbulencia del viento, lo cual representa reducidas cargas de vibración en los equipos.

La evaluación del recurso eólico se realiza a alturas entre 60 y 100 m sobre la superficie. Entre las zonas con buenos vientos en el territorio nacional se encuentran las Islas de San Andrés y Providencia, los alrededores de Villa de Ley-va, Cúcuta, Santander, Risaralda, el Valle del Cauca, el Huila y Boyacá.

Es necesario mencionar que en el país se han realizado diseños locales comerciales innovadores como la aerobomba Gaviotas. Este desarrollo se volvió comercial en 1977. En 1979, se desarrolló el molino de viento el Gavilán, estos dos proyectos contaban con aspectos novedosos para su operación en bombeo de agua y fueron la base de fabricación de la aerobomba Jober, comercializada en Boyacá.

Conclusiones

A pesar del alto potencial, los proyectos de aprovechamiento eólico en Colombia son mínimos. Se observa una gran holgura con respecto al límite de penetración estándar del 20%.

Valorar su verdadero potencial como fuente de suministro energético ampliaría el aporte de Colombia a la reducción mundial de emisión de gases de efecto invernadero.