Generacion de energia eolica
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Generacion de energia eolica Generacion de energia eolica Document Transcript

  • ESCUELA ESPECIALIZADA EN INGENIERÍA ITCA FEPADE CENTRO REGIONAL SANTA ANAESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA TÉCNICO EN INGENIERÍA ELÉCTRICA Energía Eólica DOCENTE: Ing. Daniel Antonio Zepeda Gonzáles. PRESENTADO POR: Agreda Castro, Erick Roberto. Galdámez Herrera, Irvin José. Grijalva Castaneda, Julio Alberto. Magaña Calidonio, William Ernesto. Santa Ana, El Salvador 2012
  • Tabla de contenidoENERÍA EÓLICA .......................................................................................................................... - 6 -INTRODUCIÓN ............................................................................................................................ - 7 -OBJETIVOS .................................................................................................................................. - 8 - GENERAL: ................................................................................................................................ - 8 - ESPECÍFICOS:......................................................................................................................... - 8 - ANTECEDENTES .................................................................................................................... - 9 - PRIMERA SEÑAL: ............................................................................................................... - 9 - SEGUNDA SEÑAL: .............................................................................................................. - 9 - TERCERA SEÑAL: ............................................................................................................ - 10 -SITUACIÓN ACTUAL EN EL MUNDO ................................................................................... - 11 - EUROPA .................................................................................................................................. - 11 - • ALEMANIA: ................................................................................................................. - 12 - • DINAMARCA: .............................................................................................................. - 12 - • REINO UNIDO: .......................................................................................................... - 12 - • PORTUGAL:................................................................................................................ - 12 - AMÉRICA ................................................................................................................................ - 13 - • EE.UU: ......................................................................................................................... - 13 - • CANADÁ: ..................................................................................................................... - 13 - • BRASIL Y ARGENTINA: ........................................................................................... - 13 - OCCIDENTE ........................................................................................................................... - 14 - • ASIA: ............................................................................................................................ - 14 - • INDIA: ........................................................................................................................... - 14 - • CHINA: ......................................................................................................................... - 14 - • OCEANÍA:.................................................................................................................... - 14 - • AUSTRALIA: ............................................................................................................... - 14 - ÁFRICA .................................................................................................................................... - 15 - • EGIPTO Y MARRUECOS: ..................................................................................... - 15 - • ESPAÑA: ..................................................................................................................... - 16 -VENTAJAS ACTUALES DE LA ENERGÍA EÓLICA ............................................................ - 18 -DESVENTAJAS DE LA ENERGÍA EÓLICA .......................................................................... - 20 -FUENTE DE GENERACION EOLICA .................................................................................... - 21 - -2-
  • EL VIENTO .............................................................................................................................. - 21 - ¿CÓMO SE FORMA EL VIENTO? .................................................................................. - 21 - ¿QUÉ ES EL AIRE?........................................................................................................... - 22 - CUÁNTA ENERGÍA CONTIENE EL VIENTO................................................................ - 23 -PRODUCCIÓN ........................................................................................................................... - 25 - LAS NUEVAS MÁQUINAS EÓLICAS ................................................................................. - 25 - DISEÑO DE AEROGENERADORES ............................................................................. - 25 - LOS AEROGENERADORES Y EL MEDIO AMBIENTE: ................................................. - 26 - FACTIBILIDAD ECONOMICA DE LA ENERGIA EOLICA .............................................. - 29 -TIPOS QUE DE GENERADORES QUE EXISTEN .............................................................. - 32 - POR LA POSICIÓN DEL AEROGENERADOR: ............................................................... - 32 - EJE VERTICAL ................................................................................................................... - 32 - EJE HORIZONTAL............................................................................................................. - 33 - CLASIFICACIÓN DE AEROGENERADORES DE EJE HORIZONTAL PARA PRODUCCIÓN ELÉCTRICA EN FUNCIÓN DE SU POTENCIA ............................... - 33 - POR LA POSICIÓN DEL EQUIPO CON RESPECTO AL VIENTO: .............................. - 34 - • BARLOVENTO: .......................................................................................................... - 34 - • SOTAVENTO: ............................................................................................................. - 35 - POR EL NUMERO DE PALAS: ........................................................................................... - 35 - • UNA PALA ................................................................................................................... - 35 - • DOS PALAS ................................................................................................................ - 36 - • TRES PALAS .............................................................................................................. - 37 - • MULTIPALAS .............................................................................................................. - 37 - POR LA MANERA DE ADECUAR LA ORIENTACIÓN DEL EQUIPO A LA DIRECCIÓN DEL VIENTO EN CADA MOMENTO: ................................................................................. - 38 - SEGÚN LA FORMA DE PRODUCIR ENERGÍA ELÉCTRICA ....................................... - 38 - LA CONEXIÓN DIRECTA A LA RED ................................................................................. - 38 -COMPONENTES DE UN AEROGENERADOR .................................................................... - 40 - TURBINA: ................................................................................................................................ - 41 - LA GÓNDOLA......................................................................................................................... - 42 - EL BUJE .................................................................................................................................. - 43 - EL ROTOR .............................................................................................................................. - 43 - -3-
  • EL EJE DE BAJA VELOCIDAD ........................................................................................... - 44 - SISTEMA DE CAMBIO DE PASO ....................................................................................... - 44 - EL TREN DE POTENCIA Y MULTIPLICADOR ................................................................ - 44 - EL EJE DE ALTA VELOCIDAD ........................................................................................... - 45 - EL GENERADOR ELÉCTRICO ........................................................................................... - 45 - LA UNIDAD DE REFRIGERACIÓN .................................................................................... - 46 - LAS PALAS DEL ROTOR ..................................................................................................... - 46 - SISTEMA DE ORIENTACIÓN.............................................................................................. - 46 - CONVERTIDOR ..................................................................................................................... - 47 -TIPOS DE VOLTAJE ................................................................................................................. - 48 - SISTEMA DE ELEVACIÓN DE TENSIÓN. ........................................................................ - 48 - TRANSFORMADOR DE POTENCIA SECO ..................................................................... - 48 - CELDA DE PROTECCIÓN DEL TRANSFORMADOR .................................................... - 48 - CELDA DE SALIDA DE LÍNEA 20 KV ................................................................................ - 48 - CABINA PARA ENTRADA DE LÍNEA ................................................................................ - 49 - EL CONTROLADOR ELECTRÓNICO ................................................................................ - 49 - LA TORRE............................................................................................................................... - 49 -CARACTERISTICAS DE ALGUNOS GENERADORES EOLICOS. .................................. - 50 - GENERADOR EÓLICO AMPAIR PACIFIC 100 ................................................................ - 50 - DISEÑO ................................................................................................................................... - 52 - MIZZEN ................................................................................................................................ - 52 - STERN ................................................................................................................................. - 53 - GENERADOR EÓLICO AMPAIR PACIFIC 300 (12 Ó 24V) ...................................... - 54 - GENERADOR EÓLICO AMPAIR PACIFIC 600 (24 Ó 48V) ...................................... - 58 - GENERADOR EÓLICO AMPAIR PACIFIC 6000.......................................................... - 60 -DIAGRAMAS ............................................................................................................................... - 62 -EN CAMINO ................................................................................................................................ - 64 -PARQUE EÓLICO DE METAPÁN TIENE POTENCIAL DE 42 MW .................................. - 65 -CONCLUSIÓN ............................................................................................................................ - 67 - -4-
