Energas Renovables Energa Elica

Energas Renovables Energa ElicaUniversidad Nacional Agraria de la SelvaAutores: Caballero Daz, Nilton & Meza Segama, Anthony

Este libro forma parte de una coleccin de 7 ttulos dedicados a las energas renovables; uno de carcter general y seis monografas sobre las diferentes tecnologas y sobre uso actual del Per.La coleccin es fruto de la investigacin de los alumnos de la Especialidad de Conservacin de Suelos y Agua a cargo de realizar dicho libro.Este libro de Energa Elica quedara para futuros estudiantes de la especialidad que desean complementar sus conocimientos sobre Energa Renovables.

INTRODUCCIN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 SITUACIN ACTUAL. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.1 En el mundo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . 91.2 En Per. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..... ..... 15

2 TECNOLOGA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..... . . . 172.1 El viento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182.2 El aerogenerador. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.3 El parque elico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . ... 32

3 LA ENERGA ELICA EN EL MAR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373.1 Los recursos elicos en el mar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 38 3.2 Evolucin de la tecnologa mar adentro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

4 OTROS USOS Y APLICACIONES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 4.1 Generacin elctrica a escala mini . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454.2 Bombeo de agua. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 4.3 Hidrgeno verde. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 4.4 Desalinizacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

5 SOSTENIBILIDAD Y MEDIO AMBIENTE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .525.1 Aspectos ambientales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . .53

6 PERSPECTIVAS FUTURAS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 596.1 El Plan de Energas Renovables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . .606.2 Barreras. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 616.3 Medidas. .. . . . . 637 PERSPECTIVAS DE ENERGIA RENOVABLES EN EL PERU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 657.1 Contexto Energtico Peruano. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . 667.2 Anlisis Del Sector de energa Elica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68 7.3 Energa Elica en el Per. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .697.4 Resultados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .74 8 SABER MS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 768.1 Orgenes de la energa elica en Espaa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .778.2 Curiosidades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . 79 8.3 Glosario de trminos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80

ANEXOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 88I. Direcciones de inters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . .. . . . 89II. Referencias y Bibliografa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

Energas Renovables Energa Elica

Conservacin de Suelos y Aguas 19.07.2013Pgina 14

IntroduccinFrente a la mayora de los pronsticos realizados hace apenas unos aos, hoy la energa elica no solo crece de forma imparable en el Mundo y bate todos los rcords, sino que adems se ha convertido en la mejor demostracin de que las energas renovables pueden contribuir a transformar el modelo energtico tradicional. Y esto en un momento en el que el precio del petrleo supera los 60 dlares el barril, y la potencia elica acumulada rebasaba los 9.000 megavatios (MW); es decir, 80 veces ms de la que haba hace ahora casi diez aos, y de la que se hablaba con entusiasmo en la introduccin de la anterior gua sobre energa elica. Entonces eran muy pocos los que crean que una energa renovable como la elica llegara a competir con las convencionales. Sin embargo, este milagro se ha producido y en el ao 2005 se han podido observar algunas seales inequvocas de que as ha ocurrido.Primera Parte: A finales de 2004, Europa se converta en el primer continente en el mundo con ms megavatios acumulados de energa elica y el segundo en megavatios instalados. Adems, esta marca supona un hito energtico adicional pues, por primera vez, la potencia elica acumulada en el continente superaba a la nuclear. Aunque esto fuese solo sobre el papel, pues nunca sopla viento para hacer girar todos los aerogeneradores simultneamente; sobre todo, como se dice, cuando ms se los necesita: en los das ms fros del invierno y los ms calurosos del verano.

Segunda Parte: Quin dijo que las turbinas elicas no aportan energa cuando ms se las necesita? Con la tecnologa actual se pude desarrollar muchos parques Elicos la cual beneficiaran con energa elctrica y disminucin de las diferentes tipos de contaminacin.

Tercera Parte: Con cerca de 600 MW acumulados al finalizar el ao 2004, los parques elicos marinos representan todava una proporcin pequea de la potencia instalada en el mundo. No obstante, la industria elica europea es consciente de que estas instalaciones marinas constituyen uno de los grandes desafos actuales y una de las reas con ms proyeccin de futuro. Se han llevado a cabo diversos estudios para evaluar los recursos elicos de los mares europeos: algunos estiman en unos 3.000 TWh/ao6 la cantidad de energa que se podra extraer, y de ellos, 140 TWh/ao.

Cuarta Parte: Si bien los aerogeneradores se han vuelto cada vez ms grandes, hay unas variantes de mquinas que han negado a crecer. Son las turbinas de un potencial inferior a los 10 kW, una de las joyas de los defensores de la generacin elctrica a escala mini. Aunque la produccin de energa de esta tecnologa es limitada puede ser suficiente para cubrir pequeos consumos, y tienes un buen nmero de ventajas con respecto a la gran energa elica.

Quinta Parte: Como el resto de energas renovables, la elica es una fuente de electricidad limpia, inagotable y autctona, lo cual representa importantes ventajas ambientales y socioeconmicas. Esto no quita que, como cualquier otro sistema de generacin elctrica, esta fuente de energa tenga impactos negativos sobre el medio ambiente. No obstante, hoy en da el balance resulta mucho ms que positivo en comparacin con las energas tradicionales que emplean combustibles fsiles o radiactivos.

Sexta Parte: Como el resto de energas renovables, la elica es una fuente de electricidad limpia, inagotable y autctona, lo cual representa importantes ventajas ambientales y socioeconmicas. Esto no quita que, como cualquier otro sistema de generacin elctrica, esta fuente de energa tenga impactos negativos sobre el medio ambiente. No obstante, hoy en da el balance resulta mucho ms que positivo en comparacin con las energas tradicionales que emplean combustibles fsiles o radiactivos.Sptima Parte: Ministerio de Energa y Minas (MEM): El Ministerio de Energa y Minas, es el organismo central y rector del sector energa y minas, y forma parte integrante del Poder Ejecutivo. El MEM tiene como finalidad formular y evaluar, en armona con la poltica general y los planes del Gobierno, las polticas de alcance nacional en materia del desarrollo sostenible y asuntos ambientales de las actividades minero - energticas.

1SituacinActual

1SituacinActual

1.1 En el mundoAl finalizar 2004 la potencia elica instalada en el conjunto del planeta se situaba aproximadamente en 47.200 MW. Esto supona un nuevo rcord de crecimiento anual, con 7.700 MW nuevos instalados durante el ao 2004. Pero, sobre todo, confirmaba un cambio significativo en el desarrollo de esta industria: la globalizacin de la energa elica. Si bien la Unin Europea (UE) representa an el 72% de toda la potencia instalada en el mundo, lo cierto es que el aprovechamiento energtico del viento ha dejado de ser cuestin de un nico continente. Solo unos datos1: mientras que en 2003 fueron diez los pases que construyeron parques elicos por encima de los 100 MW, en 2004 esta lista aumentaba a 19, de los cuales 9 eran no europeos. Del mismo modo, el continente asitico posea ya el 10% de la potencia elica instaladaFuentes: World Wind Energy Association.

En lo que respecta al ranking mundial, los cinco pases del mundo con ms potencia elica acumulada a finales de 2004 volvan a ser: Alemania (16.630 MW), Espaa (8.155), EE. UU. (6.750), Dinamarca (3.120) e India (3.000). Espaa no slo escalaba a la segunda posicin superando a EE. UU. En potencia acumulada, sino que tambin fue el segundo pas del mundo que ms megavatios elicos nuevos instal (1.920) durante el ao 2004, muy cerca de Alemania (2.020), lder indiscutible del actual desarrollo elico mundial.1. Europa

El continente europeo sigue siendo el ms destacado en el desarrollo de la energa elica. En especial tres pases, Alemania, Espaa y Dinamarca, que juntos suman 27.905 MW de los ms de 47.000 instalados en el planeta. No obstante, en los ltimos aos los aerogeneradores se han multiplicado en otras naciones del continente. Italia y Holanda entraron a formar parte en 2004 del exclusivo grupo de siete pases del mundo que han rebasado la barrera de los 1.000 MW de potencia. Y por detrs se acercan a gran velocidad Reino Unido y Portugal. En su conjunto, el continente europeo termin 2004 con 34.360 MW. Y, de ellos, 600 MW correspondan a parques elicos marinos en Dinamarca, Holanda, Reino Unido, Suecia e Irlanda. Los pases del Este adheridos en 2004 a la UE aportan hoy en da muy pocos megavatios, aunque son mercados ms prometedores.Fig.1. Aerogenerador elico. (Fuente: Empresa Valle Peraleda).

Alemania: El fuerte apoyo de las autoridades federales y regionales alemanas ha sido el factor decisivo que ha convertido a este pas en el nmero uno mundial de la industria elica. El gran despegue se produjo con la aprobacin en 1991 de una ley fundamental, que garantizaba a los productores de energas renovables la percepcin de hasta el 90% del precio que las compaas elctricas cobraban a los consumidores domsticos por cada kilovatio-hora que generasen. Adems, esta legislacin nacional ha estado acompaada por fuertes polticas regionales. A finales de 2004, Alemania contaba con una potencia elica acumulada de 16.630 MW, el 35% de la instalada en todo el mundo. Dinamarca: Este pas de apenas 5 millones y medio de habitantes dispona en 2004 de una potencia elica acumulada de 3.120 MW, capaz de proporcionar en un ao medio el 20% de su consumo de electricidad. En este caso, la clave del xito ha venido de la mano de la industria danesa de aerogeneradores, que domina el mercado mundial desde los aos 80. Dinamarca es el pas nmero uno en parques mar adentro, con ms de 400 MW instalados. Sin embargo, ltimamente el crecimiento del parque elico dans prcticamente se ha paralizado. Reino Unido: Los atlas elicos muestran que el Reino Unido cuenta con los mayores recursos elicos del continente. Sin embargo, es ahora cuando empieza a explotarlos. En 2004, este pas dispona de una potencia elica acumulada de 890 MW, de los que ms de 120 estaban en el mar. Las previsiones apuntan a la instalacin de cerca de 8.000 MW, a partes iguales entre tierra y mar, en los prximos aos. Fig.2. Turbinas Elicas. (Fuente: Information Tecnology).

