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¿Cómo es el funcionamiento de una central eólica?

marzo 18, 2022
¿Cómo es el funcionamiento de una central eólica?

La mayor turbina eólica

La energía eólica marina es la energía limpia y renovable que se obtiene aprovechando la fuerza del viento que se produce en alta mar, donde alcanza una velocidad mayor y más constante que en tierra debido a la ausencia de barreras. Para aprovechar este recurso, se instalan megaestructuras asentadas en el fondo del mar y equipadas con las últimas innovaciones técnicas. Descubra cómo son y cómo funcionan estos auténticos gigantes del mar.

¿DÓNDE SE PUEDEN INSTALAR LOS PARQUES EÓLICOS OFFSHORE? Actualmente, los parques eólicos offshore se ubican en aguas poco profundas (hasta 60 metros de profundidad) y alejados de la costa, de las vías de tráfico marítimo, de las instalaciones navales estratégicas y de los espacios de interés ecológico. Según el último informe de WindEurope, la Asociación Europea de Energía Eólica, Offshore wind in Europe: trends and key statistics 2018, publicado en febrero de 2019, los parques europeos tienen una profundidad media de 27,1 metros (solo un poco menos que el año anterior) y están a una distancia media de 33 km de la costa, frente a los 41 km de media registrados en el informe de 2017. El Reino Unido es el país con mayor capacidad instalada en Europa, con un total del 44% de todas las instalaciones de energía eólica marina (en MW). Le siguen Alemania (34%), Dinamarca (7%), Bélgica (6,4%) y Holanda (6%).

La energía eólica en el mundo

Los aerogeneradores funcionan según un principio muy sencillo: en lugar de utilizar la electricidad para generar viento -como un ventilador-, los aerogeneradores utilizan el viento para generar electricidad. El viento hace girar las palas de la turbina, parecidas a las hélices, alrededor de un rotor, que hace girar un generador que crea electricidad.

Los aerogeneradores de eje horizontal son los que la mayoría de la gente imagina cuando piensa en turbinas eólicas; suelen tener tres palas y funcionan «contra el viento», con la turbina girando en la parte superior de la torre para que las palas estén orientadas hacia el viento.

Los aerogeneradores de eje vertical existen en varias variedades, como el modelo Darrieus, de estilo batidor de huevos, que lleva el nombre de su inventor francés, y son omnidireccionales, lo que significa que no es necesario ajustarlos para que apunten hacia el viento para funcionar.

El tamaño de los aerogeneradores terrestres oscila entre los 100 kilovatios y los varios megavatios. Los aerogeneradores más grandes son más rentables y se agrupan en centrales eólicas, que suministran energía a la red eléctrica.

Muchas de las turbinas utilizadas en aplicaciones distribuidas son pequeños aerogeneradores.  Los aerogeneradores individuales pequeños -de menos de 100 kilovatios- suelen utilizarse en aplicaciones residenciales, agrícolas, comerciales e industriales.

Energía eólica

La generación de energía eólica significa obtener la energía eléctrica convirtiendo la energía del viento en energía de rotación de las palas y convirtiendo esa energía de rotación en energía eléctrica mediante el generador. La energía eólica aumenta con el cubo de la velocidad del viento, por lo que los aerogeneradores deben instalarse en la zona de mayor velocidad del viento. Trabajamos en colaboración con los fabricantes de aerogeneradores para venderlos y construir centrales eléctricas utilizando nuestra red de ventas, y seguimos desarrollando dispositivos electrónicos, incluidos los sistemas de control, con nuestros conocimientos y tecnologías cultivados a partir de las tecnologías de diseño y fabricación de centrales térmicas e hidráulicas, al tiempo que participamos en el negocio de la generación de energía eólica por nuestra cuenta. Con la fuerza de estar en ambos lados, fabricante y usuario, ofrecemos soluciones para satisfacer las necesidades de los clientes en muchas situaciones diferentes.

En el mundo actual, el progreso de las tecnologías para desarrollar aerogeneradores más grandes es notable, y hace que la producción eléctrica por una unidad de aerogenerador aumente y se desarrolle un gran campo de aerogeneradores llamado «parque eólico». Las tecnologías de construcción de aerogeneradores en alta mar también están progresando.

Cómo funciona un aerogenerador

Los aerogeneradores utilizan la energía cinética del aire entrante. Las centrales eólicas modernas constan de un mástil, una góndola con el equipo mecánico y el rotor, normalmente con tres palas. Comienzan a girar a una velocidad de viento de 2 metros por segundo (m/s). Una central eólica empieza a producir electricidad a partir de una velocidad del viento de 4 m/s. La potencia máxima se alcanza a partir de 12 a 15 m/s. Durante las tormentas, el aerogenerador suele desconectarse para evitar daños. Las puntas de las palas del rotor pueden alcanzar velocidades superiores a los 200 km/h. La producción de electricidad depende de la velocidad del viento (producción de electricidad proporcional a la tercera potencia de la velocidad del viento). Si la velocidad del viento se duplica, se produce 23 u 8 veces más energía.

La tecnología de las turbinas eólicas está relativamente madura. Sin embargo, todavía se puede mejorar, sobre todo en los ámbitos del diseño rentable, la tecnología de producción, la eficiencia global y en los conceptos de funcionamiento y mantenimiento, que se traducen en menores costes de producción. La vida útil de una central es de entre 20 y 25 años. Después, la planta puede ser repotenciada (sustituida por otra más moderna y eficiente) o desmantelada. Un aerogenerador medio está compuesto por un 60-65% de hormigón, un 30-35% de acero, un 2-3% de materiales compuestos (por ejemplo, plásticos reforzados con fibra de vidrio) y menos de un 1% de cobre.

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