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¿Cuáles son los componentes de la energía eólica?

marzo 16, 2022
¿Cuáles son los componentes de la energía eólica?

Producción de aerogeneradores

Según un informe del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (Tabla 30), dependiendo de la marca y el modelo, los aerogeneradores están hechos principalmente de acero (66-79% de la masa total de la turbina); fibra de vidrio, resina o plástico (11-16%); hierro o fundición (5-17%); cobre (1%); y aluminio (0-2%).

Muchos de los componentes de las turbinas son de origen nacional y se fabrican en Estados Unidos. Según el informe sobre el mercado eólico terrestre de la Oficina de Eficiencia Energética y Energías Renovables, las torres de los aerogeneradores son en un 60-75% de origen nacional, los componentes de las palas y los bujes son en un 30-50% de origen nacional y los conjuntos de las góndolas son en más de un 85% de origen nacional. Sin embargo, muchas piezas internas, como los sistemas de cabeceo y guiñada, los rodamientos, los pernos y los controladores, suelen ser importados.

Uno de los principales retos a los que se enfrenta la industria eólica es la posibilidad de que las turbinas afecten negativamente a los animales salvajes, tanto directamente, por colisiones, como indirectamente, debido a la contaminación acústica, la pérdida de hábitat y la reducción de la supervivencia o la reproducción. Entre los animales silvestres más afectados están las aves y los murciélagos, que al comer insectos destructivos aportan miles de millones de dólares de beneficios económicos a la…

Funcionamiento del aerogenerador

Componentes del aerogenerador: 1-Fundación, 2-Conexión a la red eléctrica, 3-Torre, 4-Escalera de acceso, 5-Control de la orientación del viento (control de guiñada), 6-Nacelle, 7-Generador, 8-Anemómetro, 9-Freno eléctrico o mecánico, 10-Caja de cambios, 11-Palas del motor, 12-Control del paso de las palas, 13-Cubo del motor

El diseño de un aerogenerador es el proceso de definir la forma y la configuración de una turbina eólica para extraer energía del viento[1]. Una instalación consta de los sistemas necesarios para captar la energía del viento, orientar la turbina hacia el viento, convertir la rotación mecánica en energía eléctrica y otros sistemas para arrancar, parar y controlar la turbina.

En 1919, el físico alemán Albert Betz demostró que para una hipotética máquina ideal de extracción de energía eólica, las leyes fundamentales de conservación de la masa y la energía no permitían capturar más de 16/27 (59,3%) de la energía cinética del viento. Este límite de la ley de Betz puede acercarse a los diseños modernos de turbinas que alcanzan entre el 70 y el 80% de este límite teórico.

Además de las palas, el diseño de un sistema completo de energía eólica debe tener en cuenta el buje, los controles, el generador, la estructura de soporte y los cimientos. Las turbinas también deben integrarse en las redes eléctricas.

Peso del aerogenerador

La energía eólica es una forma indirecta de energía solar creada por una combinación de factores, como el calentamiento desigual de la atmósfera terrestre por la radiación solar, las variaciones en la topografía y la rotación de la Tierra. A lo largo de la historia, el hombre ha aprovechado la energía eólica para propulsar barcos de vela, moler harina de grano y bombear agua. Hoy en día, la fuerza mecánica inducida por el viento de enormes rotores de múltiples palas -que barren círculos en el aire de hasta 100 metros de diámetro- se dirige a generadores que producen electricidad.

En 2014, la energía eólica proporcionó alrededor del 19% de toda la energía consumida procedente de fuentes renovables. Se espera que esa contribución crezca y el potencial es grande: La energía eólica disponible en Estados Unidos es al menos un orden de magnitud mayor que el consumo anual total de energía del país, aunque solo se puede captar una pequeña parte. En 2015, 40 estados tenían al menos algunos sistemas de energía eólica instalados, con la mayor parte en la Costa Oeste y en el Medio Oeste. La energía eólica produjo el 4,7% de la electricidad de Estados Unidos en 2015.

Principio de funcionamiento de los aerogeneradores

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, 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.

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