La energía eólica es una de las tecnologías más baratas para obtener energías renovables. Puede competir con las nuevas plantas de carbón y es más barata que las nuevas centrales nucleares.
FUENTE | ABC Periódico Electrónico S.A.
El coste de la energía eólica varía en función de numerosos factores. De media, un parque eólico en un buen emplazamiento puede costar entre 4 y 5 céntimos de euro por unidad de energía producida (W), mientras que la energía nuclear cuesta entre 5 y 9 céntimos, aunque en este coste no están internalizados los costes de desguace de la planta, de descontaminación y de transporte, y almacenaje de los residuos nucleares. Esta internalización de los costes hace que la generación de electricidad a través de la eólica sea la más barata.
REALMENTE, ¿CÓMO FUNCIONA UN AEROGENERADOR O UNA PLANTA DE AEROGENERADORES?
En realidad, un aerogenerador es una aeroturbina (turbina que utiliza el aire para su accionamiento) utilizada para hacer funcionar un generador eléctrico. Su función es convertir la energía cinética del viento en energía eléctrica, según nos explica Emilien Simonot, desde el departamento técnico de la Asociación Empresarial Eólica (AEE).
Existen diferentes tipos de aerogeneradores pero los más utilizados, y también los más eficientes, son los llamados «tri-palas de eje horizontal». Según Simonet, «las góndolas se colocan sobre una torre debido a que la velocidad del viento aumenta con la altura. Además, se procura situarlos lejos de obstáculos (árboles, edificios, etc.) que creen turbulencias en el aire y en lugares donde el viento sopla con una intensidad parecida todo el tiempo, para que su rendimiento sea el óptimo».
Los aerogeneradores producen electricidad aprovechando la energía natural del viento para impulsar un generador. El viento es una fuente de energía limpia, sostenible que nunca se agota, y la transformación de su energía cinética en energía eléctrica no produce emisiones. Los aerogeneradores son la evolución natural de los molinos de viento y hoy en día son aparatos de alta tecnología. La mayoría de turbinas genera electricidad desde que el viento logra una velocidad de entre 3 y 4 metros por segundo, genera una potencia máxima de 15 metros por segundo y se desconecta para prevenir daños cuando hay tormentas con vientos que soplan a velocidades medias superiores a 25 metros por segundo durante un intervalo temporal de 10 minutos. Los aerogeneradores empiezan a funcionar cuando el viento alcanza una velocidad de 3 a 4 metros por segundo, y llega a la máxima producción con un viento de unos 13 a 14 metros por segundo. Si el viento es muy fuerte, por ejemplo de 25 metros por segundo como velocidad media durante 10 minutos, los aerogeneradores se paran por motivos de seguridad.
Generar energía a partir del viento es simple. El viento pasa sobre las aspas del aerogenerador y provoca una fuerza giratoria. Las palas hacen rodar un eje que hay dentro de la góndola, que entra a una caja de cambios. La caja de cambios incrementa la velocidad de rotación del eje proveniente del rotor e impulsa el generador que utiliza campos magnéticos para convertir la energía rotacional en energía eléctrica.
La manera más simple de explicarlo es decir que una turbina funciona justo al contrario que un ventilador. Mientras el ventilador utiliza electricidad para hacer viento, la turbina utiliza el viento para hacer electricidad.
Casi todos los aerogeneradores están formados por palas que rotan alrededor de un centro horizontal. El centro está conectado a una caja de cambios y a un generador, que están situados en el interior de la góndola. La góndola es la parte más grande que hay en lo alto de la torre, donde se concentran todos los componentes mecánicos y la mayor parte de los componentes eléctricos.
La mayoría de turbinas tienen tres palas que se encaran hacia el viento. El viento hace rodar las palas, que hacen girar el eje, y esto se conecta al generador, que convierte el movimiento en electricidad. Un generador es, pues, una máquina que produce energía eléctrica a partir de energía mecánica, justo lo contrario que un motor eléctrico.
La energía del generador, de 690 voltios, pasa por un transformador para adaptarla al voltaje necesario de la red de distribución, generalmente de entre 20 y 132 kilovoltios. Las redes regionales de distribución eléctrica reparten la energía por todo el país, tanto para hogares como negocios.
Desde la Asociación Empresarial Eólica, Emilien Simonot la energía eólica se emplea, fundamentalmente, para generar electricidad que se entrega a la red, por eso lo habitual es instalar varios aerogeneradores juntos, que forman un parque eólico. Así se aprovechan mejor los recursos de viento del lugar, se reducen los costes de instalación, se construyen menos líneas eléctricas y se reducen los impactos ambientales.