  • -5-
  • ENERÍA EÓLICA -6-
  • INTRODUCIÓNFrente a la mayoría de los pronósticos realizados hace apenas unos años, hoy la energíaeólica no solo crece de forma imparable en países desarrollados como España y batetodos los récords, sino que además se ha convertido en la mejor demostración de que lasenergías renovables pueden contribuir a transformar el modelo energético tradicional. Yesto en un momento en el que el precio del petróleo supera los 60 dólares el barril.Cuando se escribía esta publicación eran más de 12.000 los aerogeneradores que serecortaban en el horizonte nacional, y la potencia eólica acumulada rebasaba los9.000 megavatios (MW); es decir, 80 veces más de la que había hace ahora casi diezaños, y de la que se hablaba con entusiasmo en la introducción de la anterior guía sobreenergía eólica editada por el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE)en 1996.Entonces eran muy pocos los que creían que una energía renovable como la eólicallegaría a competir con las convencionales. Sin embargo, este milagro se ha producido yen el año 2005 se han podido observar algunas señales inequívocas de que así haocurrido. -7-
  • OBJETIVOSGENERAL:Aportar a la población en general sobre energía eólica, tanto sus ventajas comosus desventajas, beneficios medioambientales, generación, fuente y tipo dediagramas. Así como también, la forma en donde puede ser utilizada este tipo deenergía en nuestro país y en el resto del mundo.ESPECÍFICOS: 1- Dar a conocer el proyecto sobre la creación de un parque eólico en la cuidad de Metapán, Santa Ana, El Salvador. 2- Identificar los diferentes elementos que se utilizan para la generación de energía eléctrica a través de la energía eólica. -8-
  • ANTECEDENTESEl viento es una de las más antiguas fuentes de energía conocidas los convertidores deenergía eólica eran conocidos en Persia y en la China y durante muchísimos años losbarcos de vela constituyeron una importante utilización de la energía eólica en el siglopasado, los convertidores de energía eólica se utilizaban especialmente para accionarmolinos, para moler granos y bombear agua.Durante muchas décadas se han utilizado rotores muy pequeños a fin de suministrarenergía eléctrica y calefacción a granjas y casas situadas en lugares apartados, paraabastecer de energía a estaciones meteorológicas y de retransmisión, e igualmente parabombeo de agua y ventilación en estanques de piscicultura, etc.Las posibilidades de utilización van en aumento, debido a la tecnología y materialesmejorados, e igualmente debido a los fuertes aumentos en los precios de la energíaprimaría.El aprovechamiento de la energía eólica constituye una fuente de energía sumamenteatractiva y ventajosa, no solamente para las empresas de servicios públicos, sino para laeconomía de un país en general.PRIMERA SEÑAL:A finales de 2004, España se convertía en el segundo país del mundo con másmegavatios acumulados (8.155) de energía eólica y el segundo en megavatiosinstalados. Además, esta marca suponía un hito energético adicional pues, por primeravez, la potencia eólica acumulada en el país superaba a la nuclear. Aunque estofuese solo sobre el papel, pues nunca sopla viento para hacer girar todos losaerogeneradores simultáneamente; sobre todo, como se dice, cuando más se losnecesita: en los días más fríos del invierno y los más calurosos del verano.SEGUNDA SEÑAL:¿Quién dijo que las turbinas eólicas no aportan energía cuando más se las necesita? El26 de enero de 2005, en medio de un intenso temporal y temperaturas gélidas, lademanda peninsular de electricidad medida por Red Eléctrica de España batía todos losrécords y se situaba en 42.950 MW a las 19:30 horas. Si no sucedió nada fueporque afortunadamente los parques eólicos estaban funcionando a pleno -9-
  • rendimiento y se estima que aportaron más de 5.000 MW que cubrieron el 12% de lademanda. No se trató de una casualidad, pues solo unos días después, el 15 defebrero, los aerogeneradores del país mejoraban su propia marca y aportaban esta vezcasi 6.000 MW, el 70% de toda la potencia eólica instalada (cuando la media anual noalcanza el 30%), lo que permitió atender el 17% de la demanda existente en aquellosmomentos.TERCERA SEÑAL:Poco más de cinco años antes de que llegue a su fin el Plan de Fomento de las EnergíasRenovables 1999-2010, en agosto de 2005, el Gobierno aprobaba un nuevo objetivo parael desarrollo de la energía eólica, una vez superado el que aparecía con anterioridadsobre el papel. La nueva meta fijada en el Plan de Energías Renovables en España 2005-2010 son 20.155 MW de potencia: más del doble de lo instalado hoy en día. Una potenciaya nada despreciable, incluso con los parques funcionando al 30%.A pesar de estas señales, todavía hay voces que cuestionan la energía eólica yargumentan que, por muchos récords que se logren, los aerogeneradores no hanservido para cerrar una sola central térmica en España. Cada vez que se vierte laenergía de los parques eólicos en la red eléctrica, esto supone miles de toneladas deCO2 que se dejan de emitir a la atmósfera porque se ha sustituido una o variascentrales térmicas de combustión convencionales que estarían funcionando sino hubiese aerogeneradores. - 10 -
  • SITUACIÓN ACTUAL EN EL MUNDOAl finalizar 2004 la potencia eólica instalada en el conjunto del planeta se situabaaproximadamente en 47.200 MW. Esto suponía un nuevo récord de crecimiento anual,con 7.700 MW nuevos instalados durante el año 2004. Pero, sobre todo, confirmaba uncambio significativo en el desarrollo de esta industria: la globalización de la energíaeólica. Si bien la Unión Europea (UE) representa aún el 72% de toda la potencia instaladaen el mundo, lo cierto es que el aprovechamiento energético del viento ha dejadode ser cuestión de un único continente. Solo unos datos mientras que en 2003fueron diez los países que construyeron parques eólicos por encima de los 100 MW, en2004 esta lista aumentaba a 19, de los cuales 9 eran no europeos. Del mismo modo,el continente asiático poseía ya el 10% de la potencia eólica instalada.En lo que respecta al rankin mundial, los cinco países del mundo con más potencia eólicaacumulada a finales de 2004 volvían a ser: Alemania (16.630 MW), España (8.155), EE.UU. (6.750), Dinamarca (3.120) e India (3.000). España no sólo escalaba a la segundaposición superando a EE. UU. En potencia acumulada, sino que también fue el segundopaís del mundo que más megavatios eólicos nuevos instaló (1.920) durante el año 2004,muy cerca de Alemania (2.020), líder indiscutible del actual desarrollo eólico mundial.EUROPAEl continente europeo sigue siendo el más destacado en el desarrollo de la energía eólica.En especial tres países, Alemania, España y Dinamarca, que juntos suman 27.905 MW delos más de 47.000 instalados en el planeta. No obstante, en los últimos años losaerogeneradores se han multiplicado en otras naciones del continente. Italia y Holandaentraron a formar parte en 2004 del exclusivo grupo de siete países del mundo que hanrebasado la barrera de los 1.000 MW de potencia. Y por detrás se acercan a granvelocidad Reino Unido y Portugal. En su conjunto, el continente europeo terminó 2004 con34.360 MW. Y, de ellos, 600 MW correspondían a parques eólicos marinos en Dinamarca,Holanda, Reino Unido, Suecia e Irlanda. Los países del Este adheridos en 2004 a la UEaportan hoy en día muy pocos megavatios, aunque son mercados más prometedores. - 11 -
  • • ALEMANIA:El fuerte apoyo de las autoridades federales y regionales alemanas ha sido el factordecisivo que ha convertido a este país en el número uno mundial de la industria eólica.El gran despegue se produjo con la aprobación en 1991 de una ley fundamental, quegarantizaba a los productores de energías renovables la percepción de hasta el 90% delprecio que las compañías eléctricas cobraban a los consumidores domésticos porcada kilovatio-hora que generasen. Además, esta legislación nacional ha estadoacompañada por fuertes políticas regionales. A finales de 2004, Alemania contaba conuna potencia eólica acumulada de 16.630 MW, el 35% de la instalada en todo el mundo. • DINAMARCA:Este país de apenas 5 millones y medio de habitantes disponía en 2004 de una potenciaeólica acumulada de 3.120 MW, capaz de proporcionar en un año medio el 20% de suconsumo de electricidad. En este caso, la clave del éxito ha venido de la mano de laindustria danesa de aerogeneradores, que domina el mercado mundial desde losaños 80. Dinamarca es el país número uno en parques mar adentro, con más de 400 MWinstalados. Sin embargo, últimamente el crecimiento del parque eólico danésprácticamente se ha paralizado. • REINO UNIDO:Los atlas eólicos muestran que el Reino Unido cuenta con los mayores recursoseólicos del continente. Sin embargo, es ahora cuando empieza a explotarlos.En 2004, este país disponía de una potencia eólica acumulada de 890 MW, de los quemás de 120 estaban en el mar. Las previsiones apuntan a la instalación de cerca de8.000 MW, a partes iguales entre tierra y mar, en los próximos años. • PORTUGAL:Al final de 2004 eran 520 los megavatios instalados en Portugal, pero este país esperallegar a 1.000 en 2005 y tiene concedidas licencias para alcanzar los 3.000 en 2008.Este “boom” ha sido impulsado por una nueva regulación que propone mantener la tarifaactual durante 15 años.Varios promotores españoles han impulsado de forma decisiva el despegue de estatecnología en el país vecino. - 12 -
  • AMÉRICAEl continente americano tenía instalados a finales de 2004 un total de 7.410 MW depotencia, de los cuales 6.750 pertenecían a EE.UU. Aun así, EE.UU. No estásolo. El mercado canadiense se muestra bastante activo y hay fundadas expectativas entorno a países como Brasil o Argentina. • EE.UU:Ha sido el único país del mundo en el que la energía eólica ha crecido a un ritmo similar aleuropeo. En 2004 acumulaba 6.750 MW, pero la instalación de nuevos megavatios (375)se frenó debido al retraso en la prolongación de la exención fiscal a la producción(Production Tax Credit, PTC). La ampliación del plazo de esta bonificación hasta 2007permite aventurar una pronta recuperación que pudiera ser muy importante. EstadosUnidos, junto con Canadá, dispone de los mayores recursos eólicos comprobados delplaneta. • CANADÁ:Tiene excelentes recursos y comienza a despertarse. En 2004 terminó con 450 MWacumulados. No obstante, la Canadian Wind Energy Association ha anunciado unambicioso plan para disponer de un total de 10.000 MW eólicos en 2010. • BRASIL Y ARGENTINA:Aunque ninguno de los dos está entre los 20 primeros países en el aprovechamientoenergético del viento, se espera que Brasil (30 MW) logre un desarrollo significativoen el bienio 2006-2007, cuando se pongan en marcha las primeras instalacionesimpulsadas por el programa gubernamental PROINFA, en cuya construcción participanvarias empresas españolas. Argentina (25 MW) posee enormes recursos en la Patagonia,y algunas compañías europeas elaboraron ya planes de negocio para explotarlos, perolos años de recesión han alejado provisionalmente a los inversores. - 13 -