Portugal: Al final de 2004 eran 520 los megavatios instalados en Portugal, pero este pas espera llegar a 1.000 en 2005 y tiene concedidas licencias para alcanzar los 3.000 en 2008. Este boom ha sido impulsado por una nueva regulacin que propone mantener la tarifa actual durante 15 aos. Varios promotores espaoles han impulsado de forma decisiva el despegue de esta tecnologa en el pas vecino.2. AmricaEl continente americano tena instalados a finales de 2004 un total de 7.410 MW de potencia, de los cuales 6.750 pertenecan a EE.UU. Aun as, EE.UU. no est solo. El mercado canadiense se muestra bastante activo y hay fundadas expectativas en torno a pases como Brasil o Argentina. EE.UU.: Ha sido el nico pas del mundo en el que la energa elica ha crecido a un ritmo similar al europeo. En 2004 acumulaba 6.750 MW, pero la instalacin de nuevos megavatios (375) se fren debido al retraso en la prolongacin de la exencin fiscal a la produccin (Production Tax Credit, PTC). La ampliacin del plazo de esta bonificacin hasta 2007 permite aventurar una pronta recuperacin que pudiera ser muy importante. Estados Unidos, junto con Canad, dispone de los mayores recursos elicos comprobados del planeta. Canad: Tiene excelentes recursos y comienza a despertarse. En 2004 termin con 450 MW acumulados. No obstante, la Canadian Wind Energy Association ha anunciado un ambicioso plan para disponer de un total de 10.000 MW elicos en 2010. Brasil y Argentina: Aunque ninguno de los dos est entre los 20 primeros pases en el aprovechamiento energtico del viento, se espera que Brasil (30 MW) logre un desarrollo significativo en el bienio 2006-2007, cuando se pongan en marcha las primeras instalaciones impulsadas por el programa gubernamental PROINFA, en cuya construccin participan varias empresas espaolas. Argentina (25 MW) posee enormes recursos en la Patagonia, y algunas compaas europeas elaboraron ya planes de negocio para explotarlos, pero los aos de recesin han alejado provisionalmente a los inversores.3. AsiaAsia concluy 2004 con 4.650 MW acumulados, despus de instalarse ese mismo ao ms megavatios nuevos que en Amrica. Por otro lado, India, Japn y China estn entre los diez primeros pases del mundo en potencia elica acumulada. Entre los tres disponen del 9,7% de la potencia mundial. India: La nacin pionera en el aprovechamiento del recurso elico entre los pases en vas de desarrollo comenz a impulsar esta fuente de energa de forma poco racional y con equipos inadecuados. Los promotores buscaban beneficios fiscales ms que generacin elctrica y el 70% de los aerogeneradores eran fabricados por empresas nacionales. En los ltimos aos, el mercado indio ha vuelto a resurgir, pero de forma ms ordenada, presentando unas elevadas probabilidades de rpido crecimiento. En 2004 acumulaba 3.000 MW en operacin, situndose en quinta posicin mundial. El fabricante indio de aerogeneradores Suzlon ha comenzado su expansin internacional recientemente, mediante la adquisicin de varias fbricas de componentes de primer nivel. China: El hecho de que China organizase la Conferencia Mundial de Energa Elica en 2004, ms la reciente aprobacin de legislacin sobre energas renovables, hace esperar un fuerte impulso del mercado elico en el gigante asitico. Este pas posee buenos recursos elicos, disponiendo a finales de 2004 de 750 MW.4 OceanaAustralia, Nueva Zelanda y los archipilagos del Pacfico solo disponan en conjunto de 555 MW de potencia elica en 2004. Sin embargo, 325 de estos fueron instalados ese mismo ao, siendo esta regin donde ms creci relativamente la energa elica. Australia: Muchos creen que Australia ser la Espaa del sur del Pacfico en el aprovechamiento de la energa elica. Por ahora, la implantacin de aerogeneradores es modesta, pero empiezan a aparecer planes bastante activos. Tiene buenos recursos, pero faltan infraestructuras elctricas que interconecten su vasto territorio.Fig.3. Turbinas Elicas. (Fuente: Information Tecnology).

5. fricaSin disponer de informacin suficiente en buena parte de su territorio sobre la existencia de recursos elicos apreciables, s que hay ciertas zonas que en los ltimos tiempos han sido intensamente evaluadas, presentando un elevado potencial (norte de Marruecos, Mar Rojo, Sudfrica...). Aun as, la mayor parte del continente posee una red elctrica muy dbil para posibilitar la evacuacin de la posible energa generada, por lo que se considera que la mejor forma de contribuir a la electrificacin es mediante el empleo de instalaciones a pequea escala en poblaciones aisladas. Al finalizar el ao 2004 frica contaba con 225 MW.Se prev que en el ao 2050 frica doble su poblacin actual, alcanzando los 2.000 millones de habitantes (el 21% de la poblacin del planeta prevista para entonces). Hoy en da su poblacin consume nicamente el 3% de la electricidad mundial. A pesar de la pobreza imperante, se constata un notable crecimiento econmico conexo a un mayor incremento de la demanda energtica. Fuentes de energa como la originada por el viento servirn para paliar en el futuro la escasez de recursos energticos endgenos. Egipto y Marruecos: Los pases del norte de frica han mostrado un especial inters por la promocin de la energa elica. Algunos han presentado ya planes de desarrollo, pero stos no han cuajado todava. Egipto es el primero en el ranking elico africano con 145 MW en 2004, seguido de Marruecos, con 55 MW.

1.2 Situacin Actual en el Per

El Estado peruano debe promover el desarrollo sostenible basado en la interaccin y bsqueda del equilibrio entre la eficiencia econmica, la equidad social y la conservacin del ambiente. Se trata de mejorar la calidad de vida de las personas a partir de un manejo responsable y sostenible de los recursos naturales. La Constitucin Poltica del Per establece que la defensa de la persona humana y el respeto de su dignidad son el fin supremo de la sociedad y del Estado y que toda persona tiene derecho a la paz, a la tranquilidad, al disfrute del tiempo libre y al descanso, as como a gozar de un ambiente equilibrado y adecuado al desarrollo de su vida.En la vida diaria se encuentran evidencias a lo largo y ancho del Per de una controvertida situacin ambiental, que agudiza el cuadro de extrema pobreza y contaminacin creada por la actividad humana, a lo que se suman los efectos del calentamiento global. El Per enfrenta un gran desafo. Una sociedad que busca el desarrollo debe entender su territorio, as como conocer los recursos fsicos, naturales, culturales y sociales que lo componen, situacin que hace imperativa la planificacin estratgica socio ambiental en las actividades econmicas, pues en el pas falta pensar en el mediano y largo plazo, falta articular polticas pblicas a favor de un ambiente sano y un desarrollo sostenible.La institucionalidad ambiental tiene una estrecha relacin con el desarrollo sostenible y la superacin de la pobreza. Si no generamos capacidad de gestin de los recursos, con criterios de sustentabilidad, el cambio climtico, puede tener un costo mucho ms alto para el pas. La mejor y mayor institucionalidad nos permite tener capacidad de respuesta para ejecutar una adecuada estrategia de mitigacin y obviamente un plan de adaptacin al cambio climtico.Se afronta la precariedad institucional del Estado, que es un problema que desborda nuestro anlisis y que afecta la institucionalidad ambiental. Adems todava subsisten problemas en la asignacin de competencias en los sectores y niveles de gobierno. Por ello es imperativo fortalecer la capacidad institucional de la autoridad ambiental en el pas, en el marco del proceso de descentralizacin y modernizacin del Estado, y promover la descentralizacin entendida como un proceso econmico y tcnico de construccin de capacidades locales y regionales, no solamente como la asignacin de mayor presupuesto.Esto a su vez debe ir de la mano con el desarrollo de sistemas de monitoreo y evaluacin de las polticas y normas ambientales.El mayor potencial elico en el Per se ubica a lo largo del litoral, donde es frecuente encontrar zonas que registren velocidades de viento mayores a 5 m/s, es decir la velocidad mnima para considerar econmicamente factible la generacin elctrica a partir de este recurso (Velsquez, 2007). Esto se debe a la fuerte influencia del anticicln del Pacfico y de la Cordillera de los Andes, que generan vientos provenientes del suroeste en toda la regin de la costa.De acuerdo al mapa elico la potencia elica aprovechable del Per se estima en algo ms de 22,000 MW, sin considerar zonas en el mar.Las zonas de mayor potencial se ubican desde Ica hasta Tacna, por el sur; y desde Ancash hasta Tumbes, por el norte. De modo ms especfico resaltan (CENERGIA, 2004): Yasila, Paita y Talara (en Piura); Chiclayo (en Lambayeque); Malabrigo y Trujillo (en La Libertad); Chimbote y Pacasmayo (en Ancash); San Juan de Marcona, Laguna Grande y Paracas (en Ica); Punta tico (en Arequipa); y El Ayro y Punta de Coles (en Moquegua). Las primeras mediciones del potencial elico con fines energticos fueron realizadas por Electroper, CORPAC (para navegacin area) y SENAMHI. Esta ltima es la entidad oficial encargada de evaluar los registros de vientos a nivel nacional, que actualmente cuenta con un banco de datos de viento a escala nacional, que le permite realizar estudios de energa elica en algunos puntos del pas a travs de su Direccin General de Investigacin y Asuntos Ambientales.

Tecnologa

2Tecnologa2.1 El vientoCmo se forma el vientoSi se colocan seis aerogeneradores imaginarios de ltima tecnologa (1,5 MW de potencia y 77 metros de dimetro de rotor) en cada kilmetro cuadrado de las reas terrestres con los mejores vientos del planeta, la potencia elctrica que se obtendra sera de 72 teravatios (TW)2, que son 72 billones de vatios, y podra reemplazar 54.000 millones de toneladas equivalentes de petrleo (Mtep). Es decir: el aprovechamiento del viento cubrira diez veces el consumo de electricidad mundial del ao 2002 (14.700 TWh)3. Para ello, habra que colocar nada menos que 48 millones de turbinas, en un espacio de 8 millones de km2, una extensin equivalente a 16 veces Espaa, si bien el terreno realmente afectado por infraestructuras elicas no superara los 250.000 km2: 0,0005 veces toda la superficie del planeta.2Evaluation of global wind power. C.L. Archer y M.Z. Jacobson. Stanford University. 2005.3Key World Energy Statistics 2004. International Energy Agency. 2005.

