Energía Eólica
Energía
Eólica
o La energía que se obtiene del viento, o sea, el aprovechamiento
de la energía cinética de las masas de aire que puede convertirse
en energía mecánica y a partir de ella en electricidad.
o Es un recurso abundante, renovable y limpio que ayuda a
disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero al
reemplazar fuentes de energía a base de combustibles fósiles.
La energía del viento está
relacionada con el movimiento de
las masas de aire que se desplazan
desde zonas de alta presión
atmosférica
hacia
zonas
adyacentes de menor presión, con
velocidades proporcionales al
gradiente de presión y así poder
generar energía.
Condiciones para la instalación de un
parque de energía eólica
1. Lo primero que se tiene que hacer es una medición del viento a diferentes alturas y comprobar su dirección
y su velocidad, conocido como “la rosa de los vientos”. Deberá durar mínimo un año.
2. Para poder utilizar la energía del viento, es necesario que este alcance una velocidad mínima que depende
del aerogenerador que se vaya a utilizar pero que suele empezar entre los 3 m/s y m/s y que no supere los 25
m/s.
3. Se debe de respetar la avifauna del entorno, mantener la lejanía con los núcleos urbanos para evitar la
contaminación acústica de los parques eólicos, instalar los aerogeneradores en suelo no urbanizable, así como
evitar la interferencia con señales electromagnéticas del entorno, como señales generadas por torres de
telefonía, radio o televisión.
¿Cómo
funciona
la energía
eólica?
Video Informativo #1
¿Cómo funciona un aerogenerador?
https://www.youtube.com/watch?v=kmN9qD8vXbY
Partes de
una
central
eólica
Aspas en turbinas
eólicas
Según el número de palas del rotor, las turbinas
eólicas se clasifican en:
1.
Rotores multipala o rotores lentos: con un
número de palas comprendido entre 6 y 24.
2.
Rotores tipo hélice o rotores rápidos: pueden
ser monopalas, bipalas o tripalas.
/
Las palas están conectadas al rotor, a su vez
conectado al eje (colocado en el polo), que envía la
energía de rotación al generador eléctrico. Este
generador utiliza imanes para producir voltaje
eléctrico y, por tanto, energía eléctrica.
La potencia de captación es proporcional al cubo de
la velocidad del viento y al área barrida (en función
del cuadrado del diámetro). Por ello, para captar
potencias elevadas se necesitan rotores muy
grandes (para obtener entre 4 y 6 MW).
¿Cómo funciona la
energía eólica?
La energía eólica consiste funciona
mediante el movimiento de las palas
de un aerogenerador impulsado por el
viento en energía eléctrica.
Partes de un
aerogenerador
Parques eólicos
Los parques eólicos evacuan la electricidad producida
desde su centro de transformación mediante una línea
eléctrica hasta una subestación de distribución, a la que
se le suministra la energía producida, que ésta hace
llegar hasta el usuario final.
Datos importantes de los
aerogeneradores
A altas velocidades de
viento, el sistema de control
y el sistema de cambio de
paso mantienen la potencia
en su valor nominal,
independientemente de la
temperatura del aire y su
densidad.
En vientos de velocidades
bajas el sistema de cambio
de paso variable y de
control
optimizan
la
producción de energía
seleccionando
la
combinación óptima de
revoluciones y ángulo de
paso.
El eje principal transmite la
potencia al generador a través
de la multiplicadora. La
multiplicadora se compone de
3 etapas combinadas y, desde
esta, la potencia se transmite
al generador a través de una
junta de composite.
Datos importantes de los
aerogeneradores
El generador eléctrico es
altamente eficiente, de 4
polos, doblemente
alimentado con rotor
devanado y anillos
rozantes.
El freno primario del aerogenerador
es aerodinámico por puesta en
bandera de las palas.
La cubierta de la góndola
es de fibra de vidrio con
poliéster, la cual protege
todos los componentes de
la góndola frente a lluvias,
nieve, polvo, rayos solares,
etc.
Datos importantes de los
aerogeneradores
La torre del aerogenerador es
tubular y de acero y se suministra
pintada con pintura de protección
especial anticorrosión.