  • OCCIDENTE • ASIA:Asia concluyó 2004 con 4.650 MW acumulados, después de instalarse ese mismo añomás megavatios nuevos que en América. Por otro lado, India, Japón y China estánentre los diez primeros países del mundo en potencia eólica acumulada. Entre los tresdisponen del 9,7% de la potencia mundial. • INDIA:La nación pionera en el aprovechamiento del recurso eólico entre los países en víasde desarrollo comenzó a impulsar esta fuente de energía de forma poco racional y conequipos inadecuados. Los promotores buscaban beneficios fiscales más quegeneración eléctrica y el 70% de los aerogeneradores eran fabricados por empresasnacionales. En los últimos años, el mercado indio ha vuelto a resurgir, pero de forma másordenada, presentando unas elevadas probabilidades de rápido crecimiento. En 2004acumulaba 3.000 MW en operación, situándose en quinta posición mundial. Elfabricante indio de aerogeneradores Suzlon ha comenzado su expansión internacionalrecientemente, mediante la adquisición de varias fábricas de componentes de primernivel. • CHINA:El hecho de que China organizase la Conferencia Mundial de Energía Eólica en 2004,más la reciente aprobación de legislación sobre energías renovables, hace esperar unfuerte impulso del mercado eólico en el gigante asiático. Este país posee buenos recursoseólicos, disponiendo a finales de 2004 de 750 MW. • OCEANÍA:Australia, Nueva Zelanda y los archipiélagos del Pacífico solo disponían en conjunto de555 MW de potencia eólica en 2004. Sin embargo, 325 de estos fueron instalados esemismo año, siendo esta región donde más creció relativamente la energía eólica. • AUSTRALIA:Muchos creen que Australia será la “España del sur del Pacífico” en el aprovechamientode la energía eólica. Por ahora, la implantación de aerogeneradores es modesta, peroempiezan a aparecer planes bastante activos. Tiene buenos recursos, pero faltaninfraestructuras eléctricas que interconecten su vasto territorio. - 14 -
  • ÁFRICASin disponer de información suficiente en buena parte de su territorio sobre la existenciade recursos eólicos apreciables, sí que hay ciertas zonas que en los últimostiempos han sido intensamente evaluadas, presentando un elevado potencial (nortede Marruecos, Mar Rojo, Sudáfrica...). Aun así, la mayor parte del continente posee unared eléctrica muy débil para posibilitar la evacuación de la posible energía generada, porlo que se considera que la mejor forma de contribuir a la electrificación es mediante elempleo de instalaciones a pequeña escala en poblaciones aisladas. Al finalizar el año2004 África contaba con 225 MW.Se prevé que en el año 2050 África doble su población actual, alcanzando los 2.000millones de habitantes (el 21% de la población del planeta prevista para entonces).Hoy en día su población consume únicamente el 3% de la electricidad mundial.A pesar de la pobreza imperante, se constata un notable crecimiento económico conexo aun mayor incremento de la demanda energética. Fuentes de energía como laoriginada por el viento servirán para paliar en el futuro la escasez de recursos energéticosendógenos. • EGIPTO Y MARRUECOS:Los países del norte de África han mostrado un especial interés por la promoción de laenergía eólica. Algunos han presentado ya planes de desarrollo, pero éstos no hancuajado todavía. Egipto es el primero en el rankin eólico africano con 145 MW en2004, seguido de Marruecos, con 55 MW. - 15 -
  • • ESPAÑA:Con unos 400 parques eólicos y casi 11.500 aerogeneradores, España concluyó elaño 2004 como el segundo país del mundo con más potencia eólica acumulada (8.155MW) y como el segundo en donde más creció esta fuente de energía: uno de cada cuatromegavatios nuevos en el mundo se instalaron en suelo español. Ese mismo año, laenergía puesta en la red comercial por los aerogeneradores fue de 16.000 GW/h, el 6,5%del consumo neto nacional.La fórmula de este espectacular desarrollo no es ningún secreto: un apoyo continuado detodos los Gobiernos mediante la aprobación de una legislación estatal favorable(como la Ley 82/80 de Conservación de la Energía o la Ley 54/97 del Sector Eléctrico), eldespegue de la industria nacional de aerogeneradores (Gamesa y Ecotécniaterminaron el año en segunda y novena posición en el rankin mundial) y la atracciónejercida sobre los inversores de gran capacidad financiera. Eso y la apuesta decididade distintas comunidades autónomas que han confiado en esta tecnología parasuministrar una parte de su demanda eléctrica.El resultado es que hoy hay cuatro comunidades por encima de los 1.000 MW instalados:Galicia (1.830), Castilla y León (1.543), Castilla La Mancha (1.534) y Aragón (1.154).Juntas representan las tres cuartas partes de la potencia eólica que opera en España ysiguen autorizando nuevos proyectos, a la vez que amplían y mejoran sus redeseléctricas. La siguiente en potencia eólica es Navarra (854), la región con más porcentajede energías renovables, donde el Gobierno regional mantiene una política singular: nopermite construir más parques eólicos, pero apoya el desarrollo de aerogeneradores máspotentes y eficientes, con los que se están remplazando los más antiguos eincrementando la potencia total de una forma apreciable, sin aumentar el impacto visual.Comunidades como La Rioja (356) o Andalucía (350) superan a países como Irlanda,Noruega o Bélgica, lo que resulta especialmente llamativo en una comunidad del tamañode La Rioja.En Asturias (145) y Canarias (139) la energía eólica tiene un peso apreciable, perotodavía se está lejos de sus objetivos. - 16 -
  • Por debajo de los 100 MW están Cataluña (94), País Vasco (85), Murcia (49), ComunidadValenciana (21) y Baleares (3), donde se dan los primeros pasos en laimplantación de los aerogeneradores. Y, finalmente, quedan Madrid, Extremadura yCantabria, que son las únicas comunidades que en 2004 tenían todavía su cuenta demegavatios a cero. Aunque no debería ser así por mucho tiempo, habida cuenta de lasiniciativas existentes para implantar los primeros parques eólicos. - 17 -
  • VENTAJAS ACTUALES DE LA ENERGÍA EÓLICALa energía eólica no contamina, es inagotable y retrasa el agotamiento de combustiblesfósiles contribuyendo a evitar el cambio climático. Es una tecnología de aprovechamientototalmente madura y puesta a punto.Es una de las fuentes más baratas, puede competir en rentabilidad con otras fuentesenergéticas tradicionales como las centrales térmicas de carbón (tradicionalmente elcombustible más barato), las centrales de combustible e incluso con la energía nuclear, sise consideran los costes de reparar los daños medioambientales.El generar energía eléctrica sin que exista un proceso de combustión o una etapa detransformación térmica supone, desde el punto de vista medioambiental, un procedimientomuy favorable por ser limpio, exento de problemas de contaminación, etc. Se suprimenradicalmente los impactos originados por los combustibles durante su extracción,transformación, transporte y combustión, lo que beneficia la atmósfera, el suelo, el agua,la fauna, la vegetación, etc.Evita la contaminación que conlleva el transporte de los combustibles; gas, petróleo,gasoil, carbón. Se reduce el intenso tráfico marítimo y terrestre cerca de las centrales.Suprime los riesgos de accidentes durante estos transportes: limpiezas y mareas negrasde petroleros, traslados de residuos nucleares, etc. No hace necesaria la instalación delíneas de abastecimiento: Canalizaciones a las refinerías o las centrales de gas.En cuanto a interacción con el medio ambiente, la utilización de la energía eólica para lageneración de electricidad presenta nula incidencia sobre las característicasfisicoquímicas del suelo o su erosionabilidad, es decir. No produce ningún contaminanteque incida sobre este medio, ni tampoco vertidos o grandes movimientos de tierras.Además, la energía eólica no produce tampoco ningún tipo de alteración sobre losacuíferos ni por consumo, ni por contaminación por residuos o vertidos. La generación deelectricidad a partir del viento no produce gases tóxicos, ni contribuye al efectoinvernadero, ni destruye la capa de ozono, tampoco crea lluvia ácida. No originaproductos secundarios peligrosos ni residuos contaminantes. - 18 -
  • Cada kW/h de electricidad generada por energía eólica en lugar de carbón, evita:0,60 Kg. De , dióxido de carbono1,33 gr. De , dióxido de azufre1,67 gr. De NOx, óxido de nitrógenoLa electricidad producida por un aerogenerador evita que se quemen diariamente miles delitros de petróleo y miles de kilogramos de lignito negro en las centrales térmicas.Ese mismo generador produce idéntica cantidad de energía que la obtenida por quemardiariamente 1.000 Kg. de petróleo. Al no quemarse esos Kg. De carbón, se evita laemisión de 4.109 Kg. de , lográndose un efecto similar al producido por 200 árboles.Se impide la emisión de 66 Kg. de dióxido de azufre y de 10 Kg. de óxido denitrógeno principales causantes de la lluvia ácida.La energía eólica es independiente de cualquier política o relación comercial, se obtieneen forma mecánica y por tanto es directamente utilizable. En cuanto a su transformaciónen electricidad, esta se realiza con un rendimiento excelente y no a través de aparatostermodinámicos con un rendimiento de Carnot siempre pequeño.En el año 2000 las compañías explotadoras pagan una media de alquiler de 400.000 pts.(2.400 €) Por molino y año. Además de los impuestos municipales, licencias de obra, etc. - 19 -
  • DESVENTAJAS DE LA ENERGÍA EÓLICAEl aire al ser un fluido de pequeño peso específico, implica fabricar máquinas grandes yen consecuencia caras. Su altura puede igualar a la de un edificio de diez o más plantas,en tanto que la envergadura total de sus aspas alcanza la veintena de metros, lo cualencarece su producción.Desde el punto de vista estético, la energía eólica produce un impacto visual inevitable, yaque por sus características precisa unos emplazamientos que normalmente resultan serlos que más evidencian la presencia de las máquinas (cerros, colinas, litoral). En estesentido, la implantación de la energía eólica a gran escala, puede producir una alteraciónclara sobre el paisaje, que deberá ser evaluada en función de la situación previa existenteen cada localización.Un impacto negativo es el ruido producido por el giro del rotor, pero su efecto no es masacusado que el generado por una instalación de tipo industrial de similar entidad, ysiempre que estemos muy próximos a los molinos.También ha de tenerse especial cuidado a la hora de seleccionar un parque si en lasinmediaciones habitan aves, por el riesgo mortandad al impactar con las palas, aunqueexisten soluciones al respecto como pintar en colores llamativos las palas, situar losmolinos adecuadamente dejando “pasillos” a las aves, e, incluso en casos extremos hacerun seguimiento de las aves por radar llegando a parar las turbinas para evitar lascolisiones. - 20 -
