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¿Cómo se produce y se genera la energía eólica?

marzo 18, 2022
¿Cómo se produce y se genera la energía eólica?

Pequeño aerogenerador

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, la energía eólica suministró casi 1600 TWh de electricidad, lo que supuso más del 5% de la generación eléctrica mundial y alrededor del 2% del consumo de energía[3][4] Con más de 100 GW añadidos durante 2020, principalmente 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].

La mayor turbina eólica

La producción de electricidad a partir del viento ha crecido considerablemente en los últimos 30 años. Los avances en la tecnología de la energía eólica han reducido el coste de la producción de electricidad a partir del viento, y los incentivos gubernamentales y de otro tipo en Estados Unidos y en otros países han fomentado el crecimiento de la energía eólica.

El total de la generación anual de electricidad de Estados Unidos a partir de la energía eólica aumentó de unos 6.000 millones de kilovatios hora (kWh) en 2000 a unos 338.000 millones de kWh en 2020. En 2020, las turbinas eólicas fueron la fuente de alrededor del 8,4% de la generación total de electricidad a escala de servicios públicos en Estados Unidos. La escala de servicios públicos incluye instalaciones con al menos un megavatio (1.000 kilovatios) de capacidad de generación de electricidad.

Eficiencia de la energía eólica

La energía eólica, que transforma la fuerza de un recurso inagotable como el viento en electricidad, es una inversión sostenible y valiosa para el futuro. El aprovechamiento del viento requiere la construcción de parques eólicos, ya sea en tierra o en alta mar, con decenas de aerogeneradores. Estos gigantes se han convertido en los últimos años en parte del paisaje, pero ¿sabemos cómo funcionan?

¿Cómo se genera el viento? La radiación solar no afecta por igual a la superficie terrestre: algunas zonas son más cálidas que otras, y en ellas el aire, que pesa menos, tiende a subir, creando zonas de baja presión, mientras que en las zonas más frías el aire desciende y pesa más, creando zonas de alta presión. La diferencia de presión hace que el aire se mueva y crea el viento, un elemento tan poderoso que puede utilizarse para generar energía.

La energía eólica es la que se obtiene de la fuerza del viento. ¿Cómo? A través de un aerogenerador que transforma la energía cinética de las corrientes de aire en energía eléctrica. La energía se extrae principalmente con el rotor, que transforma la energía cinética en energía mecánica, y con el generador, que transforma esta energía mecánica en energía eléctrica. Estamos hablando de una energía renovable, eficiente, madura y segura que es clave para la transición energética y la descarbonización de la economía.

Generador eólico

Los aerogeneradores funcionan según un principio sencillo: en lugar de utilizar la electricidad para hacer viento -como un ventilador-, los aerogeneradores utilizan el viento para hacer 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.

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