ENERGIA EOLICA

La energía eólica es renovable, esto es, proviene de una fuente inagotable (el viento) y no perjudica al medio ambiente de ninguna forma, siendo posiblemente la energía renovable más limpia del mundo. 

La energía eólica es aquella que proviene del viento, generada por la potencia cinética que contiene el aire en movimiento. Es una energía de las llamadas verdes, renovables, y que en los últimos tiempos está creciendo.

USOS DE LA ENERGÍA EÓLICALa energía mecánica es la que se utiliza comúnmente en los molinos de viento para bombear agua, a través de bombas de pistón o bombas centrífugas, usándose mucho en el campo agrícola.

La energía térmica, en cambio, aprovecha el viento para, a través de una bomba de calor, calentar o refrigerar líquidos como el agua.

El último y más frecuente uso de la energía eólica es la electricidad, por medio también de una turbina con aspas que aprovecha la fuerza del viento para proporcionar energía eléctrica, pudiéndose almacenar en un generador eléctrico.

La potencia del viento depende principalmente de 3 factores: 

Área por donde pasa el viento (rotor)Densidad del aire

Velocidad del viento 

Para calcular la formula de potencia del viento se debe considerar el flujo másico del viento que va dado por:

 Densidad del viento

Área por donde pasa el vientoVelocidad del viento

 Entonces el flujo másico viene dado por la siguiente expresión:

  

Entonces la potencia debido a la energía cinética esta dada por: 

COMO FUNCIONAN LOS AEROGENERADORES

El aerogenerador consta de varias partes, un esquema general de cómo funciona el aerogenerador esta dado por la siguiente figura:

Palas del rotor: Es donde se produce el movimiento rotatorio debido al viento.

Eje: Encargado de transmitir el movimiento rotatorio.

Caja de engranajes o Multiplicadores: Encargados de cambiar la frecuencia de giro del eje a otra menor o mayor según dependa el caso para entregarle al generador una frecuencia apropiada para que este funcione.

Generador: Es donde el movimiento mecánico del rotor se transforma en energía eléctrica.Además de estos componentes básicos se requieren otros componentes para el funcionamiento eficiente y correcto del aerogenerador en base a la calidad de servicio de la emergía eléctrica, alguno de ellos son:

Controlador electrónico: que permite el control de la correcta orientación de las palas del rotor, también en caso de cualquier contingencia como sobrecalentamiento del aerogenerador lo para.

Unidad de refrigeración: Encargada de mantener al generador a una temperatura prudente.

Anemómetro y la Veleta: Cuya función están dedicadas a calcular la velocidad del viento y la dirección de este respectivamente.Están conectadas al controlador electrónico quien procesa estas señales adecuadamente.

GENERADORES DE INDUCCIÓN: Los generadores de inducción presentan un rotor llamado rotor de jaula de ardilla el cual consta de barras cortocircuitadas tal como muestra la figura 

 Si hacemos girar al generador de inducción el estator inducirá corrientes en el rotor y con esto se generara electricidad.

Una característica importante de los generadores de inducción es la variable llamada deslizamiento que la diferencia entre la velocidad de giro versus la velocidad de sincronismo.

GENERADORES SINCRONOS:

Son llamados así por que la frecuencia que inducen es proporcional a la velocidad de giro del rotor, el rotor debe estar excitado con corriente continua o con un imán.

DESVENTAJASNo obstante, la energía eólica conlleva asociados varios inconvenientes. Al igual que la energía solar, la energía eólica conlleva unos gastos importantes de instalación que no todo el mundo se puede permitir. Es criticable también el impacto visual que causan los grandes y artificiales molinos en parajes altos y naturales, que es donde suele soplar mucho viento (como colinas y litorales).Los molinos de viento también pueden matar pájaros y otras especies de aves, las cuales impactan sin darse cuenta en sus aspas, aunque es evitable pintando las aspas de colores llamativos para espantar a esos animales.

OPERACIÓN ECONÓMICA DE LA GENERACIÓN EÓLICA

Como sabemos la energía eólica posee un elemento aleatorio en su generación que es la fuerza del viento análogo a las hidrogeneradoras que su variable aleatoria es las hidrológica.Como sabemos una operación eficiente de un sistema eléctrico consiste en resolver un problema de optimización el cual considera que: • Equilibrio de la oferta y la demanda de energía

• Conversión de la energía de recursos primarios

• Capacidad de las plantas y potencias instaladas

• Capacidad almacenada

También este problema de operación económica considera: Variabilidad de la demanda a lo largo del añoAbastecimiento de la demanda en periodos de alta y bajaProyección de la demanda en el futuro Viendo distintos datos se puede apreciar un ejemplo de la operación económica en Turquía (Los datos están de acuerdo a sus características geográficas , así que si hay mucha diferencia con el caso chileno no extrañarse) en donde existen distintos tipos de tipo de generación encontrándose los siguientes valores: • Hidroeléctrica: Costo 40 $/Kw/año

• Térmica: Costo 20 $/Kw/año (Bencina + operación)

• Solar: Costo 30 $/Kw/año

• Eólica: Costo 30 $/Kw/año

COSTOS DE LA TECNOLOGIA EOLICA Plantas de energía eólicaLas plantas de energía eólica son un conjunto de generadores eólicos los cuales generan cada uno energía eléctrica. El costo de cada turbina eólica esta en función de: • Los alerones del rotor• Eje• La transmisión: referida a la caja de cambios• Generador• Góndola• Torre Sin embargo existen costos adicionales: • Equipo de monitoreo• Control de calidad• Financiamiento• Gestión e ingeniería

AMDEELa Asociación Mexicana de Energía Eólica es una asociación civil sin fines de lucro dedicada a impulsar el desarrollo del Sector Eólico en México. AMDEE representa a los principales actores de la industria eólica y colabora con las autoridades en promover la regulación y políticas necesarias para impulsar el desarrollo sustentable y sostenido de la energía eólica en México.

Escala Rangos de Capacidad Diámetro del Rotor [m]

Micro 50 W – 2 KW < 3

Pequeña 2 KW – 40 KW 3 – 12

Mediana 40 KW – 999 KW 12 – 45

Grande >1 MW >46

Actualmente existen diferentes tecnologías y potencias de aerogeneradores.

La siguiente tabla representa diferentes escalas de generación eólica

BENEFICIOS AMBIENTALES DE LA ENERGÍA EÓLICAUn parque eólico requiere únicamente del viento para funcionar. El viento es un recurso inagotable y cada MW eólico instalado evita anualmente la emisión de 2.900 toneladas de CO2 a la atmosfera, con lo cual contribuye significativamente a frenar el cambio climático. Los parques eólicos son fáciles de desmontar, dejando los terrenos donde alguna vez existió un parque eólico, prácticamente intactos al terminar su ciclo de vida.

Al cierre del 2013, México contará con una potencia instalada de alrededor de 2,000MW distribuidos en los siguientes Estados del país:

• Baja California• Baja California Sur• Nuevo León• Coahuila• Jalisco• Oaxaca• Tamaulipas• Chiapas• Quintana Roo• Yucatán

La energía que producen es equivalente a toda la que se consume en los estados de Campeche y Colima o bien, es suficiente para cubrir las necesidades eléctricas de 411,000 casas.

EVOLUCION DE LA CAPACIDAD INSTALADA EN MEXICO