- Resumen
- La energía eólica. Fuente alternativa e inagotable
- Máquinas para el aprovechamiento de la energía del viento
- Potencial eólico. Perspectivas en años venideros
- Conclusiones
- Recomendaciones
Resumen:
En el presente trabajo se presenta una información lo más detallada posible sobre el mundo de la utilización de turbinas eólicas y el uso de los vientos como fuente inagotable de energía que ha tomado auge debido a las crisis energéticas y de combustibles fósiles. Entre otros temas se abordaran los estudios de mapas eólicos en distintos países e incluso Cuba, montaje y ubicación de parques (granjas) eólicas, así como sus oportunidades y contratiempos.
Los avances en tecnología de aprovechamiento eólico, tipos de modelos, partes componentes, datos técnicos de varios modelos puestos en el mercado y de los comprados para los parques cubanos.
Además poner en consideración algunos datos sobre artículos y documentación oficial de fabricantes de las distintas partes componentes de una turbina eólica. Estudios realizados en distintos países, principalmente en los más desarrollados en esta temática, al igual que en Cuba, en los cuales se muestra una metodología y tecnología a aplicar para la determinación de los lugares con potencial junto con la construcción de mapas eólicos.
Desde inicios de la humanidad el viento ha sido una fuente energética utilizada por culturas que descubrieron la manera de mover distintas máquinas o vehículos con la fuerza del viento al ponerlos en su camino. Una de las primeras experiencias son los votes veleros los cuales fueron utilizados como medio de transporte, muy popular en los siglos pasados, tomado ahora como deporte
La primera muestra de la utilización de la energía del viento con tendencias a las máquinas actuales se encontró en Persia, un molino de granos de eje vertical con varios troncos dispuestos perpendicularmente al eje, con una pared que cubría de los efectos del viento la mitad de este molino dándole dirección al flujo del viento. Esta tecnología fue llevada por los cruzados a Europa y perfeccionada, al convertirlos en molinos con palas (por llamarlos de alguna manera) de madera mas liviana o tela dispuestos completamente de frente al viento. En países como Holanda se usaron para la puesta en marcha de bombas de extracción de agua y en los EE. UU. en las zonas centrales ganaderas. También dado que era más barato producir energía eléctrica del petróleo u otro tipo de combustible que invertir en la puesta en punta de una tecnología en desarrollo y por ende cara.
En la actualidad países con escasos recursos de combustibles fósiles y poca extensión territorial se han visto en la necesidad de desarrollar esta forma de obtención de energía (ahora de bajo costo comparada con los precios de los combustibles convencionales y el precio de producción de un kWh) con el fin de disminuir la dependencia de recursos que no poseen y aprovechar al máximo posible sus características naturales en su beneficio. Dinamarca, Noruega, España, Francia, Alemania, Holanda entre otros se convirtieron en grandes fabricantes de turbinas eólicas y sus partes, siendo además los países que mayor área tienen ocupada en parques eólicos tanto en mar como en tierra. Hasta ahora la meta mundial para el 2010 es obtener el 20 % de la energía consumida por la vía eólica. Cuba en vistas del auge que está tomando esta fuente inagotable de obtención de potencia mecánica convertible en energía eléctrica se ha insertado discretamente con grandes expectativas a largo plazo. Actualmente existen estudios de prospección, dando como resultados preliminares a las zonas costeras en el oriente del país como las más indicadas para la instalación de turbinas.
Así, una visión a mediano y largo plazos acierta que la disponibilidad de los combustibles fósiles tiende a ser menor (o bien sus costos tienden a ser mayores), mientras que la disponibilidad del recurso eólico a nivel global es prácticamente eterna, el costo de su aprovechamiento tiende a ser menor por efecto de la mejora continua de la tecnología, y paulatinamente, se irá haciendo viable aprovechar el recurso eólico que está disponible en sitios donde su aprovechamiento hoy en día, no es económicamente factible. Es por ello que en los últimos 10 años varios gobiernos de países industrializados y de algunos en vías de desarrollo, han progresado notablemente en la instauración de elementos de legislación, regulación, y medidas fiscales que han abierto e impulsado el mercado eoloeléctrico, de tal forma que en esos países la industria eoloeléctrica se ha convertido en una actividad muy productiva. En este contexto, los países líderes industrializados son Alemania, Estados Unidos, España y Dinamarca, mientras que entre los países en vías de desarrollo cabe destacar a la India y Costa Rica.
Introducción.
CapÍtulo 1. La Energía Eólica. Fuente alternativa e inagotable.
La energía eólica ofrece un modo de satisfacer las necesidades de la economía y el ambiente proveyendo una fuente limpia y competitiva de electricidad. Se conoce como energía eólica al aprovechamiento por el hombre de la energía del viento. La fuente de energía eólica es el viento, o mejor dicho, la energía mecánica que, en forma de energía cinética transporta el aire en movimiento. Es una fuente de energía renovable, es decir, llega de forma continua a la tierra y es inagotable. Se estima que un 2 % de la energía solar es convertida en energía eólica
Las aplicaciones de la energía eólica se pueden clasificar, según su ámbito, como aplicaciones centralizadas, caracterizadas por la producción de energía eléctrica en cantidades relativamente importantes, vertidas directamente a la red de distribución, o aplicaciones autónomas, dentro de las que cabe distinguir el uso directo de la energía mecánica o su conversión en energía térmica o eléctrica. En el marco de las aplicaciones centralizadas, en las que siempre será necesario que la potencia base de la red la proporcione una fuente de energía más estable, cabe destacar dos grandes tipos de instalaciones eólicas:
Aerogeneradores de gran potencia: se están llevando a cabo experiencias con aerogeneradores en el rango de potencias de los MW con grandes esperanzas, ya que la potencia que se podría instalar sería muy grande
Parques eólicos: se trata de centrales eólicas formadas por agrupaciones de aerogeneradores de mediana potencia (alrededor de 1500 kW o más) conectados entre sí, que vierten su energía conjuntamente a la red; la generalización de estas instalaciones contribuiría a una importante producción de electricidad de origen eólico en el futuro.
Las regiones alrededor del ecuador, a 0° de latitud, son calentadas por el sol más que las zonas del resto del globo. El aire caliente es más ligero que el aire frío, por lo que subirá hasta alcanzar una altura aproximada de 10 km y se extenderá hacia el norte y hacia el sur. Si el globo no rotase, el aire simplemente llegaría al Polo Norte y al Polo Sur, para posteriormente descender y volver al ecuador.
Direcciones de viento dominantes
Cuando se analizan los vientos vemos que poseen varias clasificaciones, adaptándose estas a la forma de incidencia de estos en la tierra.
Vientos Geostróficos: Los vientos geostróficos se encuentran a una altura de 1.000 metros a partir del nivel del suelo. La velocidad de los vientos geostróficos puede ser medida utilizando globos sonda.
Vientos de superficie: Los vientos están mucho más influenciados por la superficie terrestre a altitudes de hasta 100 metros. Las direcciones del viento cerca de la superficie serán ligeramente diferentes de las de los vientos geostróficos debido a la rotación de la tierra.
Vientos locales (brisas marinas): Los vientos locales siempre se superponen en los sistemas eólicos a gran escala, esto es, la dirección del viento es influenciada por la suma de los efectos global y local.
- Energía Eólica. El viento.
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