Para conseguir aprovechar la mayor parte posible de ellos, resulta esencial entender el comportamiento de ese fluido transparente, incoloro e inodoro, que se mueve paralelamente a la superficie terrestre: el viento.En realidad, y una vez ms, la existencia del viento en el planeta es consecuencia de la accin del Sol, pues es la radiacin de esta estrella, en combinacin con otros factores como la inclinacin y el desplazamiento de la Tierra en el Espacio o la distribucin de los continentes y los ocanos, lo que activa la circulacin de las masas de aire en el globo al calentar de forma desigual las distintas zonas de la superficie y de la atmsfera terrestres. El aire que ms se calienta se vuelve ms ligero (al agitarse sus molculas y perder densidad) y se desplaza hacia arriba, siendo ocupado su lugar por masas ms fras.

A gran escala, existe una serie de corrientes de viento dominantes que circulan por todo el planeta en capas de la estratosfera. Estos vientos globales se rigen por los cambios de temperatura y de presin atmosfrica, pero tambin por otros factores, como la fuerza de Coriolis, que hace que, visto desde el Espacio, el viento del hemisferio norte tienda a girar en el sentido de las agujas del reloj cuando se acerca a un rea de bajas presiones y el del hemisferio sur lo haga en direccin opuesta.Por otro lado, cerca de la superficie terrestre, a nivel local, soplan otros vientos caracterizados por el relieve del terreno y otras variables como la rugosidad o la altura. Rugosidad: Una superficie muy rugosa como un bosque o una aglomeracin de casas causar turbulencias y frenar el viento, mientras que otra muy lisa como el mar o las pistas de un aeropuerto favorecer el desplazamiento del aire. Altura: Si el terreno es rugoso, se necesitarn aerogeneradores de mayor altura para alcanzar la misma velocidad de viento que en otros emplazamientos ms lisos.Para conocer el viento que har en un punto determinado se deben analizar tanto los vientos globales como los locales. A veces sern los primeros los que predominen sobre los segundos, y otras, al revs.Los dos valores clave para analizar el viento son su velocidad (medida con un anemmetro) y su direccin (medida con una veleta). No todo el viento sirve para generar energa. Por lo general, para que las palas de un aerogenerador giren se necesitan vientos moderados por encima de los 4 m/s y por debajo de los 25. No obstante, cada mquina est diseada para una determinada velocidad de viento, a partir de la cual generalmente se conseguir la mxima potencia.

Cunta energa contiene el viento

Aproximadamente el 2% de la energa que llega del sol se transforma en energa cintica de los vientos atmosfricos. El 35% de esta energa se disipa en la capa atmosfrica a tan solo un kilmetro por encima del suelo. Del resto se estima que por su aleatoriedad y dispersin solo podra ser utilizada 1/13 parte, cantidad que hubiera sido suficiente para abastecer 10 veces el consumo de energa primaria mundial del ao 2002 (10.000 Mtep), de ah su enorme potencial e inters.La masa de aire en movimiento es energa cintica que puede ser transformada en energa elctrica. Al incidir el viento sobre las palas de una aeroturbina se produce un trabajo mecnico de rotacin que mueve a su vez un generador para producir electricidad. La cantidad de energa que contiene el viento antes de pasar por un rotor en movimiento depende de tres parmetros: la velocidad del viento incidente, la densidad del aire y el rea barrida por el rotor.La velocidad a la que el aire pase por las palas resulta determinante, pues la energa cintica del viento aumenta proporcionalmente al cubo de la velocidad a la que se mueve. Por ejemplo: si la velocidad se duplica, la energa ser ocho veces mayor (23).En cuanto a la densidad, la energa contenida en el viento aumenta de forma proporcional a la masa por unidad de volumen de aire, que en condiciones normales (a nivel del mar, a una presin atmosfrica de 1.013 milibares y a una temperatura de 15 C) es de 1,225 kilogramos por cada metro cbico. Esto quiere decir que, cuando el aire se enfre y aumente de peso al volverse ms denso, transferir ms energa al aerogenerador. Y, al contrario, cuando el aire se caliente o cuando se asciende en altitud, ser menor la energa cintica que llegue a la turbina.En lo que respecta al rea barrida, cuanto ms aire en movimiento sea capaz de capturar un aerogenerador ms energa cintica encontrar. En el caso de un rotor de una turbina de 1.000 kW de potencia nominal, el rotor puede tener un dimetro de unos 54 metros, as que barrer una superficie de unos 2.300 m2.P = potencia en vatios (W) = densidad del aire en kg/m3S = superficie o rea barrida por el rotor en m2 V = velocidad del viento en m/sLa energa cintica contenida en el viento es muy grande. Sin embargo, no puede ser extrada toda por los aerogeneradores. Primero porque esto implicara detener por completo el viento, lo que impedira que ste pasara de forma continua a travs de las palas de la turbina; de hecho, y segn el Lmite de Betz, puede tericamente ob- tenerse, como mximo, el 59% de la energa que llega al rotor. Y segundo, porque tambin se pierde parte en el proceso de transformacin de la energa en la mquina. Al final, hoy en da, un aerogenerador aprovecha cerca del 40% de la energa almacenada en el viento. Un porcentaje muy alto, pues supone extraer la gran mayora una vez aplicado el Lmite de Betz.

Para cuantificar la cantidad de energa contenida en el viento antes de pasar a travs de un rotor se utiliza la siguiente frmula:P = 1/2 S V3

Modelos meteorolgicos para predecir el vientoEl principal inconveniente a la hora de producir energa a partir del viento es que ste no es un recurso del que se pueda disponer de forma constante. Igual aparece que desaparece. Esto resulta especialmente problemtico para gestionar la oferta de energa dentro de la red general de suministro, en especial cuando los parques elicos superan ya los 9.000 MW de potencia. Por este motivo, el Real Decreto 436/04 introdujo una gran novedad en el sector elico espaol, y es la obligacin de predecir con antelacin cunta energa se va a producir para poder participar en el mercado energtico (una obligacin que se extender tambin a las instalaciones que permanezcan en tarifa regulada en enero de 2007 y tengan ms de 10 MW de potencia).Esto est forzando a poner a punto sistemas de prediccin meteorolgicos que ayuden a estimar con la mayor precisin posible el viento que soplar en cada zona. Y, dentro de este proceso, resulta especialmente interesante el Ejercicio de Prediccin, pionero en el mundo, puesto en marcha a mediados de 2004 por la Asociacin Empresarial Elica (AEE) en Espaa. Este ejercicio, que tambin cuenta con la participacin del Instituto para la Diversificacin y Ahorro de la Energa (IDAE), consiste en analizar el estado actual del arte de la prediccin elica (niveles de resultados alcanzables, deteccin de variables con ms trascendencia en los resultados, influencia del tipo de modelo de prediccin seleccionado, importancia de la cuenca elica considerada, influencia del tamao y caractersticas del parque y de los aerogeneradores, etc.), adems de detectar fuentes de mejora de los modelos y del propio intercambio de informacin entre los parques elicos y los modelos de prediccin.Para ello, se cuenta con seis modelos de prediccin (de las empresas metodolgica, Me-teotemp, CENER, Casandra, Garrad & Hassan y Meteosim), a los que posteriormente se aadieron otros dos (Aleasoft y Aeolis), aplicados a siete parques del pas (Pramo de Poza y Villacastn, en Castilla y Len; Pena da Loba, en Galicia; El Pilar, en Aragn; Muela, en Castilla-La Mancha; Buenavista, en Andaluca; y Punta Gaviota, en Canarias). Adems, para ello estn contando con datos del Instituto Nacional de Meteorologa (INM) para cuadrculas de 5 x 5 km2. El ejercicio todava no ha terminado. No obstante, la AEE ha ofrecido ya algunos resultados: El promedio de error de produccin hasta ahora entre la produccin estimada y la real es muy variable segn el parque del que se trate y del modelo que se utilice, rondando entre el 30% y el 60%, incluso superndose estos valores en algunos casos. Con el estado del arte actual, resulta muy difcil reducir el error de produccin por debajo del 30%.Cuanto ms baja es la produccin de un parque, mayor es el porcentaje de error

