Energía eólica y el funcionamiento de aerogenerador.

La energía eólica es la que se obtiene a través del viento. Es unos de los recursos energéticos más antiguos explotados por el ser humano y es una de las fuentes de energía  más eficientes, en lo que se refiere a fuentes renovables. Se obtiene convirtiendo el movimiento de la pala del aerogenerador impulsadas por el viento en energía eléctrica (ACCIONA, 2020).

La energía eólica al ser una fuente de energía renovable, no contamina, es inagotable, reduce el uso de combustible fósil y está disponible en prácticamente todo el mundo, lo que contribuye a reducir las importaciones energéticas y a crear empleos de forma local.

Funcionamiento de los aerogeneradores

Los aerogeneradores son  sistemas de aprovechamiento eólico, que al recibir viento sobre sus palas se produce un trabajo mecánico de rotación que hace mover un generador que convierte el movimiento en electricidad. 

Estos tienen una vida media superior a 25 años y derivado de la rápida evolución de la tecnología del viento la durabilidad de los aerogeneradores a aumentado exponencialmente en los últimos años

Los aerogeneradores se componen de 9 partes fundamentales.

  • Rotor. Se encuentra unido al eje principal para la transmisión del giro, a través de ella se (incluir qué hace esta pieza con el viento)
  • Nariz: Elemento aerodinámico que se sitúa en frente de la dirección de viento sobresaliendo de la zona de unión entre las palas y el buje. Su misión consiste en redireccionar el viento de la parte frontal del rotor a los respiraderos de la góndola y a la vez evitar turbulencias en la parte frontal del rotor.
  • Buje: Es la pieza de unión entre las palas y el eje principal, y por lo tanto el transmisor de la fuerza del viento al interior de la góndola. La unión al eje debe ser de forma rígida, pero con las palas pueden darse dos casos.

El primero:  en el caso de tratarse de un generador de tres palas, la unión a las palas debe comportarse rígidamente. Cuando se trata de aerogeneradores bipala es necesario que la unión entre palas y buje permita una ligera oscilación de hasta tres grados respecto al plano normal del eje de rotación.

  • Palas: Las palas deben suelen ser fabricadas con materiales con gran resistencia estructural y capaces de  seguir funcionando correctamente a pesar de la la fatiga  provocada a lo largo de los 25 años de vida media que se supone a los aerogeneradores Se debe tener en cuenta también que estarán afectados de inclemencias climáticas, fuerte vientos y en los casos de aerogeneradores offshore a salinidad. Además, deben ser fácilmente mecanizables para dotarlas de un diseño aerodinámico que minimice las cargas sobre el resto de la estructura y capte eficazmente la fuerza del viento. Los materiales empleados para cumplir todas estas premisas son materiales compuestos de fibra de vidrio y epoxy o poliéster, fibra de carbono etc.
  • La torre. Se utiliza fundamentalmente para aumentar la altura del elemento que capta la energía del viento (rotor), ya que el viento sopla a mayor velocidad según aumenta la altura.
  • Sistema de refrigeración. Su función es evacuar el calor del generador y demás sistemas eléctricos junto con el de todas las partes vitales sometidas a rozamientos que por su trabajo, que aunque estén bien lubricadas el calentamiento podría provocar su degradación y posible avería.
  • Góndola. En su interior se encuentran los elementos que transforman la energía mecánica en energía eléctrica: los ejes del aerogenerador, el multiplicador, el generador y los sistemas de control, orientación y freno. En su exterior se ubican el anemómetro y la veleta. La góndola suele estar ubicada en la parte superior de la torre de la máquina.
  • Multiplicador. Elemento mecánico formado por un sistema de engranajes cuyo objetivo es transformar la velocidad del giro del rotor (velocidad del eje principal) a la velocidad de trabajo del generador eléctrico. El multiplicador funciona de forma parecida a la caja de cambios de un coche, multiplicando entre 20 y 60 veces la velocidad del eje del rotor y alcanzando una velocidad de 1500 revoluciones/minuto en el eje del generador, lo que hace posible el funcionamiento del generador eléctrico, permitiendo así convertir la energía mecánica del giro del eje en energía eléctrica.
  • Generador eléctrico. Máquina eléctrica encargada de transformar la energía mecánica en energía eléctrica. El eje del generador lleva acoplado un sistema de freno de disco (similar al de los coches). Además, para frenar un aerogenerador, se pueden girar las palas colocando su superficie en la dirección del viento (posición de bandera) (Instituto Tecnológico de Canarias, S.A., 2008).