  • FUENTE DE GENERACION EOLICAEL VIENTO¿CÓMO SE FORMA EL VIENTO?Si se colocan seis aerogeneradores imaginarios de última tecnología (1,5 MW depotencia y 77 metros de diámetro de rotor) en cada kilómetro cuadrado de las áreasterrestres con los mejores vientos del planeta, la potencia eléctrica que se obtendría seríade 72 Tera vatios que son 72 billones de vatios, y podría remplazar 54.000millones de toneladas equivalentes de petróleo (Mtep). Es decir: el aprovechamiento delviento cubriría diez veces el consumo de electricidad mundial del año 2002 .Para ello, habría que colocar nada menos que 48 millones de turbinas, en unespacio de 8 millones de , una extensión equivalente a16 veces España, si bien elterreno realmente afectado por infraestructuras eólicas no superaría los 250.0000,0005 veces toda la superficie del planeta. Este es un mero ejercicio teórico, perosirve para hacerse una idea de los enormes recursos eólicos disponibles sobre la Tierra.Para conseguir aprovechar la mayor parte posible de ellos, resulta esencial entender elcomportamiento de ese fluido transparente, incoloro e inodoro, que se mueveparalelamente a la superficie terrestre: el viento.En realidad, y una vez más, la existencia del viento en el planeta es consecuencia de laacción del Sol, pues es la radiación de esta estrella, en combinación con otros factorescomo la inclinación y el desplazamiento de la Tierra en el Espacio o la distribuciónde los continentes y los océanos, lo que activa la circulación de las masas de aire en elglobo al calentar de forma desigual las distintas zonas de la superficie y de laatmósfera terrestres. El aire que más se calienta se vuelve más ligero (al agitarse susmoléculas y perder densidad) y se desplaza hacia arriba, siendo ocupado su lugarpor masas más frías.A gran escala, existe una serie de corrientes de viento dominantes que circulan portodo el planeta en capas de la estratosfera.Estos vientos globales se rigen por los cambios de temperatura y de presiónatmosférica, pero también por otros factores, como la fuerza de Coriolis, que hace que, - 21 -
  • visto desde el Espacio, el viento del hemisferio norte tienda a girar en el sentido de lasagujas del reloj cuando se acerca a un área de bajas presiones y el del hemisferio sur lohaga en dirección opuesta.¿QUÉ ES EL AIRE?Un litro de aire pesa 1,225 gramos. A nivel del mar, y excluidos el contenido en agua (yotros productos en suspensión como materia orgánica o partículas contaminantes), sucomposición es la siguiente: 78,08% Nitrógeno (N2) 20,95% Oxígeno (O2) 0,93% Argón (Ar) 0,03% Dióxido de carbono (CO2) 0,01% Neón (Ne), helio (He), metano (CH4), kriptón (Kr), hidrógeno (H2), dióxido de nitrógeno (NO2), xenón (Xe), ozono (O3).Por otro lado, cerca de la superficie terrestre, a nivel local, soplan otros vientos másespecíficos caracterizados por el relieve del terreno y otras variables como larugosidad o la altura.RUGOSIDAD: Una superficie muy rugosa como un bosque o una aglomeración decasas causarán turbulencias y frenará el viento, mientras que otra muy lisa como el maro las pistas de un aeropuerto favorecerá el desplazamiento del aire.ALTURA: Si el terreno es rugoso, se necesitarán aerogeneradores de mayor alturapara alcanzar la misma velocidad de viento que en otros emplazamientos más lisos. El aumento de la velocidad del viento en función de la altura, en terrenos no demasiado complejos, puede evaluarse mediante la siguiente expresión: 𝛼 𝑉 = 𝑉0 × 0 V (h) = Velocidad del viento que se desea estimar, a la altura h del suelo 𝑉0= Velocidad del viento conocida a una altura 0 h = Altura a la que se quiere estimar la velocidad del viento 0 = Altura de referencia - 22 -
  • Estimación del valor α para distintos terrenos Tipo de terreno α Liso (mar, arena, nieve) 0,10-0,13 Rugosidad moderada (hierba, cultivos) 0,13-0,20 Rugoso (bosques, edificaciones) 0,20-0,27 Muy rugoso (ciudades) 0,27-0,40Para conocer el viento que hará en un punto determinado se deben analizar tanto losvientos globales como los locales. A veces serán los primeros los que predominen sobrelos segundos, y otras, al revés.Los dos valores clave para analizar el viento son su velocidad (medida con unanemómetro) y su dirección (medida con una veleta). No todo el viento sirve para generarenergía. Por lo general, para que las palas de un aerogenerador giren se necesitanvientos moderados por encima de los 4 m/s y por debajo de los 25. No obstante, cadamáquina está diseñada para una determinada velocidad de viento, a partir de la cualgeneralmente se conseguirá la máxima potencia.CUÁNTA ENERGÍA CONTIENE EL VIENTOAproximadamente el 2% de la energía que llega del sol se transforma en energía cinéticade los vientos atmosféricos. El 35% de esta energía se disipa en la capa atmosférica a tansolo un kilómetro por encima del suelo. Del resto se estima que por su aleatoriedad ydispersión solo podría ser utilizada 1/13 parte, cantidad que hubiera sido suficiente paraabastecer 10 veces el consumo de energía primaria mundial del año 2002 (10.000 Mtep),de ahí su enorme potencial e interés.La masa de aire en movimiento es energía cinética que puede ser transformada enenergía eléctrica. Al incidir el viento sobre las palas de una aeroturbina se produce untrabajo mecánico de rotación que mueve a su vez un generador para producir electricidad.La cantidad de energía que contiene el viento antes de pasar por un rotor en movimientodepende de tres parámetros: la velocidad del viento incidente, la densidad del aire y elárea barrida por el rotor.La velocidad a la que el aire pase por las palas resulta determinante, pues la energíacinética del viento aumenta proporcionalmente al cubo de la velocidad a la que se mueve.Por ejemplo: si la velocidad se duplica, la energía será ocho veces mayor (23). - 23 -
  • En cuanto a la densidad, la energía contenida en el viento aumenta de forma proporcionala la masa por unidad de volumen de aire, que en condiciones normales (a nivel del mar, auna presión atmosférica de 1.013 milibares y a una temperatura de 15 °C) es de 1,225kilogramos por cada metro cúbico. Esto quiere decir que, cuando el aire se enfríe yaumente de peso al volverse más denso, transferirá más energía al aerogenerador. Y, alcontrario, cuando el aire se caliente o cuando se asciende en altitud, será menor laenergía cinética que llegue a la turbina.En lo que respecta al área barrida, cuanto más aire en movimiento sea capaz de capturarun aerogenerador más energía cinética encontrará. En el caso de un rotor de una turbinade 1.000 kW de potencia nominal, el rotor puede tener un diámetro de unos 54 metros, asíque barrerá una superficie de unos 2.300 .La energía cinética contenida en el viento es muy grande. Sin embargo, no puede serextraída toda por los aerogeneradores. Primero porque esto implicaría detener porcompleto el viento, lo que impediría que éste pasara de forma continua a través de laspalas de la turbina; de hecho, y según el Límite de Betz, puede teóricamente obtenerse,como máximo, el 59% de la energía que llega al rotor. Y segundo, porque también sepierde parte en el proceso de transformación de la energía en la máquina. Al final,hoy en día, un aerogenerador aprovecha cerca del 40% de la energía almacenada enel viento. Para cuantificar la cantidad de energía contenida en el viento antes de pasar a través de un rotor se utiliza la siguiente fórmula: 𝑷= 𝟏 𝟐 𝝆 𝑺 𝑽𝟑 P = potencia en vatios (W) ρ = densidad del aire en kg/𝑚 S = superficie o área barrida por el rotor en 𝑚 V = velocidad del viento en m/s - 24 -
  • PRODUCCIÓNActualmente la energía eólica se aprovecha de dos formas bien diferenciadas por unaparte se utiliza para sacar agua de los pozos un tipo de eólicas llamadas Aero bombas,de las cuales el modelo de máquina más generalizado corresponde a molinos multipaladel tipo americano. Estos molinos extraen el agua de los pozos directamente a través dela energía mecánica o por medio de bombas sin más ayuda que la del viento.Por otra, está ese tipo de eólicas que llevan unidas un generador eléctrico y producencorriente cuando sopla el viento, reciben entonces el nombre de aerogeneradores.LAS NUEVAS MÁQUINAS EÓLICASLos avances en la aerodinámica han incrementado el rendimiento de los aerogeneradoresdel 10% hasta el 45%. En buenos emplazamientos, con vientos medios anualessuperiores a los 5 m/s a 10 metros de altura, se consiguen producciones eléctricasanuales por metro cuadrado de área barrida superiores a los 1.000 kW/h. El tamañomedio de los grandes aerogeneradores es de 600-1.300 kWDISEÑO DE AEROGENERADORESCon rotores de 40 metros de diámetro. Existe una tendencia generalizada hacia lasmáquinas tripala, que representan más del 80% de los aerogeneradores instalados.Los futuros desarrollos tecnológicos buscan la reducción de costes mediante la elecciónde conceptos simplificados como, por ejemplo, el uso de trenes de potencia modulares,diseños sin caja de multiplicación, sistemas de comunicación pasivos y con orientaciónlibre. Los desarrollos inciden también en la reducción de cargas y desgastes mecánicosmediante articulaciones y sistemas de velocidad variable, con control de par, reduciendolas fluctuaciones y mejorando la sincronización a la red.Todo esto se traducirá en trenes de potencia más ligeros y baratos. - 25 -
  • LOS AEROGENERADORES Y EL MEDIO AMBIENTE:Existe un amplio consenso social sobre la compatibilidad entre las instalaciones eólicas yel respeto al medioambiente, si bien también existen ciertos impactos derivados delaprovechamiento de la energía eólica que no deben obviarse en un esfuerzo por reducir elimpacto medioambiental de la generación de energía eléctrica.Los parques eólicos están localizados de modo preferente en áreas de montaña, enposiciones próximas a las líneas de cumbre, en donde se suele manifestar un altopotencial del recurso. En estas áreas el grado de conservación natural suele ser bueno y,a veces, con alto valor paisajístico, por lo que la ocupación del terreno por lasinstalaciones del parque eólico es un factor de impacto por su posible afección a losrecursos naturales, paisajísticos o culturales de la zona.Generalmente, su incidencia es de escasa importancia, puesto que la ocupaciónirreversible de suelo por los aerogeneradores representa un porcentaje muy bajo enrelación con la superficie total ocupada por el parque, quedando prácticamente todo elterreno disponible para los tipos de usos que habitualmente se daban en el área delemplazamiento.Las acciones del proyecto que generan mayor número de impactos son las referidas aobra civil: viales, zanjas, edificio de control y subestación. Todas estas acciones causanuna alteración del suelo y cubierta vegetal y en ocasiones, pequeñas modificacionesgeomorfológicas provocadas por desmontes o aplanamientos. No obstante, en la mayoríade los casos, el acceso principal lo constituyen carreteras ya existentes, mientras que losaccesos interiores a las líneas de aerogeneradores se construyen, en la medida de loposible, aprovechando el trazado de las pistas forestales y de accesos de uso.Los aerogeneradores son siempre elementos muy visibles en el paisaje. De lo contrario,no estarían situados adecuadamente desde un punto de vista meteorológico.La ilustración muestra el parque eólico de Kappel (Dinamarca). Probablemente sea unade las distribuciones de máquinas eólicas más agradables posibles desde el punto devista estético. La forma del dique a lo largo de la costa se repite en la línea de lasturbinas.En todo caso el impacto visual es algo consustancial a esta forma de producir energía.Puede minimizarse en lo posible, por ejemplo pintando las torres de gris, pero nunca - 26 -