No se ha encontrado una influencia apreciable de la complejidad del terreno. Quiz porque la dispersin de parques y el diseo del Ejercicio no permite detectar la influencia de este parmetro. En cualquier caso, s se demuestra que otros parmetros influiran de manera ms decisiva que la complejidad, tales como el Factor de Capacidad y la cuenca elica donde se ubica el parque.Paralelamente a este Ejercicio, se est llevando a cabo otro con un carcter ms cientfico a nivel europeo: el proyecto ANEMOS, en el que participan 22 organizaciones de 7 pases, 5 de ellas espaolas, entre ellas el IDAE, financiado con cargo a fondos del extinto V Programa Marco de la UE, y se desarrolla un sistema de prediccin elico a gran escala para la integracin en la red de la mayor parte de la potencia elica onshore y offshore generada en la Unin Europea.2.2 El aerogeneradorCmo es un aerogeneradorLa torre: Soporta la gndola y el rotor. Hoy en da suelen ser tubulares de acero. Las de celosa (perfiles de acero soldados) son ms econmicas, pero han dejado de usarse por esttica y por ser ms incmodas e inseguras para los trabajadores. En terrenos rugosos, las torres ms altas captarn vientos de mayor velocidad.Rotor: Conjunto formado por las palas y el buje que las une. Sirve para transformar la energa cintica del viento en energa mecnica. Cuanto mayor sea el rea barrida del rotor mayor ser la produccin. Los rotores pueden ser de paso variable (que permiten girar sobre s mismas a las palas) o de paso fijo (en el que no pueden girar). Tambin puede ser de velocidad variable (cuando la velocidad de giro del rotor es variable) o constante.Las palas: Las palas de un aerogenerador son muy similares a las alas de un avin. Hoy en da, la mayora de las turbinas cuentan con tres palas. Y suelen ser de polister o epoxy reforzado con fibra de vidrio.Gndola: En su interior contiene los diferentes dispositivos que van a transformar la energa mecnica del rotor en energa elctrica. Adems, en su exterior cuentan con un anemmetro y una veleta que facilitan informacin continua a todo el sistema para su control.Multiplicador: Multiplica la velocidad de giro que llega del rotor para adaptarla a las necesidades del generador. El movimiento de giro de los aerogeneradores suele ser bastante lento. El rotor de una turbina de 1.500 kW de potencia, por ejemplo, suele girar a una velocidad de entre 10 y 20 revoluciones por minuto (r.p.m.). El multiplicador aumentar esta velocidad hasta las 1.500 r.p.m.Generador: Transforma la energa mecnica en energa elctrica, tal y como hace la dinamo de una bicicleta, aunque generando normalmente corriente alterna. El alternador puede ser sncrono o asncrono. El primero suministra una energa de mayor calidad, pero es ms caro y complejo. Esta es la razn por la que el asncrono es el ms extendido de los dos.Controlador electrnico: Un ordenador controla continuamente las condiciones de funcionamiento del aerogenerador mediante el anlisis de las seales captadas por mltiples sensores que miden temperaturas, presiones, velocidad y direccin del viento, tensiones e intensidades elctricas, vibracionesSistemas hidrulicos: Elementos auxiliares que permiten el accionamiento del giro de las palas sobre su eje, as como el frenado del rotor o el giro y frenado de la gndola.Sistema de orientacin: Los aerogeneradores disponen de un sistema de orientacin que, con ayuda de los datos recogidos por la veleta, coloca siempre el rotor de manera perpendicular al viento.La potencia de los aerogeneradoresEs comn utilizar la potencia nominal para clasificar un aerogenerador. Sin embargo, esto puede llevar a errores, sobre todo si se usa este parmetro para comparar turbinas, pues la potencia nominal representa la capacidad de generacin mxima que puede suministrar cada mquina. Resulta mucho ms correcto definir una turbina por su curva de potencia, que determina la potencia que proporciona para cada velocidad de viento. Si no se dispone de esta informacin, entonces es preferible utilizar el dimetro del rotor, ms fiable para calcular la energa que puede generar. De hecho, para identificar cada modelo de aerogenerador se emplea una serie de letras y nmeros, como G80 2.000 o V72 1.500, pertenecientes, en este orden, al nombre del fabricante (en este caso Gamesa o Vestas), el dimetro del rotor y su potencia nominal.Tipos de turbinas elicasEl aerogenerador de eje horizontal con rotor tripala a barlovento es hoy el modelo ms utilizado para generar electricidad. Existen, sin embargo, variaciones en las turbinas.Aerogenerador Darrieus: Si bien el rotor de los aerogeneradores ms comunes gira sobre un eje horizontal, otros modelos lo hacen sobre un eje vertical, perpendicularmente al suelo. La mquina ms conocida de este tipo es la turbina Darrieus, que fue patentada por el ingeniero francs George Darrieus en 1931 y comercializada por la empresa estadounidense Flowind hasta su quiebra en 1997. El aerogenerador est compuesto por un eje vertical, en el que giran varias palas con forma de C. Algo similar a un batidor de huevos. Su ventaja principal es que no necesita ningn sistema de orientacin que lo dirija hacia el viento. No obstante, es menos eficiente que un aerogenera-dor de eje horizontal, requiere ayuda para arrancar y recibe menos viento al estar pegado al suelo.Aerogenerador monopala, bipala, tripala o multipala: Una, dos, tres o muchas palas. Qu resulta ms eficiente para extraer la energa del viento? Los primeros aerogeneradores tenan un gran nmero de palas, pero con los aos se han reducido a tres. Este es el nmero menor de palas que proporciona mayor estabilidad. Es decir, el nmero que permite ahorrar ms material y peso, sin complicar el sistema. Algunos modelos utilizan rotores bipala o monopala, que logran un ahorro todava mayor, pero resultan menos eficientes y deben introducir sistemas de control ms complicados para mejorar la estabilidad. El multipala americano tambin sigue utilizndose, aunque solo para vientos moderados.Aerogenerador con rotor a sotavento: Normalmente, las turbinas tienen el rotor a barlovento, es decir, delante de la gndola, para que no haya ningn elemento del aerogenerador que pueda frenar el viento o crear turbulencias. Sin embargo, existen tambin turbinas con rotor a sotavento, en las que las palas se encuentran en la parte trasera de la gndola. En mquinas pequeas, este sistema puede ser interesante para que la carcasa de la gndola haga de veleta y oriente el aerogenerador en direccin al viento sin necesidad de otros dispositivos.Clasificacin de aerogeneradores de eje horizontal para produccin elctrica en funcin de su potenciaEmbarcaciones, sistemas de

Muy baja5 81diseos y materiales noConvencionales. Suponen un saltoTecnolgico.No antes del ao 2010.

4Los valores de la dimensin caracterstica radio de la circunferencia descrita por el rotor (R) son aproximados.5Esta clase se subdivide segn la potencia nominal (PN) en microaerogeneradores (< 1 kW) y miniaerogeneradores (1 < PN < 10 kW).

Tecnologa propia de aviones para el diseo de las palas

Las palas de un aerogenerador no son muy distintas de las alas de un avin. Y es que el diseo de una turbina le debe mucho a la tecnologa aeronutica, aunque luego haya sido adaptada de forma especfica a las condiciones en las que trabajan estas mquinas. De hecho, los aero-generadores modernos utilizan principios aerodinmicos procedentes de la aviacin para mejorar la eficiencia de los rotores, como el de sustentacin.El principio de sustentacin explica cmo el perfil especial de un ala provoca que el aire fluya ms despacio por debajo del ala que por encima, lo que conlleva que el avin sea empujado hacia arriba y sostenido as por el aire. Esta sustentacin depende principalmente del rea expuesta al flujo del aire, la velocidad con la que incide y la inclinacin del ngulo de ataque del ala. Si el rea expuesta no es uniforme o el ala se inclina demasiado, entonces el aire deja de sostener el avin o el aerogenerador se frena.Las aeroturbinas modernas usan la resistencia y la sustentacin del viento no solo para extraer la mxima energa, sino tambin para controlar el funcionamiento de la mquina. As, en los aerogeneradores de paso variable (en los que las palas pueden girar sobre s mismas en el buje) basta colocar las palas en un ngulo en el que encuentren la fuerza suficiente para que comiencen a dar vueltas. Por el contrario, si el viento se vuelve demasiado fuerte, entonces se giran en sentido contrario y el rotor se ir frenando.

La turbina ms grande del mundo: REpower 5 MWUna torre tan alta como un edificio de 40 pisos, un rotor con un rea barrida mayor que un campo de ftbol y una generacin elctrica con la que abastecer a cerca de 3.500 hogares espaoles. Estas son las proporciones colosales del que, a da de hoy, es el aerogenerador ms grande del mundo: el REpower 5 MW. De momento, slo existe una de estas mquinas y es un prototipo instalado en Brunsbttel (Alemania), en septiembre de 2004, que ya vierte energa a la red elctrica. Est diseada especialmente para parques elicos marinos y constituye el lmite tecnolgico al que han llegado hasta ahora los ingenieros. Fabricada por la empresa alemana REpower, esta turbina instalada en tierra tiene una torre de 120 metros de alto y un rotor de 126 metros de dimetro, que gira a una velocidad de entre 7 y 12 revoluciones por minuto. Una de sus particularidades ms interesantes son sus palas, fabricadas por LM, pues si bien son las ms grandes del mundo con una longitud de 61,5 metros, los materiales con los que estn fabricadas a base de fibra de vidrio y de carbono con resinas sintticas logran que cada unidad pese tan slo 18 toneladas. El aerogenerador est equipado con un innovador sistema de generacin de velocidad variable y con cambio de paso independiente en cada pala. La pregunta es: hasta dnde ms pueden crecer los aerogeneradores? Muchos tcnicos piensan que a partir de los 5 MW resulta realmente difcil lograr la viabilidad econmica de las mquinas. No obstante, otros consideran que ste es simplemente un nuevo desafo.Tecnologa propia de aviones para el diseo de las palasLas palas de un aerogenerador no son muy distintas de las alas de un avin. Y es que el diseo de una turbina le debe mucho a la tecnologa aeronutica, aunque luego haya sido adaptada de forma especfica a las condiciones en las que trabajan estas mquinas. De hecho, los aero-generadores modernos utilizan principios aerodinmicos procedentes de la aviacin para mejorar la eficiencia de los rotores, como el de sustentacin.

El principio de sustentacin explica cmo el perfil especial de un ala provoca que el aire fluya ms despacio por debajo del ala que por encima, lo que conlleva que el avin sea empujado hacia arriba y sostenido as por el aire. Esta sustentacin depende principalmente del rea expuesta al flujo del aire, la velocidad con la que incide y la inclinacin del ngulo de ataque del ala. Si el rea expuesta no es uniforme o el ala se inclina demasiado, entonces el aire deja de sostener el avin o el aerogenerador se frena.Las aeroturbinas modernas usan la resistencia y la sustentacin del viento no solo para extraer la mxima energa, sino tambin para controlar el funcionamiento de la mquina. As, en los aerogeneradores de paso variable (en los que las palas pueden girar sobre s mismas en el buje) basta colocar las palas en un ngulo en el que encuentren la fuerza suficiente para que comiencen a dar vueltas. Por el contrario, si el viento se vuelve demasiado fuerte, entonces se giran en sentido contrario y el rotor se ir frenando.La turbina ms grande del mundo: REpower 5 MWUna torre tan alta como un edificio de 40 pisos, un rotor con un rea barrida mayor que un campo de ftbol y una generacin elctrica con la que abastecer a cerca de 3.500 hogares espaoles. Estas son las proporciones colosales del que, a da de hoy, es el aerogenerador ms grande del mundo: el REpower 5 MW. De momento, slo existe una de estas mquinas y es un prototipo instalado en Brunsbttel (Alemania), en septiembre de 2004, que ya vierte energa a la red elctrica. Est diseada especialmente para parques elicos marinos y constituye el lmite tecnolgico al que han llegado hasta ahora los ingenieros. Fabricada por la empresa alemana REpower, esta turbina instalada en tierra tiene una torre de 120 metros de alto y un rotor de 126 metros de dimetro, que gira a una velocidad de entre 7 y 12 revoluciones por minuto. Una de sus particularidades ms interesantes son sus palas, fabricadas por LM, pues si bien son las ms grandes del mundo con una longitud de 61,5 metros, los materiales con los que estn fabricadas a base de fibra de vidrio y de carbono con resinas sintticas logran que cada unidad pese tan slo 18 toneladas. El aerogenerador est equipado con un innovador sistema de generacin de velocidad variable y con cambio de paso independiente en cada pala. La pregunta es: hasta dnde ms pueden crecer los aerogeneradores? Muchos tcnicos piensan que a partir de los 5 MW resulta realmente difcil lograr la viabilidad econmica de las mquinas. No obstante, otros consideran que ste es simplemente un nuevo desafo.2.3 El parque elicoEvaluacin econmicaDesde que un promotor se lanza a la construccin de un parque elico hasta que los aerogeneradores instalados empiezan a verter energa en la red elctrica suelen pasar ms de cinco aos. En ese tiempo, habr sido necesario realizar evaluaciones de viento, analizar la viabilidad econmica, redactar el proyecto y el estudio de impacto ambiental, negociar el alquiler de los terrenos, resolver la evacuacin elctrica, conseguir financiacin, lograr todos los permisos administrativos, abrir vas de acceso, cerrar los contratos de compra-venta de la energa, trasladar las piezas, montar los aerogeneradores, probar los equipos... Se trata sin duda de un largo y arduo camino. Y, adems, caro, pues una instalacin requiere una inversin de decenas o cientos de millones de euros que ha de amortizarse a largo plazo. Por ello, solo se emprender el proyecto si al principio del todo se comprueba que es viable ambiental y econmicamente. Y esto depende, antes que nada, de los vientos que soplen en el lugar seleccionado, de ah la importancia de contar con evaluaciones rigurosas. Un error del 10% en la estimacin de la velocidad media puede llegar a suponer desvos del 30% en la produccin de energa.