El sistema de control consiste en un
generador
asíncrono
de
rotor
devanado, anillos rozantes, dos
convertidores de 4 cuadrantes de
tecnología IGBT, contactores y
protección eléctrica. Éste es visto
como un generador síncrono.
La turbina G8X – 2.0 MW es capaz
de operar a una velocidad variable
entre 900 o 1000 rpm y 1900 rpm
para 50Hz y entre 1080 o 1200 rpm
y 2280 rpm para 60Hz.
Datos importantes de los
aerogeneradores
El sistema de control tiene flexibilidad
intrínseca respecto a optimización de energía,
mínimo ruido durante el funcionamiento y
reducción de cargas en la multiplicadora y en
otros componentes.
El aerogenerador debe conectarse a una red de
media tensión a 10-33 kV.
Video Informativo #2
La energía eólica
https://www.youtube.com/watch?v=nZLej7SjEjc&feature=youtu.be
Costo de la energía eólica
Para su evaluación se deben tener en cuenta diversos factores, entre los cuales cabe destacar:
1.
El costo inicial o inversión inicial: el costo del aerogenerador incide en aproximadamente el
60 o 70 %. El costo medio de una central eólica es, hoy, de unos 1200 euros por kW de
potencia instalada y variable según la tecnología y la marca que se vayan a instalar.
2.
La vida útil de la instalación (aproximadamente 20 años) y la amortización de este costo.
3.
Los costos financieros.
4.
Los costos de operación y mantenimiento (variables entre el 1 y el 3 % de la inversión).
5.
La energía global producida en un período de un año, es decir, el factor de planta de la
instalación
Estadísticas
a. A finales de 2014, la capacidad mundial instalada de energía eólica ascendía a
370 GW, generando alrededor del 5 % del consumo de electricidad mundial.
b. La energía eólica suministrada actualmente más del 3% del consumo mundial de
electricidad y se espera para 2020 se supere el 5%.
c.
Actualmente el país cuenta con un potencial de generar entre 152 y 255
megavatios provenientes de la energía eólica, capaces de alimentar alrededor
de 300,000 viviendas.
Potencial eólico en
Honduras
Se estima que el potencial de energía eólica en
Honduras es de aproximadamente de 1,200
MW. El primer proyecto eólico eléctrico
(Proyecto Eólico Cerro de Hula) tiene capacidad
nominal de 102 MW de energía limpia capaces
de energizar a unas 100,000 viviendas.
Ventajas de la energía eólica
1. Es un tipo de energía renovable e inagotable
2. Es una energía limpia (no contamina) al no requerir una combustión
3. Puede instalarse en espacios no aptos para otros fines
4. Bajo costo
5. Puede convivir con otros usos del suelo
6. Crea un elevado número de puestos de trabajo en las plantas de ensamblaje y las
zonas de instalación.
7. Instalación rápida
Ventajas de la energía eólica
8. Su inclusión en una red eléctrica permite ahorrar combustible en las centrales
térmicas y/o agua en los embalses de las centrales hidroeléctricas
9. Su utilización combinada con otros tipos de energía permite el auto alimentación de
viviendas
10. Es posible construir parques eólicos en el mar, donde el viento es más fuerte, más
constante y el impacto social es menor, aunque aumentan los costos de instalación y
mantenimiento.
Desventajas de la energía eólica
En aspectos técnicos:
1. La variabilidad natural y la impredecibilidad del viento
2. Al aumentar y disminuir su producción cada vez que cambia la velocidad del viento
se produce un desgaste mayor de la maquinaría
3. Para distribuir la electricidad producida por cada parque eólico es necesario
construir unas líneas de alta tensión que sean capaces de conducir el máximo de
electricidad que sea capaz de producir la instalación
4. El hueco de tensión
5. Una máquina puede estar generando al máximo de su potencia, pero si la velocidad
del viento sobrepasa las especificaciones del aerogenerador, es obligatorio
desconectarlo
Desventajas de la energía eólica
En aspectos medioambientales:
1. Los lugares seleccionados coinciden con las rutas de las aves migratorias o con las
zonas donde las aves aprovechan vientos de ladera, lo que hace que los
aerogeneradores entren en conflicto con aves y murciélagos
2. Efecto discoteca
3. Energía no almacenable
4. Hace que la presencia humana sea constante en lugares que hasta entonces poco
transitados, lo que afecta también a la fauna
Parques eólicos en Honduras
Nombre
Potencia (kW)
Turbinas eólicas
Offshore
Cerro de Hula
102,000
51
No
Cerro de Hula
24,000
12
No
Ocean View
3,900
26
No
San Marcos de Colón
95,000
25
No
Parque eólico Cerro de Hula
Datos generales
i.
