Energía Eólica

Brigada 6 • Legazpi Ascencio Axhel • Legazpi Ascencio Alexis• Gómez Mora Darío Román

La energía eólicaLa energía eólica es una fuente de energía renovable que utiliza la fuerza del viento para generar energía eléctrica ,mecánica o energía térmica . El principal medio para obtenerla son los aerogeneradores, “molinos de viento” de tamaño variable que transforman con sus aspas la energía cinética del viento en energía mecánica.

La energía eólica no es algo nuevo, es una de las energías más antiguas junto a la energía térmica. El viento como fuerza motriz se ha utilizado desde la antigüedad. Así, ha movido a barcos impulsados por velas o ha hecho funcionar la maquinaria de los molinos al mover sus aspas.

Todas las fuentes de energía renovables (excepto la mareomotriz y la geotérmica), incluso la de los combustibles sólidos, provienen, en último término, del Sol. El Sol irradia 10^14 kw·h de energía hacia la Tierra. En otras palabras, si tenemos en cuenta que 1 kw·h = 3.600.000 julios y esta energía se transmite en una hora, la Tierra recibe del Sol 10^17 w de potencia.

Alrededor de un 1 a un 2% de la energía proveniente del Sol es convertible en energía eólica.

El viento se produce por las diferencias de temperaturas que alcanzan diferentes partes de la Tierra.

En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir electricidad mediante aerogeneradores conectados a las grandes redes de distribución de energía eléctrica. Los parques eólicos construidos en tierra suponen una fuente de energía cada vez más barata y competitiva, e incluso más barata en muchas regiones que otras fuentes de energía convencionales.

Pequeñas instalaciones eólicas pueden, por ejemplo, proporcionar electricidad en regiones remotas y aisladas que no tienen acceso a la red eléctrica, al igual que la energía solar fotovoltaica.

El auge de la energía eólica ha provocado también la planificación y construcción de parques eólicos marinos. La energía del viento es más estable y fuerte en el mar que en tierra, y los parques eólicos marinos tienen un impacto visual menor, pero sus costes de construcción y mantenimiento son considerablemente mayores.

AUTOGENERADORES

Es un generador eléctrico que funciona convirtiendo la energía cinética del viento en energía mecánica y a través de una turbina eólica en energía eléctrica.

Autogeneradores de Eje vertical (VAWT)

TIPOS DE AUTOGENERADORES

Savonius Darrierus

Giromill

Potencia de salida:1 kW- 5 kW

a 15m/s

Autogeneradores de Eje horizontal

Potencia de salida: 2 MW- 5 MW a 15m/s

PARTES DE UN AUTOGENERADOR DE EJE HORIZONTAL

Esquema de una turbina eólica:1. Suelo2. Conexión a la red eléctrica3. Torre de contención4. Escalera de acceso5. Sistema de orientación6. Góndola7. Generador8. Anemómetro9. Freno10. Transmisión11. Palas12. Inclinación de la pala hacia la derecha13. Buje

 ¿CÓMO PRODUCE ENERGÍA UN AEROGENERADOR?El funcionamiento de un aerogenerador puede explicarse en función de las siguientes fases:Orientación automáticaEl aerogenerador se orienta automáticamente para aprovechar al máximo la energía cinética del viento, a partir de los datos registrados por la veleta y anemómetro que incorpora en la parte superior. La barquilla gira sobre una corona situada al final de la torre.Giro de las palasLas palas de un aerogenerador giran entre 13 y 20 revoluciones por minuto, según su tecnología,  a una velocidad constante o bien a velocidad variable, donde la velocidad del rotor varía en función de la velocidad del viento para alcanzar una mayor eficiencia.El viento hace girar las palas, que comienzan a moverse con velocidades de viento de unos 3,5 m/s y proporcionan la máxima potencia con unos 11 m/s. Con vientos muy fuertes (25 m/s) las palas se colocan en bandera y el aerogenerador se frena para evitar tensiones excesivas.MultiplicaciónEl rotor (conjunto de tres palas engarzadas en el buje) hace girar un eje lento conectado a una multiplicadora que eleva la velocidad de giro desde unas 13 a unas 1.500 revoluciones por minuto.GeneraciónLa multiplicadora, a través del eje rápido, transfiere su energía al generador acoplado, que produce electricidad.EvacuaciónLa energía generada es conducida por el interior de la torre hasta la base y, desde allí, por línea subterránea hasta la subestación, donde se eleva su tensión para inyectarla a la red eléctrica y distribuirla a los puntos de consumo.MonitorizaciónTodas la funciones críticas del aerogenerador están monitorizadas y se supervisan desde la subestación y el centro de control, para detectar y resolver cualquier incidencia.

¿CUÁL ES LA VIDA MEDIA DE UN AEROGENERADOR? Los aerogeneradores tienen una vida media superior a 25 años, si bien contablemente el criterio más extendido es fijar períodos de amortización de 20 años. La rápida evolución de la tecnología del viento ha propiciado el aumento de la durabilidad de los aerogeneradores. 

ENERGÍA EÓLICAVentajas y desventajas

DESVENTAJAS

Debido a la falta de seguridad en a existencia de viento, la energía eólica no puede ser utilizada como única fuente de energía eléctrica.

Al aumentar y disminuir su producción cada vez que cambia la velocidad del viento se produce un desgaste mayor de la maquinaría.

DESVENTAJAS

DESVENTAJAS  Uno de los mayores inconvenientes de los aerogeneradores es el llamado hueco de tensión. Ante

uno de estos fenómenos, las protecciones de los aerogeneradores con motores de jaula de ardilla provocan la desconexión de la red para evitar ser dañados y consecuentemente nuevas perturbaciones en ella, en este caso, de falta de suministro.

Además de la evidente necesidad de una velocidad mínima en el viento para poder mover las aspas, existe también una limitación superior: una máquina puede estar generando al máximo de su potencia, pero si la velocidad del viento sobrepasa las especificaciones del aerogenerador, es obligatorio desconectarlo de la red o cambiar la inclinación de las aspas para que dejen de girar, puesto que su estructura puede resultar dañada por los esfuerzos que aparecen en el eje. 

HUECO DE TENSIÓN

VENTAJAS Es un tipo de energía renovable ya que tiene su origen en procesos atmosféricos

debidos a la energía que llega a la Tierra procedente del Sol. Es una energía limpia al no requerir una combustión, por lo que no produce

emisiones atmosféricas ni residuos contaminantes, evitando así un incremento del efecto invernadero y el cambio climático.

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

VENTAJAS Su inclusión en una red eléctrica permite, cuando las condiciones del viento son adecuadas,

ahorrar combustible en las centrales térmicas y/o agua en los embalses de las centrales hidroeléctricas.

Su utilización combinada con otros tipos de energía, habitualmente la energía solar fotovoltaica, permite la autoalimentación de viviendas, logrando autonomías superiores a las 82 horas y terminando así con la necesidad de conectarse a redes de suministro.

Es posible 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 parquesoffshore son especialmente importantes en los países del norte de Europa como Dinamarca.

ENERGÍA EÓLICA EN MÉXICO

México cuenta con un potencial eólico de más de 50,000 MW eólicos y se requieren utilizar tan sólo alrededor de 17,000 MW para alcanzar el objetivo de generar 35% de energía eléctrica con tecnologías limpias para el año 2024, dejando un amplio espacio para otras tecnologías

PARQUES EÓLICOS EN MÉXICO.

IMPACTO AMBIENTAL