Existen simulaciones numricas, basadas en modelos fsico-estadsticos, como las que proporciona el programa informtico WASP (Wind Atlas Analysis and Application Program) con las que se pueden calcular distribuciones espaciales de la velocidad del viento y la produccin de energa esperada a largo plazo en un determinado emplazamiento. Mediante la hbil combinacin en el ordenador de la descripcin detallada del terreno y datos elicos reales, adquiridos durante perodos de tiempo significativo, validado por estaciones meteorolgicas de referencia cercanas, se obtiene el atlas elico local. Este atlas ser el que se utilice, junto con las caractersticas de los aerogeneradores seleccionados (curva de potencia y empuje) para calcular la produccin energtica de cada layout (distribucin de aerogeneradores) propuesta.Resulta interesante medir las caractersticas del viento a la altura a la que vaya a situarse el buje de los aerogeneradores y, cuando la zona sea grande o accidentada, simultneamente en varios puntos del emplazamiento. Y no vale slo con una velocidad media, que no deja de ser un promedio de los vientos ms rpidos y ms lentos, y que no describe realmente la distribucin estadstica de la velocidad del viento. De hecho, puede llevar a sobreestimar o subestimar los recursos, pues puede ocurrir que vientos rpidos pero escasos, aporten mucha ms energa que otros lentos muy abundantes (no hay que olvidar que la energa del viento aumenta con el cubo de la velocidad).

El siguiente paso tras evaluar de forma rigurosa la velocidad del viento y estimar la produccin de energa previsible es analizar la viabilidad econmica del proyecto. Para valorar el proyecto se debe tener en cuenta la inversin necesaria para promover, construir y poner en marcha la planta, los costes de explotacin a lo largo de la vida operativa de la misma y la previsin de la evolucin en el tiempo del precio percibido por cada kilovatio-hora puesto en red. Con estos datos y aplicando la tasa impositiva correspondiente ser suficiente para calcular el beneficio neto estimado anualmente y, aadiendo la amortizacin, los flujos de caja, para calcular ex ante la rentabilidad econmica del proyecto. Y, por tanto, la decisin de seguir adelante o no con la inversin.TerrenosLos terrenos sobre los que se asientan los parques elicos suelen ser propiedad de municipios o particulares a los que se alquila (el alquiler en promedio ronda el 3,5% del valor de la energa producida, aunque los lmites oscilan mucho, entre el 1% y el 15% en algunas zonas de las Islas Canarias-, dependiendo fundamentalmente del potencial elico y de la voluntad negociadora de las partes). Este alquiler est ayudando muy positivamente a promocionar la energa elica en las poblaciones rurales. Por otro lado, unas de las virtudes de esta fuente de energa es que la instalacin de los aerogeneradores no impide que se siga aprovechando los terrenos para otros usos, como campos agrcolas o pastos.AerogeneradoresPara sacar el mximo rendimiento a los recursos elicos, los aerogeneradores deben alinearse de forma perpendicular a la direccin predominante de los vientos que proporcionen mayor generacin elctrica. En cuanto a la separacin entre mquinas, sta depender del dimetro de los rotores, la disponibilidad de terreno y la direccin de los vientos dominantes. Generalmente se superan los 2,5 dimetros del rotor para aerogeneradores situados en una misma hilera y los 7,5 dimetros para aerogeneradores de hileras paralelas. En la fase de construccin debe tenerse en cuenta tambin el tamao cada vez mayor de las aeroturbinas y la necesidad de accesos amplios por los que entren los remolques con las piezas y las gras de montaje para elevar gndolas con pesos del orden de las 100 toneladas (y en un futuro prximo superiores).Infraestructura elctricaUn parque elico requiere toda una infraestructura elctrica para recoger la energa de los aerogeneradores (normalmente a 690 voltios de tensin) y llevarla hasta la lnea de distribucin de la compaa elctrica ms adecuada o hasta las grandes lneas de transporte de REE (de hasta 400.000 V). En instalaciones de poca potencia la evacuacin se realiza a la tensin de generacin de los aerogeneradores hasta un transformador que eleva la tensin hasta la existente en el punto de conexin, siendo las prdidas elctricas importantes. En grandes instalaciones, en cambio, se suelen agrupar por sectores los aerogeneradores, existiendo distintos transformadores. En estos casos se necesitan lneas de media tensin areas, de unos 30.000 V, que van desde los transformadores hasta una subestacin central del parque, donde se

Eleva la tensin hasta alcanzar la de la distribucin general de la compaa elctrica. Con el objeto de reducir el impacto visual que ocasionan en el paisaje los centros de transformacin dispersos por el parque es habitual que los aerogeneradores incorporen en su interior el transformador elevador de baja a media tensin -BT/MT- (disminuyndose las prdidas elctricas pero incrementndose el coste de la inversin) y mediante lneas subterrneas llevar la energa producida hasta la subestacin central del parque elico.

Infraestructura de controlAunque un parque elico est hoy totalmente automatizado y no requiere la intervencin humana para funcionar, a partir de cierto tamao estas instalaciones cuentan con un centro de control que recibe y analiza todos los datos de funcionamiento y ambientales registrados por los aerogeneradores. De este modo, un operador puede seguir en su pantalla de ordenador todos los pormenores del parque o detectar cualquier incidencia, lo que resulta muy til para optimizar su operacin. Los valores captados sirven tambin para generar bases de datos histricas del funcionamiento del parque, que son fundamentales para implementar y poner a punto el programa de mantenimiento predictivo de la instalacin.Otras dependenciasLa instalacin suele contar adems con algn almacn donde guardar repuestos, consumibles y herramientas y donde acumular el aceite usado de los aerogeneradores. Este es el residuo ms importante generado por una instalacin.

La energaElicaEn el mar

3La energaElica En el mar3.1 Los recursos elicos en el marCon cerca de 600 MW acumulados al finalizar el ao 2004, los parques elicos marinos representan todava una proporcin pequea de la potencia instalada en el mundo. No obstante, la industria elica europea es consciente de que estas instalaciones marinas constituyen uno de los grandes desafos actuales y una de las reas con ms proyeccin de futuro. Se han llevado a cabo diversos estudios para evaluar los recursos elicos de los mares europeos: algunos estiman en unos 3.000 TWh/ao6 la cantidad de energa que se podra extraer, y de ellos, 140 TWh/ao en Espaa. Otros rebajan este clculo a alrededor de 500 TWh/ao7 en el continente y 7 TWh/ao en Espaa, lo que sigue siendo un valor apreciable. En cualquier caso, el dato que mejor refleja el potencial de esta tecnologa es que en la actualidad son ya ms de 20.000 los megavatios propuestos en los mares del norte de Europa. Greenpeace8, por su parte, estima que podra satisfacerse un 23% de la demanda elctrica prevista en la UE-15 para el ao 2020 si para entonces se tienen instalados en las costas 240 GW (720 TWh/ao).6Garrad Hassan; Germanischer Lloyd; Windtest (1995).7Concerted Action on Offshore Wind Energy in Europe. Delft Universityet al. 2001.

Por qu en el mar? Las condiciones especiales del medio marino suponen importantes ventajas para el aprovechamiento de la energa elica: En el mar la rugosidad superficial es muy baja en comparacin con el medio terrestre y no existen obstculos que puedan reducir la velocidad del viento. Esto favorece la circulacin del viento a mayores velocidades y hace innecesario el tener que subir la altura de la torre ms de lo que obligue la suma del semidimetro del rotor y la altura mxima de la ola prevista. Por lo general, los vientos van ganando en velocidad al separarnos de la costa. El recurso elico es mayor y menos turbulento que en localizaciones prximas en lnea de costa sin accidentes geogrficos. La existencia de menor turbulencia ambiental en el mar disminuye la fatiga a la cual se encuentra sometido un aerogenerador aislado, y aumenta su vida til. Las reas marinas disponen adems de enormes espacios donde colocar aerogeneradores, lo que ofrece la posibilidad de instalar parques mucho ms grandes que en tierra. El parque de Arklow Bank, en Irlanda, en el que participa la empresa espaola Acciona, tiene proyectado ampliarse a 520 MW, pero hay propuestas en Alemania y en Francia para crear instalaciones de ms de 1.000 MW. La vastedad de este medio, unido a su lejana con los ncleos de poblacin, consigue reducir tambin el impacto visual sobre el paisaje.Sea Wind Europe. Greenpeace. 2004