Lógicamente, se procura situarlos siempre en lugares donde se den las mejores condiciones de viento, caso de las cimas de las colinas y montañas o zonas costeras, porque allí el viento es siempre más fuerte.
Existen centros de control para uno, varios o muchos parques eólicos que regulan la puesta en marcha de los aerogeneradores, controlan la energía que producen en cada momento, reciben partes meteorológicos, etc. Para que puedan ser construidos, los parques eólicos deben someterse a un estudio de impacto ambiental previo. Este estudio incluye el impacto de las obras y de los tendidos eléctricos, afectaciones a la fauna y flora, o impacto visual. También se analiza si pueden perjudicar a los valores culturales e históricos de la zona.
Tanto los aerogeneradores terrestres como los marinos tienen en la parte superior de la góndola dos instrumentos que miden la velocidad y la dirección del viento. Cuando el viento cambia de dirección, los motores giran la góndola y las palas se mueven con ella para ponerse de cara al viento. Las aspas también se inclinan o se ponen en ángulo para asegurar que se extrae la cantidad óptima de energía a partir del viento.
Toda esta información queda grabada en los ordenadores y se transmite a un centro de control. En los parques eólicos, que son agrupaciones de más de un aerogenerador, hay entre 0 y 6 personas trabajando físicamente, en función de la cantidad de aerogeneradores. Cada aerogenerador es revisado periódicamente. Los ordenadores controlan los diferentes componentes de la turbina y, si detectan un problema, hacen que la turbina deje de funcionar y alertan a un técnico o ingeniero para que la revise.
Las torres suelen tener forma de tubo y están hechas de acero, generalmente pintado de gris. Algunas son de hormigón. Las palas están hechas de fibra de vidrio con un corazón de madera. Son de color gris claro porque es lo que menos se ve en la mayoría de condiciones de luz. El acabado es mate, para reducir los reflejos.
Los grandes aerogeneradores modernos tienen rotores de más de 90 metros de diámetro, mientras que las más pequeñas, que son las que se instalan habitualmente en países en vías de desarrollo, tienen rotores de unos 30 metros de diámetro. Las torres tienen entre 25 y 100 metros de altura. En cuanto a las cifras que aporta este tipo de energía en España, y según el avance de 2013 del operador del sistema, Red Eléctrica de España (REE), la cobertura de la demanda con eólica ha sido del 21,1%. La producción eólica en 2013 ha sido de 53.926 GHz, un 12% más que en el 2012. Según los cálculos de la Asociación Empresarial Eólica, esta generación es suficiente para abastecer a 15,5 millones de hogares medios españoles. Es decir, prácticamente todos.
COMPONENTES DE UN AEROGENERADOR
Un aerogenerador consta de muchos componentes, hasta más de 8.000, y los más importantes son los siguientes:
Torre: Soporta el peso de la góndola, así que debe ser robusta y estar muy bien cimentada. Las torres actuales suelen ser de acero, pero también las hay de hormigón o híbridas (una parte de hormigón y otra de acero). Pueden ser más altas que edificios de 50 pisos. Las más altas pueden llegar a 150 metros de altura.
Palas: Son piezas claves ya que son ellas las responsables de captar la energía del viento. Las palas son cada vez más grandes y pueden llegar a medir tanto como 15 coches puestos en fila india (las hay de casi 70 metros). Normalmente, se fabrican con una mezcla de fibra de vidrio y resina, y son tan aerodinámicas y firmes como las alas de los aviones.
Rotor: Es el conjunto formado por las palas y el eje al que van unidas, a través de una pieza llamada buje. Las palas capturan la fuerza del viento y transmiten su potencia hacia el buje. El buje está conectado, mediante otro eje, a la multiplicadora, que va dentro de la góndola.
Góndola: Es la ‘caja’ que acoge la multiplicadora, el generador eléctrico y los sistemas de control, orientación y freno. La multiplicadora aumenta la velocidad del eje del rotor. Así se consigue accionar el alternador con una velocidad de 1.500 revoluciones por minuto y poner en marcha el generador eléctrico. Algunas góndolas son tan grandes como un autobús de dos pisos.
Transformador: En los aerogeneradores puede estar situado en la base o en la nacelle. La electricidad producida en el generador pasa al transformador por unos cables, para ser enviada con el voltaje adecuado a una subestación y de ahí a la red eléctrica.
Autor: A. F. Vergara
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