  • evitarse totalmente. En áreas llanas suele ser una buena estrategia disponer las turbinassegún una distribución geométrica simple, fácilmente perceptible por el espectador. Sinembargo, existen límites a la utilización de patrones simples: en paisajes con fuertespendientes, rara vez es viable la utilización de un patrón simple, y suele ser mejor hacerque las turbinas sigan los contornos del altitud del paisaje, o los cercados u otrascaracterísticas del mismo.Otro efecto achacado a este tipo de instalaciones es la contaminación acústica.Aunque el sonido no es un problema capital para la industria, dada la distancia a la que seencuentran los vecinos más cercanos (normalmente se observa una distancia mínima deunos 7 diámetros de rotor o 300 metros), no por ello es éste un detalle que se descuidetotalmente a la hora de diseñar nuevos equipos. Además, ningún paisaje está nunca ensilencio absoluto. Por ejemplo, las aves y las actividades humanas emiten sonidos y, avelocidades del viento alrededor de 4-7 m/s y superiores, el ruido del viento en las hojas,arbustos, árboles, mástiles, etc. enmascarará gradualmente cualquier potencial sonido delos aerogeneradores. Esto hace que la medición del sonido de los aerogeneradores deforma precisa sea muy difícil. Generalmente, a velocidades de 8 m/s y superiores llega aser una cuestión bastante difusa el discutir las emisiones de sonido de los modernosaerogeneradores, dado que el ruido de fondo enmascarará completamente cualquier ruidode la turbina. Al menos este es el punto de vista defendido por los fabricantes de equiposeólicos, que en diseños modernos declaran niveles de ruido de 48 dB a 200 metros delaerogenerador. - 27 -
  • Por último se hace necesario reseñar, aunque sea muy sucintamente, un debate abiertoentre la industria explotadora de parque eólicos y los diferentes grupos de defensa de lanaturaleza, quienes paradójicamente deberían ser los mayores defensores de esta fuenteno contaminante de energía. Tal debate es la mortandad de aves causadas por colisionescon las aspas de los equipos. Si bien este fenómeno está muy vinculado a las distintasespecies (agudeza visual, velocidad y altura de vuelo...) las posturas son enfrentadas ylas posiciones dispares, aunque se han ensayado soluciones diversas como ya se haindicado en el apartado de desventajas de la energía eólica, por ejemplo, pintar las palasde los rotores en colores llamativos, distribuir los molinos contemplando pasillos aéreospara las aves, etc...En cualquier caso, los datos disponibles indican que, aun en zonas de paso de grandesbandadas de aves migratorias, como es el caso de Tarifa, los impactos observados sonpequeños.De todos modos, la instalación de parques eólicos está precedida por un Estudio deImpacto Ambiental que ha de ser aprobado por las autoridades de la ComunidadAutónoma correspondiente con el objetivo de obligar a los promotores de la instalación aadoptar las medidas pertinentes para minorar los posibles impactos negativos quepudieran producirse sobre el medio ambiente local. La realización de este tipo de estudiosse justifica más por la sensibilidad social en las áreas geográficas donde se ubican quepor las características de este tipo de instalaciones, cuyos efectos ambientales negativossuelen ser muy inferiores a los producidos por cualquier otra actividad de producciónenergética. La aprobación medioambiental mencionada suele estar acompañada tanto demedidas correctoras para el diseño global de la instalación como para el posicionamientode aerogeneradores, restauración de la cubierta vegetal, formas de torres, pinturas oenterramiento de líneas eléctricas, así como de un plan de vigilancia cuya función básicaes garantizar la afectación mínima del parque al entorno en el que está situado. - 28 -
  • FACTIBILIDAD ECONOMICA DE LA ENERGIA EOLICAAunque la rentabilidad económica de un aerogenerador no debe ser la única medida dereferencia, sino también evaluar las ventajas ecológicas de este tipo de energía los costesde generación deberán por supuesto quedar en un valor macro económicamentejustificable.La rentabilidad económica de un aerogenerador y por ende su utilización, dependefundamentalmente de los datos del viento en el lugar de emplazamiento.Un parámetro decisivo es la velocidad anual media del viento, la cual se calcula mediantela distribución y el valor absoluto de la velocidad a lo largo de un año natural.Debe aclararse que la mejor forma de calcular la energía anual media de unaerogenerador es mediante la distribución estadística de Weibull II, llevando los valoresmedios que generalmente se miden a 10 metros de altura, a la altura del eje del rotor delaerogenerador.Una forma aproximada de cálculo de la velocidad del viento a la altura del aerogeneradores mediante la ecuación: donde se han utilizado los siguientes parámetros: = Velocidad media a la altura de cálculo. 0 = Velocidad media a 10 m de altura.h = Altura de cálculo.a = Exponente en función de la rugosidad del terreno. Oscila entre 0,08 y 0,40. - 29 -
  • Por otra parte, la rentabilidad de un aerogenerador está determinada por los costes degeneración de corriente eléctrica, la cual puede calcularse según la siguiente igualdaddonde:COE = Coste de generación de corriente eléctrica (€/kW/h)IC= Costes de inversión del aerogenerador (€).E= Energía generada anualmenteE= P*T (kW/h/año).P = Potencia nominal del aerogenerador (kW).T= Horas de generación con máxima potencia (T=FC*8760).FC = Factor de carga.a= Tasa de anualidad de los costes de capital.OM = Costes de operación y mantenimiento, se puede calcular como unporcentaje de la inversión IC, variando según el aerogenerador entre 0,5% y 3,5%.b= Costes anuales de servicio (b=a + OM).La tasa de anualidad a depende del interés y del tiempo de amortización enaños, y está definida para diferentes intereses y diferentes tiempos de amortización.Pero sin lugar a dudas las diferencias más grandes resultan de los costes específicos deinversión, ( BIC=IC/E ), es decir, de los costes totales de inversión y de la energíagenerada anualmente.La inversión a realizar para la instalación de un parque eólico se ve especialmenteafectada, además de por el propio coste de los aerogeneradores, por el coste de la línea yel equipamiento eléctrico necesario para la interconexión. Este último factor constituyefrecuentemente una causa de incertidumbre que afecta a la viabilidad económica del - 30 -
  • proyecto, y su cuantificación pasa normalmente, por alcanzar un acuerdo previo con lacompañía distribuidora de electricidad que tenga en cuenta no sólo los costes de la líneade conexión sino las modificaciones que se requieran en la red de distribución otransporte. Estas dificultades son a menudo tan importantes que están ralentizando eincluso comprometiendo seriamente las financiaciones de los parques eólicos. Los costesde conexión, las tasas a la administración local, que aunque reguladas suelen seracordadas entre promotores y autoridades municipales, y los costes de los terrenos sondifíciles de cuantificar, pero en cualquier caso están sufriendo un aumento progresivo enlos últimos años.Para un parque considerado como “caso tipo”, de 15 MW de potencia nominal, constituidopor máquinas de 600 ó 700 kW de potencia unitaria, con altura de buje de 45 m., con unaorografía normal y una línea de conexión de 10 km a 132 kV, la inversión total sería deunos 11,7 millones de euros. En este total, los aerogeneradores significarían el 75%, elequipamiento electromecánico incluida línea de transporte el 14% y la obra civil el 6%,correspondiendo el 5% restante a los estudios de evaluación de recursos eólicos, impactoambiental, promoción, tramitación de permisos e ingeniería. La vida operativa de lainstalación se estima en 20 años y la producción eléctrica media la equivalente a 2.400horas anuales de funcionamiento a potencia nominal. Por su parte, los costes deexplotación medios suponen anualmente del orden de un 3% de los costes de inversión.La inversión señalada supone un ratio de 780 €/kW instalado en 2004 que, teniendo encuenta principalmente el coste previsto de los aerogeneradores, evolucionará segúnprevisiones del Plan de Fomento de las Energías Renovables hasta quedaraproximadamente en 690 €/kW en 2010.. - 31 -
  • TIPOS QUE DE GENERADORES QUE EXISTENEn la actualidad existe toda una enorme variedad de modelos de aerogeneradores,diferentes entre sí tanto por la potencia proporcionada, como por el número de palas oincluso por la manera de producir energía eléctrica (aisladamente o en conexión directacon la red de distribución convencional). Pueden clasificarse, pues, atendiendo adistintos criterios:POR LA POSICIÓN DEL AEROGENERADOR:EJE VERTICALSu característica principal es que el eje de rotación se encuentra en posiciónperpendicular al suelo. Son también llamados "VAWTs", que corresponde a las siglas dela denominación inglesa "Vertical Axis Wind Turbines". Existen tres tipos de estosaerogeneradores: • DARRIEUS: Consisten en dos o tres arcos que giran alrededor del eje. • PANEMONAS: Cuatro o más semicírculos unidos al eje central. Su rendimiento es bajo. • SABONIUS: Dos o más filas de semicilindros colocados opuestamente. - 32 -
  • EJE HORIZONTALSon los más habituales y en ellos se ha centrado el mayor esfuerzo de diseño en losúltimos años. Se los denomina también "HAWTs", que corresponde a las siglas de ladenominación inglesa "Horizontal Axis Wind Turbines".CLASIFICACIÓN DE AEROGENERADORES DE EJE HORIZONTAL PARAPRODUCCIÓN ELÉCTRICA EN FUNCIÓN DE SU POTENCIADenominación (kW) AplicacionesMuy baja <1 <1 Embarcaciones, sistemas de comunicación, refugios de montaña, iluminación... 1-10 1-3 Granjas, viviendas aisladas (Sistemas EO-FV), bombeo…Baja 10-100 3-9 Comunidades de vecinos, PYME´s (sistemas mixtos EO- diésel), drenaje, tratamiento de aguas...Media 100-1.000 9-27 Parques Eólicos (terreno complejo). - 33 -