Su ubicacin lejos de lugares habitados permitesuavizar las restricciones impuestas por las autoridades ambientales en relacin con la emisin y propagacin de ruido e incrementar la velocidad depunta de pala, con la correspondiente disminucin de su peso y de las estructuras que las soportan, consiguiendo una reduccin significativa del costede fabricacin del aerogenerador en su conjunto.Sin embargo, no todo es tan sencillo; de ser as, habra hoy muchos ms megavatios offshore en funcionamiento. Estas instalaciones marinas tienen tambin importantes desventajas respecto a las terrestres: La evaluacin del recurso elico en la Zona de Discontinuidad Costera (< 10 km) es ms compleja y mucho ms cara que en tierra. No existen infraestructuras elctricas que conecten las reas con mayores recursos elicos en mitad del mar con los centros de consumo. La situacin es semejante a lo experimentado por el sector del gas natural cuando descubrieron importantes yacimientos de este recurso en el Mar del Norte, antes de que hubiese gasoductos con los que poder trasladarlos al continente.Los costes de la cimentacin y las redes elctricas de estas instalaciones encarecen en gran medida la tecnologa offshore: si en tierra los aerogeneradores suponen del orden del 75% de la inversin total de un parque elico, en el mar representan aproximadamente un 55%. Por su parte, el coste de la obra civil en un parque elico marino tipo se estima en un 20% del total (frente al 5% en tierra firme) y el de las infraestructuras elctricas en otro 20% (15% en tierra). Las limitaciones de acceso y las dificultades para trabajar en medio del mar en la fase de montaje y en el mantenimiento de la instalacin. El aumento de los costes y dificultades de construccin, segn el proyecto vaya alejndose de la costa o aumente la profundidad marina, siendo este ltimo uno de los principales argumentos esgrimidos para justificar la nula penetracin de la energa elica marina en Espaa (pues la mayora de las aguas superan la profundidad mxima econmicamente viable en la actualidad: 25 metros). Debido a la mayor propagacin de las turbulencias por la baja rugosidad del mar, el efecto provocado por la propia estela de los aerogeneradores sobre el resto de las mquinas de un parque elico es ms importante en este medio que en tierra, lo que disminuye la vida til de las turbinas. Para evitarlo, las mquinas requieren ms separacin entre ellas y esto implica un aumento de la inversin.3.2 Evolucin de la tecnologa mar adentroA pesar de la lenta cadencia de implantacin de las instalaciones offshore, lo cierto es que la tecnologa de energa elica marina s que ha progresado de forma considerable en los ltimos aos. Los aerogeneradores han llegado hasta los 5 MW de potencia nominal y han incorporado mejoras para el trabajo en el mar, como una mayor velocidad punta de pala (con palas ms delgadas y menos pesadas) y un mayor equipamiento en las gndolas para mejorar el trabajo de mantenimiento (helipuertos).Los avances conseguidos hasta la fecha estn esperando para ser implementados en los grandes proyectos elicos marinos. Los objetivos a conseguir para los nuevos desarrollos de grandes aerogeneradores marinos en cuanto a caractersticas tcnicas son: 25 kg de peso de gndola ms rotor (top head mass) por cada m2 de rea barrida y 50 kg por kW de potencia nominal.Las mayores limitaciones de las mquinas son de tipo logstico: el traslado de las piezas y el montaje en alta mar. En cualquier caso, hoy el gran desafo de las instalaciones mar adentro sigue siendo reducir los costes de las cimentaciones, de las que existen distintas variantes: mono pilotaje, trpode, de gravedad y flotante. Las de mono pilotaje son las ms utilizadas para aguas de profundidad media (hasta 25 metros), las de gravedad para profundidades pequeas (de menos de 5 metros) y las de trpode para mayores profundidades (hasta 50 metros). Por su parte, las flotantes son todava una incgnita, pero pueden ser la solucin para aquellas zonas de aguas ms profundas. Hasta la fecha todos los parques elicos marinos instalados no superan los 20 metros de profundidad y su distancia a la costa es menor de 15 km.Para disminuir al mximo las prdidas electromagnticas en los parques elicos marinos debido a su gran tamao y a las considerables distancias entre el lugar de generacin y los puntos de consumo, se est analizando la posibilidad de generar en continua y realizar el transporte a muy alta tensin tras la correspondiente transformacin (HVDC o High Voltage Direct Current).El primer parque elico en el mar se construy en 1991 en Dinamarca. Es el de Vindeby, en el Mar Bltico, una instalacin de 4,95 MW, compuesta por once aerogeneradores Bonus (hoy Siemens) de 450 kW. Entonces, la inversin necesaria fue de 2.200 /kW. Ms de una dcada despus, en 2002, se construy tambin en este pas uno de los mayores parques elicos marinos de la actualidad, el de Horns Rev, que tiene 80 aerogeneradores Vestas de 2 MW que suman una potencia de 160 MW, y el coste haba descendido a unos 1.700 /kW, aunque la modificacin temprana de las mquinas tras su instalacin, por un defecto de diseo, implic el desmontaje de la totalidad de los generadores y transformadores elctricos para su reparacin en tierra firme, incrementando la inversin de forma considerable, cuyo coste, asumido por Vestas, puso en un serio aprieto a esta compaa. La inversin sigue siendo mucho ms alta que para una instalacin en tierra, aunque con una tendencia decreciente.A fecha de hoy no hay ningn parque elico marino en aguas espaolas. Y, a pesar de existir varios proyectos propuestos, en especial en las costas de Cdiz y del Delta del Ebro, stos se estn encontrando con muchos obstculos. En el caso de Cdiz, la empresa EHN (hoy propiedad del grupo Acciona) present un proyecto para construir un parque (asociado a la acuicultura) de 273 aerogeneradores y 983 MW de potencia. Otra firma, Capital Energy, plante instalar 540 MW. Y una filial de la empresa alemana Unweltkon-tor, que actualmente ha cedido los proyectos al grupo Elecnor, propuso cinco parques marinos de 50 MW cada uno. Solo estos parques marinos suman 1.773 MW, ms de cinco veces la potencia instalada a finales de 2004 en toda Andaluca en tierra firme. Sin embargo, estos proyectos han sido recibidos con mucho recelo por parte de las poblaciones locales, en especial los pescadores, que piensan que las grandes construcciones costeras pueden perjudicar a los recursos pesqueros o a la navegacin y, por este motivo, se oponen frontalmente a ellas. Y esto a pesar de que los clculos de los promotores reflejan que estas instalaciones supondran ms de 1.500 nuevos empleos en la comarca.La instalacin de estos parques implica un aumento sustancial de la inversin inicial, estimada en aproximadamente un 50% para localizaciones ubicadas a 15 kilmetros de lnea de costa con 15 metros de profundidad media, as como de los costes de operacin y mantenimiento, en un porcentaje parecido, respecto a las instalaciones convencionales ubicadas en tierra. Adems, requerirn un importante esfuerzo en las reas de diseo, planificacin, instalacin y explotacin, ya que el desarrollo de una tecnologa propia en nuestro pas necesita unos plazos prudenciales que permitan trasladar la experiencia adquirida en los parques convencionales, mediante la incorporacin de las innovaciones pertinentes.

