Definición de energía eólica
La energía eólica, o energía del viento, se refiere al proceso de utilizar el movimiento del aire para convertirlo en energía mecánica o electricidad. En un concepto un poco más técnico, podemos decir que la energía eólica, consiste en capturar energía cinética del viento y convertirla en energía mecánica utilizable o electricidad.
¿Cómo funciona un aerogenerador o molino de viento?
Si bien se construyen utilizando tecnología y técnicas de ingeniería muy avanzadas, el método que utilizan las turbinas eólicas para generar electricidad es bastante simple. Ya sea que estemos hablando de microturbinas a pequeña escala que se utilizan para proporcionar energía a las casas residenciales y a las gigantescas estructuras que pueblan los parques eólicos más grandes del mundo, todas las turbinas eólicas utilizan el mismo principio mecánico para producir electricidad.
Hay dos tipos de aerogeneradores: aerogeneradores de eje horizontal y aerogeneradores de eje vertical.
- Las turbinas eólicas a escala comercial más comunes son las turbinas eólicas de eje horizontal. Estas turbinas son similares a los molinos de viento y cuentan con tres aspas unidas a una torre. Cuando la mayoría de la gente piensa en la energía eólica, se imagina turbinas eólicas de eje horizontal.
- También hay turbinas de eje vertical que tienen palas unidas a la parte superior e inferior de un rotor vertical. El aerogenerador vertical más típico es el aerogenerador Darrieus, llamado así por el ingeniero francés Darrieus que inventó el diseño en 1931. Sin embargo, hoy en día estas turbinas se utilizan muy raramente porque no funcionan tan eficientemente como las turbinas eólicas de eje horizontal. Por esa razón, nos concentraremos en el diseño y funcionamiento de las turbinas eólicas de eje horizontal.
¿Cuánta energía produce un aerogenerador?
Los aerogeneradores comienzan a producir energía una vez que la velocidad del viento alcanza entre 9,66 y 14,48 kilómetros por hora. Debido a que el viento es intermitente y la velocidad del viento no se correlaciona con precisión con la cantidad de energía producida, puede ser difícil medir la producción de las turbinas eólicas.
Para superar este problema, las turbinas eólicas se clasifican por su capacidad total de generación de energía. Esta cifra se obtiene dividiendo la potencia de salida promedio de una turbina por su capacidad de potencia máxima. Generalmente se acepta que la cantidad de energía que puede producir una turbina eólica está entre el 15 y el 50 % de su capacidad nominal. Por ejemplo, una turbina eólica de 1 MW nominal puede producir 15 kW o 50 kW de electricidad.
En general, una turbina eólica terrestre comercial estándar de entre 2,5 y 3 MW puede producir hasta 6000 MWh al año. Una turbina eólica marina de la misma calificación puede producir el doble de esa cantidad.
A medida que las empresas se esfuerzan por construir turbinas eólicas más grandes y más eficientes, los límites de capacidad máxima han aumentado considerablemente. Lanzada en Róterdam, Países Bajos, en octubre de 2021, Haliade-X de General Electric fue la primera turbina de 14 MW en comenzar a operar. Esta enorme turbina tiene un factor de capacidad de entre el 60 y el 64 % de la producción máxima y puede producir 74 GWh de electricidad al año.
Una variedad de factores entran en juego que pueden afectar la tasa de energía eólica producida por un parque eólico. Lo más obvio es que el viento no siempre sopla lo suficientemente fuerte como para que la turbina produzca electricidad. Por el contrario, si el viento es demasiado rápido, la turbina se apagará para evitar daños.
La ubicación de la turbina también es un factor. Las turbinas ubicadas en altitudes más altas o las turbinas ubicadas en alta mar pueden producir mucha más energía que sus contrapartes en tierra. Por último, el tamaño de la torre y las palas del rotor afectarán la cantidad de electricidad que puede producir la turbina.
Los diferentes tipos de energía eólica explicados
Cuando se habla de energía eólica, hay dos designaciones principales:
Energía eólica terrestre: Esto describe las colecciones de turbinas eólicas (parques eólicos) que vemos ubicadas en tierras de cultivo, áreas costeras cerca del borde del océano o en altitudes elevadas. El término energía eólica terrestre también se puede utilizar para describir las turbinas eólicas residenciales que no están conectadas a la red eléctrica principal.
Energía eólica marina: Esto designa turbinas eólicas que están situadas en el mar o en grandes masas de agua. Los parques eólicos marinos suelen estar ubicados en aguas razonablemente poco profundas de hasta 60 metros de profundidad. Deben colocarse lejos de las costas, vías de navegación o tráfico marítimo, zonas de importancia ecológica o instalaciones navales. Las turbinas eólicas marinas pueden producir más electricidad que las turbinas eólicas terrestres debido a su tamaño y la falta de impedimentos a la velocidad del viento.
¿Cuáles son las ventajas de la energía eólica?
La expansión de la industria de la energía eólica en todo el mundo se debe a las muchas ventajas que tiene como fuente de energía alternativa. Hay considerables beneficios económicos y ambientales que se pueden obtener de la energía eólica.
- Forma de energía muy limpia.
- Método sostenible de generación de energía.
- No es necesario un mantenimiento complejo
- El viento como recurso gratuito
- Costos de energía reducidos para países enteros
- La energía eólica hace posible la autosuficiencia
- Creación de numerosos puestos de trabajo.
¿Cuáles son las desventajas de la energía eólica?
Los críticos señalan que, a pesar de las muchas ventajas, existen varios inconvenientes asociados con la energía eólica.
Una de las críticas más comunes a los parques eólicos es que son visualmente poco atractivos y emiten altos niveles de ruido.
- Deterioro visual del paisaje
- Impacto negativo en la vida silvestre
- Alto nivel de ruido
- Costos ocultos
- Viento inestable
- Dificultad para encontrar áreas adecuadas.
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