  • Alta 1.000-10.000 27-81 Parques Eólicos (terreno llano, mar adentro).Muy alta > 10.000 > 81 En fase de investigación y Desarrollo, requieren nuevos diseños y materiales no convencionales. Suponen un salto tecnológico. No antes del año 2010.POR LA POSICIÓN DEL EQUIPO CON RESPECTO AL VIENTO: • BARLOVENTO:Las máquinas corrientes arriba tienen el rotor de cara al viento. La principal ventaja de losdiseños corriente arriba es que se evita el abrigo del viento tras la torre. Con mucho, lamayoría de los aerogeneradores tienen este diseño.Por otro lado, también hay algo de abrigo enfrente de la torre, es decir, el viento empiezaa desviarse de la torre antes de alcanzarla, incluso si la torre es redonda y lisa. Así pues,cada vez que el rotor pasa por la torre, la potencia del aerogenerador cae ligeramente.El principal inconveniente de los diseños corriente arriba es que el rotor necesita serbastante inflexible, y estar situado a una cierta distancia de la torre. Además una máquinacorriente arriba necesita un mecanismo de orientación para mantener el rotor de cara alviento. - 34 -
  • • SOTAVENTO:Las máquinas corrientes abajo tienen el rotor situado en la cara a sotavento de la torre.La ventaja teórica que tienen es que pueden ser construidos sin un mecanismo deorientación, si el rotor y la góndola tienen un diseño apropiado que hace que la góndolasiga al viento pasivamente.Sin embargo, en grandes máquinas ésta es una ventaja algo dudosa, pues se necesitancables para conducir la corriente fuera del generador. Si la máquina ha estadoorientándose de forma pasiva en la misma dirección durante un largo periodo de tiempo yno dispone de un mecanismo de orientación, los cables pueden llegar a sufrir una torsiónexcesiva.Un aspecto más importante es que el rotor puede hacerse más flexible. Esto supone unaventaja tanto en cuestión de peso como de dinámica de potencia de la máquina, es decir,las palas se curvarán a altas velocidades del viento, con lo que quitarán parte de la cargaa la torre.El inconveniente principal es la fluctuación de la potencia eólica, debida al paso del rotor através del abrigo de la torre. Esto puede crear más cargas de fatiga en la turbina que conun diseño corriente arriba.POR EL NUMERO DE PALAS: • UNA PALAAl tener sólo una pala, estos aerogeneradores precisan un contrapeso en el otro extremopara equilibrar. La velocidad de giro es muy elevada. Su gran inconveniente es queintroducen en el eje unos esfuerzos muy variables, lo que acorta la vida de la instalación.Una aplicación de este tipo de máquinas puede verse en la foto situada al lado. - 35 -
  • • DOS PALASLos diseños bipala de aerogeneradores tienen la ventaja de ahorrar el coste de una palay, por supuesto, su peso.Sin embargo, suelen tener dificultades para penetrar en el mercado, en parte porquenecesitan una mayor velocidad de giro para producir la misma energía de salida.Esto supone una desventaja tanto en lo que respecta al ruido como al aspecto visual unaaplicación de este diseño se presenta en la figura.Esto supone una desventaja tanto en lo que respecta al ruido como al aspecto visual. Unaaplicación de este diseño se presenta en la figura. - 36 -
  • • TRES PALASLa mayoría de los aerogeneradores modernos tienen este diseño, con el rotor mantenidoen la posición corriente arriba, usando motores eléctricos en sus mecanismos deorientación este diseño tiende a imponerse como estándar al resto de los conceptosevaluados.La gran mayoría de las turbinas vendidas en los mercados mundiales poseen este diseñoun espectacular ejemplo, de 72 m de diámetro del rotor y 80 m de altura hasta el eje,puede verse en la foto. • MULTIPALASCon un número superior de palas o multipalas. Se trata del llamado modelo americano,debido a que una de sus primeras aplicaciones fue la extracción de agua en pozos de lasgrandes llanuras de aquel continente. - 37 -
  • POR LA MANERA DE ADECUAR LA ORIENTACIÓN DEL EQUIPO A LADIRECCIÓN DEL VIENTO EN CADA MOMENTO:El mecanismo de orientación de un aerogenerador es utilizado para girar el rotor de laturbina en contra del viento. Se dice que la turbina tiene un error de orientación si el rotorno está perpendicular al viento.Un error de orientación implica que una menor proporción de la energía del viento pasaráa través del área del rotor (esta proporción disminuirá con el coseno del error deorientación). Por tanto, la eficiencia del mecanismo de orientación es fundamental paramantener el rendimiento de la instalación.SEGÚN LA FORMA DE PRODUCIR ENERGÍA ELÉCTRICASe divide en dos: en conexión directa a la red de distribución convencional o de formaaislada: Las aplicaciones aisladas por medio de pequeña o mediana potencia seutilizan para usos domésticos o agrícolas (iluminación, pequeños electrodomésticos,bombeo, irrigación, etc.), incluso en instalaciones industriales para desalación, repetidoresaislados de telefonía, TV, instalaciones turísticas y deportivas, etc. En caso de estarcondicionados por un horario o una continuidad, se precisa introducir sistemas de bateríasde acumulación o combinaciones con otro tipo de generadores eléctricos (grupos diésel,placas solares fotovoltaicas, centrales mini hidráulicas,...)También se utilizan aerogeneradores de gran potencia en instalaciones aisladas,desalinización de agua marina, producción de hidrógeno, etc.LA CONEXIÓN DIRECTA A LA REDViene representada por la utilización de aerogeneradores de potencias grandes (mas de10 ó 100 kW). Aunque en determinados casos, y gracias al apoyo de los Estados a lasenergías renovables, es factible la conexión de modelos mas pequeños, siempre teniendoen cuenta los costes de enganche a la red (equipos y permisos). La mayor rentabilidad seobtiene a través de agrupaciones de máquinas de potencia conectadas entre si y quevierten su energía conjuntamente a la red eléctrica. Dichos sistemas se denominanparques eólicos. - 38 -
  • Por sus condiciones de producción caprichosa, está limitada en porcentaje al total deenergía eléctrica (en la conexión directa a la red). Se considera que el grado depenetración de la energía eólica en grandes redes de distribución eléctrica, puedealcanzar sin problemas del 15 al 20% del total, sin especiales precauciones en la calidaddel suministro, ni en la estabilidad de la red. - 39 -
  • COMPONENTES DE UN AEROGENERADOREn esta figura se pueden ver los principales elementos de un aerogenerador:Donde se observan los siguientes componentes: - 40 -
  • TURBINA:Las principales partes de la turbina se ven en la siguiente figura:Y en la siguiente imagen se aprecian todos los componentes en detalle - 41 -
  • Frame: chasisGearbox: multiplicadorBearing: rodamientoHub: bujeGenerador: GeneradorYaw motor / break: motor/freno para el movimiento de orientación de la turbinaLA GÓNDOLAContiene los componentes clave del aerogenerador, incluyendo el multiplicador y elgenerador eléctrico. El personal de servicio puede entrar en la góndola desde la torre dela turbina.La góndola del aerogenerador protege a todos los componentes del mismo de lasinclemencias del tiempo, a la vez que aísla acústicamente el exterior del ruido generadopor la máquina la capota de la góndola, fabricada en material compuesto, está unida alchasis, sobre el que se montan todos los componentes. Está construida en un 30% defibra de vidrio y en un 70% de poliéster. Dispone de tomas de aire para la refrigeración,trampilla, pararrayos, anemómetro y veleta. - 42 -
  • La cara externa está protegida con gelcoat de alta calidad, no permitiéndose que en suacabado aparezcan deformaciones o marcas de fibra, Este acabado proporciona unaresistencia suficiente al medio marino y a la erosión derivada de vientos fuertes ypartículas en suspensión.El chasis es partido, con una parte frontal en la que se soportan y transmiten las cargasdel rotor y tren de potencia, y una parte posterior en voladizo sobre la que descansan elgenerador y los armarios de potencia y equipos auxiliares.EL BUJEEl buje del rotor está acoplado al eje de baja velocidad del aerogenerador.EL ROTORPodemos encontrar varios modelos de rotor, y esa es la mejor forma de entender y hacerla elección de uno para la creación de una máquina eólica.Un ejemplo de rotor será un tripala horizontal, con control de potencia por entrada enpérdida. La pala puede ser de longitud 21 m por lo que al usar buje esférico sonnecesarios unos alargadores de aproximadamente 0.5 m. (para un buje de 1.7 m.diámetro). El ángulo de inclinación del eje de giro del rotor respecto a la horizontal es de5° (ángulo de tilt).La pala viene equipada con dispositivos aerodinámicos que optimizan el comportamientode ésta tanto desde un punto de vista estructural-dinámico como de actuaciones.El sentido de giro del rotor, visto desde aguas arriba, es horario también podemosencontrar un rotor de tipo tripala de eje horizontal, con control de potencia por cambio depaso de las palas, y por elección de la velocidad de giro de su rotor, de manera que seestá siempre en la situación óptima para la producción energética.Ejemplos de pala elegida para este tipo pueden ser la LM 25.1 P 27.1 P 28.6 P (Longitudde pala 25.1 m 27.1 m y 28.6 m) la pala está unida al buje mediante un rodamientode bolas, que permite a ésta girar alrededor de su eje. El rodamiento se une a la pala porsu anillo interior y al buje por el exterior.El control del ángulo de paso permite a la pala girar entre 0 y 90º y conseguir que elaerogenerador mantenga la potencia nominal en un rango de vientos comprendido entre12 – 25,11,5 - 25 y 10,8 - 25 m/s) así como realizar arranque y paradas eficaces. - 43 -
  • EL EJE DE BAJA VELOCIDADConecta el buje del rotor al multiplicador. En un aerogenerador moderno de 600 kW. Elrotor gira muy lento, a unas 19-30 r.p.m. El eje contiene conductos del sistema hidráulicopara permitir el funcionamiento de los frenos aerodinámicos.SISTEMA DE CAMBIO DE PASOLa principal función del sistema de cambio de paso es el control de potencia el sistema decontrol está continuamente comparando la curva de potencia con la producción delaerogenerador, seleccionando el paso de la pala óptimo para cada velocidad de rotación.El cambio de paso se realiza mediante un actuador hidráulico individual para cada pala,aumentando o disminuyendo la presión. Con este sistema se logra una mayor precisiónen la regulación, optimizar la dinámica del sistema y una mayor seguridad frente a fallos.También se utiliza el cambio de paso para el sistema de frenado. Mediante las servoválvulas se llevan las palas hasta 88° (posición de bandera) a una velocidad de 5,7°ls enuna parada normal. Para frenada de emergencia se utilizan, adicionalmente a las servoválvulas, unos acumuladores que son capaces de llevar la pala a 88° a una velocidad de15°ls.EL TREN DE POTENCIA Y MULTIPLICADOREl tren de potencia está constituido por el eje lento, el soporte principal de dicho eje, elmultiplicador de velocidades y el acoplamiento. Su misión es transmitir la potenciamecánica al generador eléctrico en las condiciones adecuadas para la generación deelectricidad.El multiplicador tiene en la entrada el eje de baja velocidad. Permite que el eje de altavelocidad que está a la salida gire más de 50 veces más rápido que el eje de bajavelocidad.Se debe tener presente que este multiplicador está equipado con un sistema delubricación, que puede ser por bomba independiente o por barbo taje. La bomba,acoplada a un motor eléctrico e instalado a un costado de la máquina, se activa antes deliberar el rotor, con lo que la máquina recibe una cantidad suficiente de aceite ya antes deiniciar el giro, caudal que en todo momento es constante e independiente del régimen derevoluciones del multiplicador. - 44 -