4Otros usos yAplicaciones

4Otros usos yAplicaciones4.1 Generacin elctrica a escala miniSi bien los aerogeneradores se han vuelto cada vez ms grandes, hay una variante de mquinas que se han negado a crecer. Son las turbinas de una potencia inferior a los 10 kW, una de las joyas de los defensores de la generacin elctrica a escala mini. Aunque la produccin de energa de esta tecnologa es limitada puede ser suficiente para cubrir pequeos consumos, y tiene un buen nmero de ventajas con respecto a la gran elica: Puede suministrar electricidad en lugares aislados y alejados de la red elctrica. Causa mucho menor impacto visual que las mquinas grandes. Genera la energa junto a los puntos de consumo, por lo que reduce las prdidas. Es accesible a muchos usuarios, sin apenas necesitar obra civil, y su instalacin es sencilla. Funciona con vientos moderados y no requiere estudios de viabilidad complicados.Los pequeos aerogeneradores son sobre todo utilizados para el autoconsumo de edificaciones aisladas. Adems, suelen ir acompaados de paneles solares fotovoltaicos formando parte de pequeos sistemas hbridos que, por medio de la combinacin de la energa del sol y el viento, permiten garantizar el suministro elctrico. Estos sistemas, bastante fiables, incluyen unas bateras donde se almacena la energa sobrante para cuando no haya viento ni sol. Otra posibilidad consiste en utilizar estas mquinas para producir energa y verterla a la red elctrica aunque su coste resulta prohibitivo, al igual que en las instalaciones de media potencia (entre 10 y 100 kW). Esta opcin est muy poco desarrollada en Espaa; sin embargo, esto podra cambiar con unas condiciones ms favorables en la retribucin de la venta de la electricidad, similares a las de la energa fotovoltaica. Tcnicamente, estas aeroturbinas tienen una estructura similar a las grandes, solo que su diseo es mucho ms simple (sistemas de orientacin pasivos, generadores elctricos robustos de bajo mantenimiento, ausencia de multiplicadores...). Su sencillez de funcionamiento hace que estas pequeas instalaciones puedan ser atendidas por los propios usuarios.4.2 Bombeo de aguaAparte de la generacin elctrica, la tecnologa elica puede tener otras importantes aplicaciones. Tal es el caso de la extraccin de agua del subsuelo, para lo que resultan.El ejemplo de CaliforniaEn la costa oeste de Estados Unidos, los californianos que estn meditando instalar un aerogenerador de pequea potencia pueden entrar en Internet y consultar directamente los mapas de viento suministrados online por la Comisin de la Energa de California (CEC). El permiso para la instalacin es sencillo y las normas estn totalmente estandarizadas. Entre otros requisitos, la mquina debe contar con el certificado de la CEC, la altura de la torre tiene que cumplir los mximos establecidos por las ordenanzas municipales, en funcin de la superficie de la finca donde se instale, y ha de avisarse a los vecinos que vivan 100 metros alrededor. Luego se conecta a la red elctrica y se coloca un contador especial que descontar los kilovatios-hora consumidos a los producidos. La energa generada de ms al final de cada perodo ser pagada al dueo del aerogenerador al mismo precio de venta al consumidor o a un porcentaje cercano.Eespecialmente interesantes los molinos multipala de bombeo, unas mquinas que no han cambiado prcticamente desde hace ms de un siglo. Estas aerobombas, cuyo par de arranque es alto, funcionan bien con vientos flojos o medios, muy estables y poco racheados. Por lo general, cuentan con un nmero de palas entre 12 y 24, aunque pueden tener ms, y su mximo rendimiento aerodinmico alcanza el 30% (50% del lmite de Betz), mantenindose dicho valor prcticamente constante desde el arranque hasta una velocidad de viento incidente de 12 m/s, en la que se alcanza la mxima potencia, para despus disminuir rpidamente hasta la parada del molino a unos 20 m/s.Este tipo de mquina presta servicios importantes en las regiones con velocidades medias anuales entre los 4 y los 5 m/s, aprovechando principalmente los vientos de velocidades comprendidas entre los 3 y los 7,5 m/s.Las instalaciones de molinos multipala suelen emplearse en explotaciones agropecuarias aisladas cuyas necesidades de agua no sean elevadas, ya que su limitada potencia impide su aplicacin con caudales grandes o a mucha profundidad. Un molino de 5 m de dimetro, especialmente indicado para captar caudales medios, a 7,5 m/s es capaz de impulsar 8.000 litros de agua por hora desde una profundidad de 50 metros.El sistema de funcionamiento es muy sencillo: El molino comienza a trabajar a partir de vientos de 3 m/s y la rotacin de la rueda multipala acciona solidariamente, a travs de la biela y los vstagos, la bomba de pistn colocada en el fondo del pozo del que se quiere extraer el agua. La bomba cuenta con un pistn y un sistema de vlvulas que van impulsando el agua por el interior de los tubos hasta que sta sale finalmente a la superficie. Es comn que la aerobomba se encuentre conectada a un depsito donde almacenar el agua. Si el viento aumentara su velocidad de golpe, un sistema automtico frenara la rueda para evitar daos.Aunque esta es la tecnologa ms difundida existen otras posibilidades para bombear agua como los aerogeneradores con electrobomba sumergida o con accionamiento mecnico directo sobre una bomba de eje vertical o las aeroturbinas basculantes con accionamiento oleohidrulico.4.3 Hidrgeno verdeEl hidrgeno, la sustancia ms abundante en la naturaleza, que almacena la mayor cantidad de energa por unidad de peso, puede ser el combustible que destrone al petrleo, pero tiene un inconveniente: no se encuentra libre. Para obtenerlo se requiere gran cantidad de energa. La energa elica ya ha demostrado que puede generar tanta electricidad como se quiera, y sin contaminar, pero tiene tambin un inconveniente: como depende del viento no siempre produce la energa cuando se necesita. Ahora bien, por qu no juntar estos dos elementos? Los expertos estn de acuerdo en que la combinacin del hidrgeno con las energas renovables puede representar la revolucin energtica del siglo XXI: el hidrgeno verde. En el caso de la elica, cuando haya viento se podra utilizar la electricidad generada por los aerogeneradores para extraer hidrgeno del agua mediante un proceso de electrlisis. Esto tendra una gran ventaja y es que se podra almacenar para utilizarlo como combustible cuando no hubiese viento y los aerogeneradores estuvieran parados. Adems, la pila de combustible permite utilizar el hidrgeno para transformarlo en electricidad y con ella mover un coche o calentar e iluminar un hogar.Sin embargo, en todo este proceso se ocasionan muchas prdidas: la eficiencia termodinmica de la conversin de electricidad a hidrgeno mediante un electrolizador supera levemente el 50%. Producir hidrgeno a partir de agua (o de hidrocarburos) precisa de un aporte energtico superior a la energa que queda almacenada en el hidrgeno. Adems, hay que comprimirlo, almacenarlo, transportarlo y distribuirlo para volver a utilizarlo, ya sea mediante combustin limpia o generacin elctrica con una pila de combustible. En este ltimo caso la eficiencia de conversin final puede incrementarse notablemente (hasta conseguir un 85%) si la pila forma parte de un sistema que combine eficazmente la produccin conjunta de electricidad y calor til (cogeneracin) e incluso refrigeracin (trigeneracin).Vemos pues que el hidrgeno se comporta como un vector, NO ES UNA FUENTE DE ENERGA sino un portador de la energa primaria contenida en el viento, y no parece lgico pensar que, hoy por hoy, para su obtencin a gran escala se vaya a emplear la electricidad proveniente de la red por su alto coste de oportunidad, ms habiendo mtodos como el reformado del gas natural que cuesta menos de la mitad que el procedimiento electroltico, aunque emitiendo dixido de carbono.4.4 DesalinizacinEl debate poltico en torno a la escasez de agua en Europa ha espoleado la investigacin para el desarrollo de otra posible aplicacin de la energa elica: la desalinizacin. Mediante la aplicacin del sistema de smosis inversa se puede actualmente desalar agua de mar con precios cercanos a los 60 cntimos de euro el metro cbico9; sin embargo, las desalinizadoras no han resuelto todava la cuestin del consumo elctrico. Hoy las mejores plantas necesitan un mnimo de 4 kWh10 para desalar cada metro cbico, una cantidad mucho menor que hace unos aos, pero todava demasiado alta en trminos de contaminacin y en emisiones de CO2 para un uso masivo de esta tecnologa si la electricidad procede de plantas de combustin convencionales. La llave para solucionar este problema, y por tanto buena parte tambin del de la escasez de agua, puede estar de nuevo en las energas renovables, y en concreto la elica, pues la cantidad de electricidad consumida por estas instalaciones quedara en un segundo plano si esta fuese generada de una forma limpia.Aunque las desalinizadoras deben estar junto a la costa y cerca de los puntos de consumo para ser viables econmicamente, en general las zonas del pas donde suelen instalarse no tienen un elevado potencial elico, excepto en el litoral canario y sur peninsular. Otra cuestin son los requisitos del suministro elctrico para una desalinizadora por smosis inversa, pues estas instalaciones requieren mucha energa y que sta sea constante, para hacer pasar el agua de mar a alta presin (unas 70 atmsferas) por las membranas que filtran el lquido. Y la constancia no es una de las virtudes de la energa elica.Los ingenieros han recogido el guante y son ya varios los proyectos dados a conocer que logran unir estas dos tecnologas. Unos combinan la energa elica con los combustibles fsiles de forma que se vayan alternando segn haya o no viento; otros proponen utilizar los aerogeneradores para bombear agua y almacenarla en altura, de manera que luego pueda aprovecharse en un salto hidrulico para generar electricidad de forma constante, como en la proyectada central hidroelica de la isla de El Hierro; por ltimo, tambin se ha planteado desalar el agua directamente en instalaciones mar adentro, con aerogeneradores que bombeen agua de mar a presin. Este sistema resolvera adems la cuestin del impacto ambiental causado en las costas por el vertido hipersalino (salmuera) generado en la desalacin.9Aqu se tienen en cuenta todos los costes asociados a la produccin: elctricos, mantenimiento (sustitucin regular de membranas,productos qumicos, gestin, operacin, autoconsumo de la planta) y por supuesto la amortizacin de la planta.10Dicho consumo es el medio anual (el consumo vara en funcin de la temperatura del agua de mar; 2 C de diferencia supone unavariacin importante del rendimiento) que se estima necesario por cada metro cbico desalado, puesto en el depsito dealmacenamiento a la altitud sobre el nivel del mar de la desalinizadora (en la costa, las que estn en el mar) para la mejortecnologa disponible (con recuperacin energtica). El pretratamiento de las aguas que hay que realizar antes del proceso desmosis inversa consume del orden de 0,5 kWh/m3, porque no slo se pretrata el agua que va a ser desalada, sino mucha mspara evitar el ensuciamiento en las membranas y facilitar la sedimentacin de las impurezas en el lecho marino antes de llegar aldepsito de entrada.10 Y no hay que olvidar que luego habra que sumar el consumo energtico para bombear el agua hasta el punto de suministro.

SostenibilidadY medioAmbiente

5SostenibilidadY medioAmbiente

5.1 Aspectos ambientalesComo el resto de energas renovables, la elica es una fuente de electricidad limpia, inagotable y autctona, lo cual representa importantes ventajas ambientales y socioeconmicas. Esto no quita que, como cualquier otro sistema de generacin elctrica, esta fuente de energa tenga impactos negativos sobre el medio ambiente. No obstante, hoy en da el balance resulta mucho ms que positivo en comparacin con las energas tradicionales que emplean combustibles fsiles o radiactivos. Proporcionalmente, y segn un estudio11 espaol basado en un sistema de eco puntos en el que se valoraban los efectos ambientales sobre los medios atmosfrico, hdrico y terrestre asociados a la generacin de un kWh desde el principio hasta el final del proceso que lleva a su obtencin, producir un kilovatio-hora con aerogeneradores tiene un impacto ambiental.Impactos ambientales de la produccin elctrica Anlisis de Ciclo de Vida de ocho tecnologas de generacin elctrica. IDAE. 2000.

4 veces menor que con gas natural 10 veces menor que con plantas nucleares 20 veces menor que con carbn o petrleoEstos valores, excepcin hecha de la generacin fotovoltaica, seran indudablemente superiores si se tuvieran en cuenta otros efectos no considerados en el estudio, como la ocupacin efectiva del territorio, el desmantelamiento de las instalaciones y la restitucin de los terrenos a su estado original, la proteccin de la biodiversidad, la seguridad y salud laboral, el calor residual.A diferencia de los sistemas de generacin tradicionales, la energa elica no genera residuos peligrosos radiactivos ni vierte a la atmsfera dixido de carbono (CO2), dixido de azufre (SO2), xidos de nitrgeno (NOx) o partculas slidas. El SO2, el NOx y los metales pesados son sustancias contaminantes con una importante incidencia en la salud de los ciudadanos y el medio ambiente, mientras que el CO2 es uno de los principales gases de efecto invernadero causantes del calentamiento de la Tierra, cuya reduccin y control es uno de los mayores desafos actuales de la Humanidad.Un parque elico de 25 MW (potencia media de los instalados durante el ao 2004 en Espaa) que funcione 2.400 horas equivalentes evitar al ao la emisin a la atmsfera de 57.600 toneladas de CO2, 495 toneladas de SO2, 135 toneladas de NOx y 99 toneladas de otras partculas, que s habran sido lanzadas a la atmsfera en el caso de que esa misma energa generada lo hubiese sido mediante la combustin de carbn en una planta termoelctrica convencional. No obstante, esta no es la nica ventaja ambiental de la energa elica. Este sistema de generacin solo requiere de un recurso gratuito e inagotable como es el viento, por lo que nunca tendr nada que ver con impactantes explotaciones mineras, enfermedades profesionales, complicados y delicados procesos de transformacin, mareas negras, construccin de gasoductos, problemas de transporte, accidentes radiactivos o almacenamientos subterrneos donde guardar peligrosos istopos durante miles de aos.Aun as, los parques elicos no dejan de causar unos impactos medioambientales que deben tenerse en cuenta para ser mitigados en la medida de lo posible:Deterioro del paisaje: El mayor impacto provocado por la energa elica es de tipo visual. No en vano, los emplazamientos ms ventosos donde suelen colocarse los aerogeneradores corresponden por lo general a entornos naturales poco humanizados y, por lo tanto, con preciados valores paisajsticos. Este es un impacto muy subjetivo, pues depende de la apreciacin esttica de cada persona. Adems, si lo justo es que las cargas de la produccin de energa se repartan entre toda la poblacin en funcin del consumo, todo el mundo debera preguntarse qu prefiere tener junto a su casa para abastecerse de electricidad, si una planta trmica, una central nuclear o un parque elico. En cualquier caso, es evidente que hay muchos lugares del pas en los que por su especial inters paisajstico, ambiental, histrico, cultural o turstico nunca se deberan instalar turbinas. Adems, es de esperar que este impacto aumente cada vez ms, segn vaya creciendo el parque elico espaol, por lo que requiere de mucha atencin. Aunque esto podra mitigarse con el reemplazo de mquinas ms potentes en los parques existentes (Repotenciacin o repowering).En zonas con altitud sobre el nivel del mar superior a los 1.500 metros, el anlisis ambiental deber extremarse. En estas reas se producen frecuentemente tormentas con abundante aparato elctrico. Los aero-generadores son puntos de atraccin de rayos y las pendientes pronunciadas acentan ms el alto riesgo de impacto en estos espacios alejados generalmente de los medios de proteccin contra incendios; igualmente, el rigor invernal influye en las actuaciones de las aeroturbinas, que algunas veces al iniciar su operacin pueden ocasionar serios percances por el desprendimiento de hielo acumulado en las palas. Todos estos factores sugieren que se estudie meticulosamente, tanto por parte de las autoridades ambientales como de los promotores elicos, la instalacin de parques en estas zonas, en su mayor parte de alto valor natural.Efectos sobre las aves: La colisin de las aves con los aerogeneradores o las molestias causadas a la avifauna por la construccin y funcionamiento de un parque elico constituyen en realidad impactos bastante limitados. Sin embargo, suelen tener cierta importancia en lugares especialmente valiosos para el paso o la nidificacin de las aves.

