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¿Cómo afecta a la potencia eólica La velocidad del viento?

marzo 17, 2022
¿Cómo afecta a la potencia eólica La velocidad del viento?

Estadísticas de la energía eólica

La energía eólica es la generación de electricidad a partir del viento. La energía eólica aprovecha el flujo de energía primaria de la atmósfera que se genera a partir del calentamiento desigual de la superficie de la Tierra por el Sol. Por tanto, la energía eólica es una forma indirecta de aprovechar la energía solar. La energía eólica se convierte en energía eléctrica mediante turbinas eólicas[2].

Varios factores diferentes influyen en el recurso eólico potencial de una zona. Los tres principales factores que influyen en la producción de energía son: la velocidad del viento, la densidad del aire y el radio de las palas[3] Los aerogeneradores tienen que estar en zonas con mucho viento de forma regular, lo que es más importante que tener vientos fuertes ocasionales.

La velocidad del viento determina en gran medida la cantidad de electricidad generada por una turbina. Una mayor velocidad del viento genera más energía porque los vientos más fuertes permiten que las palas giren más rápido[3] Una rotación más rápida se traduce en más potencia mecánica y más energía eléctrica del generador. En la figura 2 se muestra la relación entre la velocidad del viento y la potencia de una turbina eólica típica.

Principio de funcionamiento del aerogenerador

Aunque se espera que la sequía eólica sea temporal, entender los cambios en la velocidad del viento parece vital mientras los países siguen invirtiendo en energía eólica. Un estudio sobre la creciente sensibilidad de los sistemas eléctricos a la variabilidad climática sugiere que las fluctuaciones anuales a largo plazo deberían tenerse más en cuenta, sobre todo a medida que las energías renovables siguen expandiéndose.

La investigación sobre el cambio climático suele centrarse en la temperatura, pero sus implicaciones van mucho más allá. El informe más reciente del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático de la ONU prevé que, en la mayoría de las regiones, la velocidad media del viento disminuirá como consecuencia del cambio climático. Entre 1979 y 2018, la velocidad media del viento terrestre a nivel mundial (excluyendo Australia) mostró una reducción de 0,063 m por segundo cada década.

Las cifras de Copernicus, el programa de observación de la Tierra de la UE, muestran que las velocidades del viento han cambiado de forma diferente en las distintas partes de Europa, con los países del norte de Europa viendo vientos más rápidos ahora en comparación con hace 40 años, mientras que el centro de Europa ha visto disminuir la velocidad del viento.

Eficiencia de un aerogenerador

El siguiente diagrama muestra la potencia de una turbina en función de la velocidad del viento. La velocidad de entrada (normalmente entre 6 y 9 mph) es cuando las palas empiezan a girar y a generar energía. A medida que la velocidad del viento aumenta, se genera más electricidad hasta que se alcanza un límite, conocido como velocidad nominal. Este es el punto en el que la turbina produce su máximo, o potencia nominal. A medida que la velocidad del viento sigue aumentando, la potencia generada por la turbina se mantiene constante hasta que llega a una velocidad de desconexión (varía según la turbina) y se apaga para evitar un esfuerzo innecesario en el rotor.

Todas las turbinas eólicas tienen un anemómetro que mide la velocidad del viento y una veleta para controlar la dirección del viento. Cuando el anemómetro registra velocidades del viento superiores a 55 mph (la velocidad de corte varía según la turbina), hace que el aerogenerador se apague automáticamente.

Cuando la velocidad del viento sobrepasa la velocidad nominal de una turbina moderna, las palas empiezan a girar, o a apuntar hacia el viento para reducir su superficie. A pesar de esta desconexión, el motor de guiñada, situado en la góndola del aerogenerador, orienta continuamente el rotor hacia el viento, incluso cuando los patrones meteorológicos cambian a su paso.

Velocidad nominal del viento turbina eólica

La energía eólica o la energía del viento es principalmente el uso de turbinas de viento para generar electricidad. Históricamente, la energía eólica se ha utilizado en velas, molinos de viento y bombas de viento. La energía eólica es una fuente de energía renovable popular y sostenible que tiene un impacto mucho menor en el medio ambiente que la quema de combustibles fósiles. Los parques eólicos están formados por muchos aerogeneradores individuales, que están conectados a la red de transmisión de energía eléctrica.

En 2020, el viento suministró casi 1600 TWh de electricidad, lo que supuso más del 5% de la generación eléctrica mundial y cerca del 2% del consumo de energía[3][4] Con más de 100 GW añadidos durante 2020, la mayoría en China, la capacidad eólica mundial instalada alcanzó más de 730 GW[5][4].

Los nuevos parques eólicos terrestres son más baratos que las nuevas plantas de carbón o gas[7], pero la expansión de la energía eólica se ve obstaculizada por las subvenciones a los combustibles fósiles[8][9][10] Los parques eólicos terrestres tienen un mayor impacto visual en el paisaje que otras centrales eléctricas, ya que deben extenderse por más terreno[11][12] y deben construirse en zonas rurales[13] Los pequeños parques eólicos terrestres pueden inyectar parte de la energía en la red o proporcionar energía a lugares aislados sin conexión a la red. Los parques eólicos marinos proporcionan una fuente de energía más estable y fuerte y tienen menos impacto visual. Aunque actualmente hay menos energía eólica marina y los costes de construcción y mantenimiento son más elevados, está en expansión[5].

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