  • En este caso la cantidad de aceite en el cárter es sensiblemente inferior que en lalubricación por barbo taje, si bien, en la práctica se opta por una combinación racional delos dos sistemas, a objeto de minimizar lar necesidades de energía requeridas para losequipos de bombeo y abaratar los costes.El eje principal realizado en acero forjado (42 CrMo4) consta de una brida para su uniónmediante tornillos al buje, se apoya sobre un rodamiento de doble hilera de rodillos en suparte delantera y se une al multiplicador mediante un aro Stüwe de compresión.El multiplicador tiene una relación de velocidades mayor a 1:50, que consigue medianteuna primera etapa planetaria y dos etapas más de ejes paralelos helicoidales.El sentido de giro en eje lento y eje rápido es el mismo. La potencia nominal de entradaen el eje lento puede ser de 715 kW o 860 kW.El acoplamiento entre multiplicador y generador es elástico, con capacidad de absorberdes alineamientos en operación en continuo. El freno mecánico se monta sobre el ejerápido del multiplicador, y consiste en un disco de 795 mm de diámetro sobre el que actúauna pinza hidráulica, segura ante el fallo.EL EJE DE ALTA VELOCIDADGira aproximadamente a 1.500 r.p.m. lo que permite el funcionamiento del generadoreléctrico. Está equipado con un freno de disco mecánico de emergencia.El freno mecánico se utiliza en caso de fallo del freno aerodinámico, o durante las laboresde mantenimiento de la turbina.EL GENERADOR ELÉCTRICOSuele ser un generador asíncrono o de inducción. En los aerogeneradores modernos lapotencia máxima suele estar entre 500 y 1.500 kW Generador asíncrono: tiene un dobledevanado estatórico de, por ejemplo, 4 y 6 polos, lo que permite elegir, en función de lavelocidad del viento, cual de los dos se conecta a la red, optimizando así el rendimientode la transformación energética y características aerodinámicas, a la vez que se reduce elnivel de ruido a bajas velocidades de viento. La potencia de cambio está en el entorno delos 130 kW.Generador es de tipo síncrono: es de velocidad de sincronismo 1500 rpm. El sistema decontrol permite al generador producir energía desde 750 rpm hasta la velocidad de - 45 -
  • sincronismo. Este sistema de velocidad variable permite optimizar la captación de energíapara velocidades de viento inferiores a la velocidad nominal. En este sistema, elacoplamiento entre el generador síncrono y la red eléctrica de frecuencia fija, se establecea través de un convertidor de frecuencia, situado directamente entre el estator de lamáquina y la red. La potencia total generada por la máquina pasa a través del convertidor.LA UNIDAD DE REFRIGERACIÓNContiene un ventilador eléctrico utilizado para enfriar el generador eléctrico. Ademáscontiene una unidad refrigerante por aceite empleada para enfriar el aceite delmultiplicador. Algunas turbinas tienen generadores refrigerados por agua.LAS PALAS DEL ROTORSe mueven con el viento y transmiten su potencia hacia el buje. En un aerogeneradormoderno de 600 KW. cada pala mide alrededor de 20 metros de longitud y su diseño esmuy parecido al del ala de un avión.Los materiales que tradicionalmente se han utilizado en la fabricación de las palas de losaerogeneradores se han visto desplazados por la utilización de plásticos y resinas, Lafibra de vidrio se aplica al 99% de los grandes aerogeneradores. Existe una tendenciaclara hacia el uso de epoxi (generalmente resina de poliéster) reforzado de fibra de vidrioo carbono.SISTEMA DE ORIENTACIÓNEl aerogenerador tiene un sistema activo de orientación, que hace girar la góndola deforma que el rotor permanezca orientado hacia el viento El sistema actúa sobre unrodamiento de bolas que une la torre al chasis. La parte exterior del rodamiento, que seune a la torre a través de tornillos, tiene un dentado sobre el que actúan los moto-reductores de orientación. En la parte interna de la torre existe un disco de freno, sobre elque se montan las pinzas de freno.A través de los sensores de viento localizados en el exterior de la góndola (duplicados porseguridad), el control es informado si la góndola está orientada o no con el vientoincidente. Si no lo está, se liberan parcialmente (reduciendo la presión de su circuitohidráulico) las 4 pinzas de freno en orientación de la máquina, de forma que cuando los 2moto-reductores eléctricos aplican su par de giro sobre el rodamiento corona, la máquinamantiene un par pasivo que hace más suave y más seguro el movimiento de la máquina. - 46 -
  • CONVERTIDORTiene el cometido de regular el par que es opuesto por el generador eléctrico a la turbina,regulando de esta forma su velocidad de giro, y el de inyectar la energía producida en lared con la máxima calidad posible.El convertidor se encuentra en una plataforma intermedia de la torre. Su entrada seencuentra conectada al generador a través de mangueras flexibles, y la salida es dirigidade igual forma al transformador de media tensión para su distribución.Los objetivos que el convertidor cumple son:  Inyección de potencia a la red de forma óptima.  Reducción máxima de fluctuaciones de potencia y efecto Flickering.  Operación con velocidad variable del rotor, de forma que el punto de funcionamiento de la turbina sea el de máximo rendimiento dentro del rango de funcionamiento. - 47 -
  • TIPOS DE VOLTAJESISTEMA DE ELEVACIÓN DE TENSIÓN.El armario de potencia y control situado en la base de la torre, se conecta a untransformador seco de 1000 kVA ubicado en el interior de la torre, en el que se eleva latensión hasta 20 kV (más adecuada para su distribución dentro del parque), para serentregada a la red a través de las correspondientes celdas de media tensión.Los devanados del transformador son continuamente monitorizados mediante tressondas, las cuales llevan a cabo la medida y el control de la temperatura.Los aerogeneradores de la serie 800 kW se encuentran equipados con un sistema de tresceldas de 20 kV. Su función es la de proporcionar una conexión fácil y segura entre elaerogenerador y la red, posibilitando la desconexión y puesta a tierra, si fuera necesario,del aerogenerador.El sistema de elevación de tensión está compuesto por los siguientes equipos, ubicadosen el interior de la torre:TRANSFORMADOR DE POTENCIA SECOTiene devanados encapsulados en resina epoxi, servicio continuo, instalación interior de1000 KV A, 20/1 kV, grupo de conexión DIN 11, 50 Hz.CELDA DE PROTECCIÓN DEL TRANSFORMADORTiene un interruptor seccionador y posiciones de conexión - seccionamiento puesta atierra, de 24 kV, 400 A, 16 kA, mando manual, bobina de disparo y porta fusibles contimonería de disparo por fusión. Incluye captores capacitivos de presencia de tensión,seccionador de doble puesta a tierra de los porta fusibles según DIN43.625. Salida decable por pasa tapas para bornes enchufable de 200 A.CELDA DE SALIDA DE LÍNEA 20 KVTiene interruptor seccionador y posiciones de conexión - seccionamiento - puesta a tierra,de 24 kV, 400 A Y mando manual, incluyendo captores capacitivos de presencia detensión en cada fase de la línea de salida y acometida de cables a pasa tapas parabornes atornillables 400/630 A. - 48 -
  • CABINA PARA ENTRADA DE LÍNEASe realiza mediante acometida directa de pasa tapas para bornes atornillables de 400/630A, sin elemento de corte.Estas celdas disponen de un sistema de seguridad que indica claramente si aparecieracualquier fuga del gas aislante. Las celdas permiten la desconexión y puesta a tierra deltransformador de un aerogenerador a la vez que el servicio a máquinas conectadas en lamisma línea sigue estando disponibleEL CONTROLADOR ELECTRÓNICOEs un ordenador que continuamente monitoriza las condiciones del aerogenerador y quecontrola el mecanismo de orientación. En caso de cualquier disfunción (por ejemplo, unsobrecalentamiento en el multiplicador o en el generador), automáticamente para elaerogenerador y llama al ordenador del operario encargado de la turbina a través de unenlace telefónico mediante MODEM.LA TORRESoporta la góndola y el rotor. Generalmente es una ventaja disponer de una torre alta,dado que la velocidad del viento aumenta conforme nos alejamos del nivel del suelo. Unaturbina moderna de 600 KW. Tendrá una torre de 40 a 60 metros.Las torres pueden ser bien torres tubulares (como la mostrada en el dibujo) o torres decelosía. Las torres tubulares son más seguras para el personal de mantenimiento de lasturbinas ya que pueden usar una escalera interior para acceder a la parte superior de laturbina. La principal ventaja de las torres de celosía es que son más baratas. - 49 -
  • CARACTERISTICAS DE ALGUNOS GENERADORES EOLICOS.GENERADOR EÓLICO AMPAIR PACIFIC 100• Potencial de salida de 100W• Limitación de la corriente máxima de salida• Alternador sin escobillas• Sus 6 palas y el centro de gravedad alineado con el eje evitanlos molestos ruidos• Equipado con arillos deslizantes para buscar la dirección del viento y autorientarse• MaximizadoLas necesidades de producción de energía eléctrica se ponen de manifiesto en multitudde ocasiones. Mantener operativos los instrumentos de navegación, al mismo tiempo quela nevera y otros elementos de confort, requiere a menudo mucha más energía de la queproducimos con la navegación a motor. - 50 -
  • El ruido y consumo de combustible del generador o motor se pueden reducir mediante eluso del generador eólico que producirá energía eléctrica continuamente por acción delviento. Modelos A01 MO 31 Montaje en Stern (kit montaje en popa) A01 MO 32 Montaje en palo de mesana (mizzen bracket) A01 MO 30 Montaje en puente (con palo aluminio 410mm+base de 120x120mm) A01 1012 12V DC. Precisa regulador A01 1024 24V DC. Precisa regulador A00 RG S1B-12 Regulador de dos niveles de carga, 100W, para una batería de 12V DC A00 RG S1B-24 Regulador de dos niveles de carga, 100W, para una batería de 24V DC A00 RG S3B-24 Regulador de dos niveles de carga, 100W, para tres baterías de 24V DC A00 RG S3B-12 Regulador de dos niveles de carga, 100W, para tres baterías de 12V DC - 51 -
  • DISEÑOLa mecánica y el diseño eléctrico del Ampair Pacific 100 es el resultado de unacombinación óptima entre la turbina y el alternador, produciendo la máxima eficienciade conversión a una velocidad eólica normal (7 - 18 nudos).Ideado para tener un funcionamiento suave, sin ruido ni vibración, el Ampair Pacific 100está diseñado para sobrevivir en los más severos entornos. Todos sus componentes hansido maximizados para prevenir la corrosión.Este generador eólico tiene numerosas aplicaciones. Puede encontrarse en:embarcaciones, chalets en las playas de Tasmania, estaciones de radar en Finlandia,repetidores de radio en Sudáfrica, para telecomunicaciones en las Islas Malvinas,para varias expediciones a la Antártida... en definitiva, para todas aquellas situacionesdonde necesitan cargarse baterías de 12 ó 24V.MIZZEN  Soporte de aluminio para la instalación  Resistente a la torsión en cualquier dirección - 52 -
  • STERN  Kit de montaje en popa  Dos tubos de aluminio con fijaciones al backsta y, 2 cables de acero inoxidable, soportes de fijación y pequeño material para el montaje. - 53 -