Ocupacin del territorio: La energa elica necesita instalar muchos aerogeneradores por todo el territorio para acercarse a la produccin de las centrales trmicas tradicionales. Aun as, las turbinas ocupan solo entre un 1% y un 3% de estos terrenos, que pueden seguir aprovechndose para la agricultura o la ganadera. Por otro lado, tambin se deben abrir o mejorar los accesos y trazar lneas de evacuacin de la energa (que en ocasiones llegan a soterrarse).Ruido: A 200 metros de un aerogenerador se puede percibir un ruido moderado de unos 50 decibelios, algo as como el ruido existente en una oficina. Cuando las velocidades de viento son altas el propio ruido ambiente enmascara el originado aerodinmicamente por las palas del aerogenerador. Para velocidades de viento bajas el ruido que se percibe con ms intensidad es el mecnico provocado por los componentes de la gndola en rotacin. Sin embargo, hoy en da, es en gran parte atenuado por las mejoras en la calidad de los mecanizados y en los tratamientos superficiales de las piezas que constituyen el tren de potencia del aero-generador.

Impactos en el mar: En el caso de las instalaciones marinas, la separacin de la costa determinar el impacto visual o el ruido, pudiendo disminuir o desaparecer alguna de estas afecciones. Por otro lado, puede que el impacto para las aves y otras especies marinas sea importante, lo que deber ser evaluado a la hora de elegir el emplazamiento para el parque.Consumo en la fabricacin de las turbinas: Los modernos aerogeneradores recuperan rpidamente la energa invertida en su fabricacin, instalacin, operacin, mantenimiento y desmantelamiento. Segn los resultados de un estudio del anlisis del ciclo de vida llevado a cabo por la Danish Wind Industry Association, para un aerogenerador de 600 kW que funcione al ao 2.400 horas equivalentes, el perodo de retorno energtico (o pay-back) es de unos 3 meses. Es decir, el aerogenerador genera unas 80 veces ms energa de la que ha consumido a lo largo de su vidaUn parque elico puede generar otros impactos que, sin ser de carcter ambiental, tambin deben ser tenidos en consideracin. Estos son: La interferencia electromagntica en la recepcin de seales de telecomunicaciones que, exceptuando en reas de uso militar donde existen zonas donde se prohbe expresamente la ubicacin de aerogeneradores por razones de seguridad nacional debido a las incertidumbres ocasionadas en las pantallas de los radares de vigilancia, en general son fcilmente remediables, sobre todo en las de TV, mediante la instalacin de discriminadores de frecuencias. La afeccin en la navegacin area, ya sea por el obstculo que representan en s mismos los aerogeneradores o por su influencia sobre las instalaciones radioelctricas de ayudas a la navegacin. El Decreto 584/1972 de servidumbres

aeronuticas en su artculo 8 establece que debern considerarse como obstculos los que se eleven a una altura superior de 100 metros sobre planicies o partes prominentes del terreno o nivel del mar dentro de aguas jurisdiccionales, y que las construcciones que sobrepasen tal altura, al igual que para todas las situadas en las zonas de Servidumbres Aeronuticas (definidas para cada aeropuerto o instalacin radioelctrica), debern ser comunicadas a la Direccin General de Aviacin Civil, para que por sta se adopten las medidas oportunas a fin de garantizar la seguridad en la navegacin area. Recientemente, el Ministerio de Fomento ha aprobado las normas para sealamiento e iluminacin de aerogeneradores.

6PerspectivasFuturas

6PerspectivasFuturas Espaa 6.1 El Plan de Energas RenovablesEl pasado mes de agosto de 2005 el Gobierno aprobaba el Plan de Energas Renovables en Espaa (PER) 2005-2010, un nuevo texto que revisaba el anterior Plan de Fomento de las Energas Renovables 1999-2010, para reconducir los esfuerzos estatales por alcanzar un objetivo comn en la Unin Europea: que las fuentes renovables contribuyan con un mnimo del 12% al consumo nacional bruto de energa en 2010 (tal y como propuso en 1997 el Libro Blanco de las energas renovables de la Comisin Europea).La revisin de la planificacin anterior vena justificada, en la mayora de los casos, por el insuficiente desarrollo de las fuentes renovables logrado hasta la fecha, pero no as con la elica, donde se daba justo el extremo opuesto: con el sector de los aerogeneradores era necesario replantearse los objetivos fijados para el 2010, simplemente porque seis aos antes de llegar a esa fecha prcticamente estaban conseguidos. En concreto, el Plan de Fomento de las Energas Renovables 1999-2010 se propona lograr que en 2010 la energa elica alcanzase una produccin anual media de 1.852.000 toneladas equivalentes de petrleo (ktep), pero a finales de 2004 ya proporcionaba para un ao medio 1.683 ktep.Con la aprobacin del Plan de Energas Renovables (PER) 2005-2010, el objetivo ahora es sumar en los prximos cinco aos 12.000 nuevos megavatios instalados a los 8.155 que ya haba acumulados en el pas hasta finales de 2004, es decir, llegar en 2010 a los 20.155 MW, una meta impensable hace no mucho. Por comunidades autnomas, los objetivos ms ambiciosos para los prximos seis aos son los fijados para Andaluca (1.850 megavatios nuevos), Comunidad Valenciana (1.579), Galicia (1.570), Aragn (1.246), Castilla y Len (1.157) y Castilla La Mancha (1.066).En cuanto a la energa elica marina, el PER considera improbable que los proyectos existentes hasta hoy puedan pasar del papel a la realidad en el perodo 2005-2010. No obstante, el documento especifica que, si se avanza pronto en la resolucin de las barreras que impiden su implantacin, las aguas espaolas podran acumular en el horizonte de 2010 varios cientos de MW elica marina.Si se consiguiese el objetivo de 20.155 MW marcado por el PER, en 2010 el parque elico espaol generara unos 45.500 GWh anuales de energa elctrica y evitara la emisin a la atmsfera de entre un mnimo de 16,9 y un mximo de 43,7 millones de toneladas de CO2, segn la materia prima utilizada (ciclo combinado con gas natural o central trmica de carbn, respectivamente). Para ello, el documento gubernamental calcula que se necesitar una inversin acumulada en moneda corriente de 11.756 millones de euros para el perodo 2005-2010, que se espera procedan en su totalidad de la iniciativa privada, ya sea como financiacin propia o ajena (en su mayor parte), dado el grado de madurez y los resultados demostrados por este sector.6.2 BarrerasEl Plan de Energas Renovables 2005-2010 tambin identifica una serie de obstculos para continuar con el desarrollo de la energa elica en Espaa y alcanzar el objetivo de 20.155 MW. De forma esquemtica, estas barreras que deber superar el sector de los aerogeneradores son las siguientes:Barreras en el aprovechamiento del recurso elico y en la gestin de la produccin: Incertidumbre en la valoracin del potencial energtico elico en el mar. Dimensionado insuficiente de infraestructuras elctricas de evacuacin. Complejidad en la gestin de la produccin elctrica de origen elico. Paulatino envejecimiento del parque tecnolgico.

Barreras tecnolgicas:Si existe generando una potencia significativa de procedencia elica conectada a la red de distribucin y/o transporte, perturbaciones de origen atmosfrico suelen provocar inestabilidad sobre la misma, pudiendo afectar a la seguridad del sistema a gran escala si no se dispone de una reserva de potencia suficiente (lo que es habitual). Se necesitar, pues,para evitar estos inconvenientes adaptar en lo posible las instalaciones existentes y los nuevos parques elicos que entren en servicio, mediante la incorporacin de dispositivos que ayuden a cumplir con los procedimientos operacionales vigentes del sistema. Necesidad de mantener e incrementar en el tiempo, mediante los apoyos necesarios, el ritmo inversor en Investigacin, Desarrollo e Innovacin tecnolgica para mejorar la competitividad de nuestra industria elica en el contexto internacional. Incrementar ostensiblemente la fiabilidad de las herramientas de prediccin elica. Algo muy difcil de conseguir en horizontes temporales de ms de 30 horas.Favorecer el desarrollo tecnolgico mediante el apoyo a la construccin de prototipos

de aerogeneradores offshore para experimentacin, con el objetivo de permitir a medio plazo instalar parques elicos mar adentro que ofrezcan una alta disponibilidad tcnica, y por ende una elevada produccin y unos costes de operacin razonables. Facilitar, a corto plazo, la implementacin de los prototipos de instalaciones demostrativas de primeras series de aerogeneradores, a pequea escala, en el mar.Concienciar a los promotores sobre las ventajas de impulsar la calidad en todos los procesos relacionados con el aprovechamiento de esta fuente de energa. Instalacin de aerogeneradores que cuenten con