Energa Elica

Suamy Rodrguez

Energa elicaEs la energa obtenida del viento, es decir, la energa cintica generada por efecto de las corrientes de aire. Los vientos son generados a causa del calentamiento no uniforme de la superficie terrestre por parte de la radiacin solar, entre el 1 y 2% de la energa proveniente del sol se convierte en viento. De da, las masas de aire sobre los ocanos, los mares y los lagos se mantienen fras con relacin a las reas vecinas situadas sobre las masas continentales.

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Velocidad del Viento.Para poder utilizar la energa del viento, es necesario que este alcance una velocidad mnima que depende del aerogenerador que se vaya a utilizar pero que suele empezar entre los 3 m/s (10 km/h) y los 4 m/s (14,4 km/h), velocidad llamada "cut-in speed", y que no supere los 25 m/s (90 km/h), velocidad llamada "cut-out speed".

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Aero navegadoresLa energa del viento es utilizada mediante el uso de mquinas elicas (o aeromotores) capaces de transformar la energa elica en energa mecnica de rotacin utilizable, ya sea para accionar directamente las mquinas operatrices, como para la produccin de energa elctrica. En este ltimo caso, el sistema de conversin, (que comprende un generador elctrico con sus sistemas de control y de conexin a la red) es conocido como aerogenerador.

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Esquema de una turbina elica:1. Cimientos 2. Conexin a la red elctrica 3. Torre 4. Escalera de acceso 5. Sistema de orientacin 6. Gndola 7. Generador 8. Anemmetro 9. Freno 10. Multiplicadora 11. Pala 12. Raz de pala 13. BujeSuamy Rodrguez

Caja multiplicadora La caja multiplicadora es un conjunto de engranajes que transforman la baja velocidad a la que gira el eje del rotor (entre 20 y 30 vueltas por minuto) a una velocidad ms elevada, que se comunica al eje que hace girar el generador.El generador El objetivo del generador es transformar la energa mecnica procedente del rotor de la mquina en energa elctrica. Esta energa se volcar a la red elctrica o ser usada por algn centro de consumo anexo a la instalacin.

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La gndola La gndola es el conjunto de bastidor y carcasa del aerogenerador. El bastidor es una pieza sobre la que se acoplan los elementos mecnicos principales (el rotor, la caja multiplicadora, el generador) del aerogenerador y que est situada sobre la torre. Este bastidor est protegido por una carcasa, generalmente de fibra de vidrio y polister, reforzada con perfiles de acero inoxidable. Las palas Son los elementos del aerogenerador encargados de captar la energa cintica del viento. Es uno de los componentes ms crticos de la mquina, ya que en palas de gran longitud, que permiten un mejor aprovechamiento de la energa, las altas velocidades que se consiguen en los extremos llevan al lmite la resistencia de los materiales con que estn fabricados (normalmente, fibra de vidrio y polister).

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Historia de la Energa Elica.El trmino elico viene del latn Aeolicus, perteneciente o relativo a Eolo, dios de los vientos en la mitologa griega. La energa elica ha sido aprovechada desde la antigedad para mover los barcos impulsados por velas o hacer funcionar la maquinaria de molinos al mover sus aspas.

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Historia de la Energa Elica.La industria de la energa elica en tiempos modernos comenz en 1979 con la produccin en serie de turbinas de viento por los fabricantes Kuriant, Vestas, Nordtank, y Bonus. Aquellas turbinas eran pequeas para los estndares actuales, con capacidades de 20 a 30 kW cada una. Desde entonces, la talla de las turbinas ha crecido enormemente, y la produccin se ha expandido a muchos sitios.