  • GENERADOR EÓLICO AMPAIR PACIFIC 300 (12 Ó 24V)300W de corriente continúa a 12,6m/s  Velocidad de arranque 3m/s  Prestaciones sin compromiso  Energía sin polución  La energía que se necesita  La fuerza requerida  Protección frente a fuertes vientos - 54 -
  • Optimizado diseño de la turbina: poco ruido y mucha potencia Gracias al avanzado diseñoaerodinámico del Ampair Pacific 300 sus aspas no producen ruido de vibración,resonancia o aleteo. El control automático de las vueltas de las aspas convierte una suavetransición de la turbina en una velocidad constante. Su “pedigrí”.Este producto ha sido desarrollado tras 25 años de continua producción de pequeñossistemas de generadores eólicos y acuáticos para la carga de baterías. Su nuevo diseñoviene dado por la experiencia obtenida de la distribución de otros modelos y la respuestade sus usuarios a lo largo de todo el mundo.La alta tecnología en el diseño del PACIFIC 300 combina un estilo moderno con unbajo impacto visual y unas operaciones no intrusivas.La acertada construcción aerodinámica de las turbinas de cada aspa minimiza el ruido yla vibración optimizando así su resultado y mejorando la relación potencia/peso.Su sistema integral de navegación protege los componentes internos de la condensacióny la corrosión. - 55 -
  • Su potente alternador de baja velocidad convierte el movimiento de la turbina en electricidad trifásica de corriente alterna. El sencillo montaje del poste permite una fácil fijación sobre cualquier mástil o torre. El Ampair Pacific 300 funciona sin la necesidad de cortes térmicos, estárteres, aparatos conmutadores o complejos controles electrónicos. ReferenciasA03 REG S-12 Regulador de dos niveles de carga, 300W, para una batería de 12V DCA03 REG S-24 Regulador de dos niveles de carga, 300W, para baterías de 24V DCA03 REG 300 Regulador de carga, 300W, 12-24V DC. Permite configurar doble voltaje,AccesoriosA03 MO 32 Montaje en Sloop (kit montaje en popa)A03 MO 34 Montaje en palo de mesana (mizzen bracket)A03 MO 30 Montaje en puente (con palo aluminio 550mm+base)A03 MO 31 Montaje en puente (con palo de acero inoxidable de 550mm+base)A03 1012 12V DC (blanco). Salida AC trifásica. Con rectificador para carga de bateríasA03 1024 24V DC (blanco). Salida AC trifásica. Con rectificador para carga de baterías Doble entrada (eólica + solar) o doble salida (2 baterías) - 56 -
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  • GENERADOR EÓLICO AMPAIR PACIFIC 600 (24 Ó 48V)  Pensado para grandes aplicaciones  Cargador de sistemas de baterías de 24/48V DC  15 años de vida operativa estimada  Protección frente a fuertes vientosCARACTERÍSTICASOptimización del equipo El Ampair 600 es la última micro turbina de Ampair. Estáconstruido sobre la misma plataforma que los renombrados Ampair 100 y 300, tiene undiámetro optimizado en sus palas de 1,7m ideal para vientos de poca y mediana potencia.Incorpora un sistema Powerful que aminora la turbina cuando hay fuertes vientosreduciendo así el ruido y las cargas de sistema de voltaje. Puede usarse en grandesembarcaciones y está construido siguiendo un amplio rango de especificaciones marinas. - 58 -
  • CARGA DE BATERÍASEl Ampair 600-24/48V está diseñado para cargar sistemas de baterías de 24/48V DC dealta capacidad y debe ser instalado juntamente con el regulador A06 RG TS que incluye:regulador, salida de carga DC, rectificador, fusibles y los disipadores de calor.Las cargas pueden ser tanto equipos de 24V o 48V como un inversor senoidal aisladoque puede usarse para abastecer equipos de 115 ó 230V AC. Modelos A00 MO 33 Kit montaje en popa A06 MO 35 Conectores Estanco Accesorios A06 RG TS24 Regulador de carga 600W, 24V DC (+rectificador + interruptor + fusibles) A06 RG TS48 Regulador de carga 600W, 48V DC (+ rectificador + interruptor + fusibles) A06 1024 24V DC. Precisa regulador A06 1048 48V DC. Precisa regulador - 59 -
  • GENERADOR EÓLICO AMPAIR PACIFIC 6000Turbina de 5,5m, 6.000W: la hermana mayor Ampair da un salto de gigante desde elaerogenerador de 600W hasta éste de 6.000W. Es ideal para proveer energía a granjasremotas, casas rurales, sistemas de telecomunicaciones, edificios públicos,infraestructuras industriales o escuelas, tanto para conexión a red de 230V o para cargade baterías de 48V.Al igual que las otras turbinas Ampair, está manufacturada a partir de materiales de grancalidad marina haciéndola especialmente indicada para aplicaciones remotas, costeras ode climas fríos.SIMPLICIDAD En cumplimiento con el estándar IEC 61400-2 para turbinas de Clase I, locual significa que puede ser fácil y sencillamente instalada en cualquier lugar del mundo.Es una unidad sellada por completo que no requiere servicios anuales costosos.VARIEDAD DE ESTILOS Hay disponible una amplia gama de mástiles. Al igual que pasacon todas las turbinas, más altura proporciona mayor potencia gracias al aumento de lavelocidad del viento, por ello Ampair puede proveer mástiles desde 10 hasta 30 metroscon variedad de estilos, incluyendo el mono poste o la torre de celosía (como las deradio). - 60 -
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  • DIAGRAMAS - 62 -
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  • EN CAMINOUno de los proyectos que tiene mayores posibilidades es la construcción de un parqueeólico en la zona occidental del país.“Se ha identificado un potencial de 42 megas (megavatios o MW) cerca de Metapán”, dijoJaime Contreras, director de la Comisión Ejecutiva Hidroeléctrica del Río Lempa (CEL)España y Finlandia están cooperando con el análisis del potencial en la zona y el futurodiseño. Contreras estima que aproximadamente en 2014 puedan comenzar a construirlo,pero falta determinar la ubicación exacta de cada poste que convertirá la energía y el tipode propiedad del terreno.La ventaja de la energía eólica es que puede aportar al sistema en la temporada seca,justo cuando los embalses de las represas están con niveles bajos de agua y generanpoca electricidad. - 64 -
  • PARQUE EÓLICO DE METAPÁN TIENE POTENCIAL DE 42 MWLa generación de energía eléctrica basada en el viento, la llamada energía eólica, es unode los proyectos al que la Comisión Ejecutiva Hidroeléctrica del Río Lempa (CEL) le estáapostando fuertemente para poder dar un giro a la matriz energética de El Salvador.La CEL busca construir un parque eólico en el municipio de Metapán, Santa Ana, en elque instalarán 28 aerogeneradores de 1.5 megavatios cada uno, que en conjunto podránllegar a generar un total de 42 megavatios, lo que se traduce en 126.5 giga vatios deenergía al año.Esto equivale al consumo de 100,000 hogares, con una demanda promedio de 100kilovatios hora por mes cada uno.Actualmente, cerca de la mitad de la energía que se consume en el país se genera apartir de hidrocarburos, un 30% con presas hidroeléctricas, y un 23% con turbinasgeotérmicas.La CEL ha realizado un estudio para sustentar el proyecto. En este se hicieron múltiplespruebas técnicas de velocidades de viento en diferentes zonas del país, como Sonsonate,Santa Ana y La Unión.Luis Ernesto Gracia, gerente de Inversiones y Energías Renovables de la CEL, detallóque en Metapán encontraron un buen potencial de generación eólica.La comisión deberá invertir unos $120 millones para echar a andar este proyecto, quecontempla desde elaboración de estudios previos hasta la construcción misma del parque.Una de las características de este tipo de generación de energía, basado en recursosrenovables, es que son proyectos amigables con el medio ambiente, menoscontaminantes.Según García, este parque eólico evitará lanzar al ambiente cerca de 89,500 toneladas deCO2 y obviaría la compra de 183,500 barriles de combustibles al año. Las autoridades dela CEL esperan iniciar la construcción del parque eólico en 2015, pero para que esosuceda necesitan finalizar en 2013 los estudios complementarios, ambientales, estudiostopográficos, y otros. En 2014 iniciaría el proceso de licitación, en el que buscarán aempresas extranjeras para que lo operen. - 65 -
  • En El Salvador no existe la experiencia en el desarrollo de estos proyectos. “Lasempresas serán 100% internacionales (quienes desarrollen el proyecto), no creo que hayacapacidad, aun aquí en la región (centroamericana), esto se maneja con licitacionesinternaciones.Uno de los puntos considerados en el estudio realizado previamente es la ampliación decarreteras en algunos puntos desde el puerto de Acajutla hasta su destino en Metapán.Algunos de los componentes de las torres generadoras son de gran tamaño, lo que obligaa tener un plan logístico para el transporte de estos.“Eso formó parte del estudio (el transporte de los componentes)... los más complicados detransportar son las palas (aspas giratorias), miden entre 40 y 45 metros... hay que ver lascurvas, los puentes, si aguantan el peso, pero la ruta de acceso al lugar fue parte delestudio”, explicó García.En Centroamérica ya países como Honduras y Costa Rica utilizan este tipo de tecnologíapara generar energía eléctrica.Con el proyecto, la CEL busca generar energía limpia, con efectos colaterales al ambientecasi imperceptibles y sobre todo reducir la dependencia de la generación de energíaeléctrica basado en hidrocarburos. - 66 -
  • CONCLUSIÓNDespués de un análisis detallado sobre la energía eólica, sus aplicaciones, ventajas,desventajas, su historia, definición en fin sus conceptos más relevantes podemos llegar ala conclusión de que es una fuente de energía inagotable y frena el agotamiento decombustibles fósiles contribuyendo a evitar el cambio climático. Es una tecnología deaprovechamiento totalmente madura y puesta a punto. La energía eólica ha probado sermás confiable que la energía solar en cerros altos y nublados que generalmentepresentan buen régimen de vientos. Adicionalmente un generador eólico ofrece mayorresistencia al hurto pues no es una tecnología conocida y es más difícil de desmontar.La energía eólica también es una mejor alternativa que la generación dieselespecialmente donde el acceso es dificultoso, costoso o distante. El recurso eólico esvariable y puede tener periodos de quietud.Podemos decir que la ocupación de la energía eólica en diferentes partes del globo, estásiendo utilizada como alternativa energética, ya que esta energía es una de las quemenos contaminan, no daña la capa de ozono, no destruye el suelo ni contamina el aire.La producción de este tipo de energía se puede obtener mediante varios mecanismos encombinación con otros de variados tipos. Pero emite otro tipo de contaminación como laacústica, además de la alteración del paisaje natural.En general, es muy utilizada en algunos países industrializados de Europa, Argentina ylos Estados Unidos. En nuestro país la inclusión de nuevas tecnologías ha permitidogenerar plantas pilotos de producción de energía eólica, debido ha que está en un periodode investigación donde no se ha llevado a cabo la obtención de esta energía a mayorescala.Los beneficios de este tipo de energía, son ha nuestro entender, es que nos proporcionaenergía de una manera mas económica, limpia e inagotable, ha diferencia de otrasfuentes que nos pueden proporcionar energía como por ejemplo el petróleo que es mascaro, contaminante y es un recurso no renovable. - 67 -