Finalmente, la electricidad producida en el generador baja por unos cables hasta el transformador del parque eólico, donde se eleva la tensión hasta alcanzar la tensión nominal de la red eléctrica. Esto es necesario dado que, para inyectar energía en la red, esta electricidad ha de tener la misma tensión que la red eléctrica (Instituto Tecnológico de Canarias, S.A., 2008).

Parques eólicos en el mar.

La tecnología está evolucionando exponencialmente, dando lugar a un aumento de la rentabilidad. Los parques off-shore son parques eólicos que se ubican en el mar, comúnmente en zonas de baja profundidad. En el mar, los vientos son más fuertes y constantes; por esta razón los parques marinos son más caros, se está alcanzando una alta rentabilidad, de ahí que esta tecnología está progresando rápidamente. (Instituto Tecnológico de Canarias, S.A., 2008).

Energía eólica: Una posible solución a la pobreza energética.

La energía está relacionada con prácticamente todas las actividades de la vida cotidiana de las personas. Sin embargo, en México 35 mil hogares (1%) no gozan de energía, según datos del Instituto Nacional de Geografía y Estadística (INEGI), estos son los hogares con las condiciones más extremas de pobreza energética (Soto, 2020).

Debido a que la mayoría de las actividades que desempeñan los seres humanos dependen del acceso a la electricidad, el costo de esta misma es otro de los factores a tomar en cuenta cuando se habla de pobreza energética. En ese aspecto, la energía eólica tiene costos de generación más bajos que la energía producida a través de la quema de combustibles fósiles.

La energía eólica es una opción viable para combatir este problema, tanto que se a demostrado que un parque eólico y/o un aerogenerador tiene la potencia de generar electricidad para islas, eso sin mencionar que existen muchas variantes de aerogeneradores eólicos, los cuales pueden ayudar a generar la suficiente electricidad para abastecer los electrodomésticos indispensables en la vivienda, sin embargo, algunos de estos aerogeneradores tienden a tener una mayor y mejor eficiencia con velocidades de viento de hasta 5 m/s^2.

Baja california sur y la energía eólica. 

En el estado de Baja california sur existen diversas instalaciones de energía eólica, ya sea para el uso de extracción de agua de pozos acuíferos y/o de abastecimiento de energía eléctrica por medio de esta fuente de energía renovable, no obstante, el caso más conocido hasta el día de hoy es el Proyecto de la Central Eólica Coromuel, la cual se encuentra en proceso de instalación. El plan contempla conectar esta central eólica a la red eléctrica de CFE en el estado, ayudando a la reducción de contaminación y producción de energía por medio de las centrales de combustión interna instalada en la ciudad de La Paz.

Central Eólica Coromuel 

La central Eólica Coromuel se ubica en el municipio de La paz, estado de Baja california sur, sobre la Carretera libre Transpeninsular Benito Juárez. Debido al gran número de vértices que poseen las coordenadas de los caminos de acceso, camino circulación interna, así como las demás obras y/o actividades del proyecto. (SEMARNAT, 2018)

  • Características técnicas. 

El proyecto de la consiste en la obra y/o actividad relacionadas, con las construcción, operación y mantenimiento de una Central Eólica, para la generación de energía eléctrica con una potencia instalada de 50 MW, para la cual se instalarán 20 aerogeneradores de 2.5 MW cada uno, una subestación colectora, una línea de transmisión aérea, subestación de maniobras, así como camino de acceso. Dicha obra se pretende llevar a cabo dentro del polígono envolvente el cual cuenta con una superficie de 6,218.765 Ha(hectáreas); sin embargo, de acuerdo con lo manifestado en la MIAR, las obras y/o actividades para infraestructura del proyecto ocupará una superficie total de 91.874 Ha, las cuales requieren remoción de vegetación forestal (SEMARNAT, 2018).

Fuentes de consulta

ACCIONA. (2020). Energia Eolica. Obtenido de Energias renovables: https://www.acciona.com/es/energias-renovables/energia-eolica/

InstitutoTecnológico de Canarias, S.A. (2008). Energías renovables y eficiencia energética. Canarias.

SEMARNAT. (2018). APODERADO LEGAL DE LA EMPERESA EOLICA COROMUEL, S DE R.L. DE C.V.

Soto, J. (15 de Mayo de 2020). ¿Qué es la pobreza energética y por qué la sufrimos en México? Obtenido de Greenpeace: https://www.greenpeace.org/mexico/blog/8406/que-es-la-pobreza-energetica-y-por-que-la-sufrimos-en-mexico/

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