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Coste de la energa elicaEl coste de la unidad de energa producida en instalaciones elicas se deduce de un clculo bastante complejo. Para su evaluacin se deben tener en cuenta diversos factores, entre los cuales cabe destacar: El coste inicial o inversin inicial, el costo del aerogenerador incide en aproximadamente el 60 a 70%. El costo medio de una central elica es, hoy, de unos 1.200 Euros por kW de potencia instalada y variable segn la tecnologa y la marca que se vayan a instalar ("direct drive", "sncronas", "asncronas", "generadores de imanes permanentes". Debe considerarse la vida til de la instalacin (aproximadamente 20 aos) y la amortizacin de este costo;Suamy Rodrguez

Coste de la energa elica Los costos financieros; Los costos de operacin y mantenimiento (variables entre el 1 y el 3% de la inversin); La energa global producida en un perodo de un ao, es decir el denominado factor de planta de la instalacin. Esta se define en funcin de las caractersticas del aerogenerador y de las caractersticas del viento en el lugar donde se ha emplazado. Este clculo es bastante sencillo puesto que se usan las "curvas de potencia" certificadas por cada fabricante y que suelen garantizarse a entre 9598% segn cada fabricante. Para algunas de las mquinas que llevan ya funcionando ms de 20 aos se ha llegado a respetar 99% de las curvas de potencia.

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Produccin por pasesCapacidad total de energa elica instaladaCapacidad (MW) Posicin 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 EE.UU. Alemania China Espaa India Francia Italia Reino Unido Dinamarca Portugal Canad Pases Bajos Japn Australia Pas 2009 32.919 25.030 20.000 (13%) 18.263 10.742 4.655 4.547 4.015 (20%) 3.384 (15%) 3.374 3.301 2.220 1.980 1.494 2008 25.170 23.903 12.210 16.754 9.654 3.404 3.736 3.241 3.180 2.862 2006 11.603 20.622 2.405 11.730 6.270 1.567 2.123 1.963 3.136 1.716 2005 9.149 18.428 1.260 10.028 4.430 757 1.717 1.353 3.128 1.022 2004 6.725 16.628 764 8.504 3.000 386 1.265 888 3.124 522

15Total mundial

Grecia

1.062140.951 120.791 73.904 58.982 47.671

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Produccin Mundial hasta el 2010

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Energa elica en LatinoamricaEl desarrollo de la energa elica en Latinoamrica est en sus comienzos, llegando la capacidad conjunta instalada en estos pases a los 769 MW (datos de septiembre de 2009). A fecha de 2009, el desglose de potencia instalada por pases y su porcentaje sobre el total de cada pas es el siguiente: Brasil: 415 MW (0,4%) (Licitado Agosto 2011 1067 MW) Honduras: 102 MW (7.5%) Mxico: 85 MW (0,17%) Costa Rica: 70 MW (2,8%) Nicaragua: 40 MW (5%) Argentina: 29 MW (0,1%) Uruguay: 38 MW (1,4%) Republica Dominicana: 33 MW Chile: 20 MW (0,2%) Colombia: 20 MW (0,1%) Cuba: 7,2 MW (0,05%) Ecuador: 2,4 MW (0,05%)Suamy Rodrguez

Ventajas de la energa elica Es un tipo de energa renovable ya que tiene su origen en procesos atmosfricos debidos a la energa que llega a la Tierra procedente del Sol. Es una energa limpia ya que no produce emisiones atmosfricas ni residuos contaminantes. No requiere una combustin que produzca dixido de carbono (CO2), por lo que no contribuye al incremento del efecto invernadero ni al cambio climtico. Puede instalarse en espacios no aptos para otros fines, por ejemplo en zonas desrticas, prximas a la costa, en laderas ridas y muy empinadas para ser cultivables. Puede convivir con otros usos del suelo, por ejemplo prados para uso ganadero o cultivos bajos como trigo, maz, patatas, remolacha, etc. Crea un elevado nmero de puestos de trabajo en las plantas de ensamblaje y las zonas de instalacin. Su instalacin es rpida, entre 4 meses y 9 meses

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Ventajas de la energa elica Su inclusin en un sistema nter ligado permite, cuando las condiciones del viento son adecuadas, ahorrar combustible en las centrales trmicas y/o agua en los embalses de las centrales hidroelctricas. Su utilizacin combinada con otros tipos de energa, habitualmente la solar, permite la autoalimentacin de viviendas, terminando as con la necesidad de conectarse a redes de suministro, pudiendo lograrse autonomas superiores a las 82 horas, sin alimentacin desde ninguno de los 2 sistemas.Suamy Rodrguez

Ventajas de la energa elicaPosibilidad de construir parques elicos en el mar, donde el viento es ms fuerte, ms constante y el impacto social es menor, aunque aumentan los costes de instalacin y mantenimiento. Los parques offshore son una realidad en los pases del norte de Europa, donde la generacin elica empieza a ser un factor bastante importante.