Nombre del parque eólico: Cerro de Hula
ii.
País: Honduras
iii.
Departamento/Zona: Francisco Morazán
Parque eólico Cerro de Hula: Parte 1
◦ Ciudad: Santa Ana, San Buenaventura
◦ Puesta en servicio: 2011/12
◦ 51 turbinas eólicas: Gamesa G87/2000 (potencia 2,000 kW, diámetro 87
m)
◦ Altura de las góndolas: 78 m
◦ Potencia nominal total: 102 000 kW
◦ Parque eólico onshore
◦ Desarrollador: Globeleq Mesoamérica Energy
◦ Operador: Iberdrola Renewables
◦ Propietario: Globeleq Mesoamérica Energy
Localización
◦ Latitud: 13° 55' 11"
◦ Longitud: -87° 9' 29.6"
◦ Altitud: 1600 m
Parque eólico Cerro de Hula: Parte 2
◦
◦
◦
◦
Parte: Extension
Ciudad: Santa Ana, San Buenaventura
Puesta en servicio: 2018
12 turbinas eólicas: Gamesa G87/2000 (potencia 2 000 kW, diámetro 87
m)
◦ Potencia nominal total: 24 000 kW
◦ Parque eólico onshore
◦ Desarrollador: Globeleq Mesoamérica Energy
Localización
◦ Latitud: 13° 55' 11"
◦ Longitud: -87° 9' 29.6"
◦ Altitud: 1600 m
Parque eólico San Marcos de Colón
Datos Generales
i.
Nombre del parque eólico: San Marcos de Colón
ii.
País: Honduras
iii.
Departamento/Zona: Choluteca
Parqueo eólico San Marcos de Colón
o Ciudad: San Marcos de Colón, San Francisco
o Puesta en servicio: 2015/03
o 25 turbinas eólicas: Gamesa
oAmpliación 30 Turbinas de 1.5 MW
o Altura de las góndolas: 78m
o Potencia nominal total: 95,000 kW
o Operativo
o Parque eólico onshore
o Desarrollador: Terra Energy
o Operador: Terra Energy
o Propietario: Terra Energy
Localización
o Latitud: 13°26’22.6”
o Longitud: -86°47’57.9”
Parque eólico Ocean View
Datos Generales
i.
Nombre del parque eólico: Ocean View
ii.
País: Honduras
iii.
Departamento/Zona: Islas de la Bahía
Parque eólico Ocean View
o Ciudad: Roatán
o Puesta en servicio: 2016
Localización
o 26 turbinas eólicas: Nordtank
o Latitud: 16°22’48.1”
o Potencia nominal total: 3,900 kW
o Longitud: -86°24.4’4.9”
o Parque eólico onshore
Aerogeneradores utilizados
Gamesa
Utilizado en el parqueo eólico Cerro de Hula y San Marcos de
Colón.
Datos generales
◦
◦
◦
◦
◦
◦
◦
◦
◦
◦
◦
Fabricante: Gamesa (España)
Turbina eólica: G87/2000
Potencia: 2,000 kW
Diámetro: 87 m
Modelo antiguo
Clase de viento: IEC IIa (BIDt II)
Compatible offshore: sí
Área de barrido: 5,945 m²
Densidad de potencia: 2.98 m²/kW
Número de palas: 3
Limitación de potencia: Pitch
Aerogeneradores utilizados
Nordtank
Utilizado en el parqueo eólico Islas de la Bahía.
Datos generales
◦
◦
◦
◦
◦
◦
◦
◦
Fabricante: Nordtank (Dinamarca)
Turbina eólica: NTK150/25
Potencia: 150 kW
Diámetro: 24.6 m
Compatible offshore: no
Área de barrido: 476 m²
Densidad de potencia: 3.17 m²/kW
Número de palas: 3