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Inconvenientes de la energa elicaAspectos tcnicos Debido a la falta de seguridad en la existencia de viento, la energa elica no puede ser utilizada como nica fuente de energa elctrica. Tambin, al subir y bajar su produccin cada vez que cambia la velocidad del viento, se desgasta ms la maquinara.

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Inconvenientes de la energa elicaAdems, la variabilidad en la produccin de energa elica tiene 2 importantes consecuencias: Para evacuar la electricidad producida por cada parque elico (que suelen estar situados adems en parajes naturales apartados) es necesario construir unas lneas de alta tensin que sean capaces de conducir el mximo de electricidad que sea capaz de producir la instalacin. Sin embargo, la media de tensin a conducir ser mucho ms baja. Esto significa poner cables 4 veces ms gruesos, y a menudo torres ms altas, para acomodar correctamente los picos de viento. Es necesario suplir las bajadas de tensin elicas "instantneamente" (aumentando la produccin de las centrales trmicas), pues sino se hace as se produciran, y de hecho se producen apagones generalizados por bajada de tensin. Este problema podra solucionarse mediante dispositivos de almacenamiento de energa elctrica. Pero la energa elctrica producida no es almacenable: es instantneamente consumida o perdida.Suamy Rodrguez

Inconvenientes de la energa elicaAdems, otros problemas son: Tcnicamente, uno de los mayores inconvenientes de los aerogeneradores es el llamado hueco de tensin. Ante uno de estos fenmenos, las protecciones de los aerogeneradores con motores de jaula de ardilla se desconectan de la red para evitar ser daados y, por tanto, provocan nuevas perturbaciones en la red, en este caso, de falta de suministro. Este problema se soluciona bien mediante la modificacin de la aparamenta elctrica de los aerogeneradores, lo que resulta bastante costoso, bien mediante la utilizacin de motores sncronos aunque es bastante ms fcil asegurarse de que la red a la que se va a conectar sea fuerte y estable.Suamy Rodrguez

Inconvenientes de la energa elicaUno de los grandes inconvenientes de este tipo de generacin, es la dificultad intrnseca de prever la generacin con antelacin. Dado que los sistemas elctricos son operados calculando la generacin con un da de antelacin en vista del consumo previsto, la aleatoriedad del viento plantea serios problemas. Los ltimos avances en previsin del viento han mejorado muchsimo la situacin, pero sigue siendo un problema. Igualmente, grupos de generacin elica no pueden utilizarse como nudo oscilante de un sistema.

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Inconvenientes de la energa elicaAdems de la evidente necesidad de una velocidad mnima en el viento para poder mover las aspas, existe tambin una limitacin superior: una mquina puede estar generando al mximo de su potencia, pero si el viento aumenta lo justo para sobrepasar las especificaciones del aerogenerador, es obligatorio desconectar ese circuito de la red o cambiar la inclinacin de las aspas para que dejen de girar, puesto que con viento de altas velocidades la estructura puede resultar daada por los esfuerzos que aparecen en el eje. La consecuencia inmediata es un descenso evidente de la produccin elctrica, a pesar de haber viento en abundancia, y otro factor ms de incertidumbre a la hora de contar con esta energa en la red elctrica de consumo.

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Inconvenientes de la energa elicaAspectos medioambientales Generalmente se combina con centrales trmicas, lo que lleva a que existan quienes critican que realmente no se ahorren demasiadas emisiones de dixido de carbono. No obstante, hay que tener en cuenta que ninguna forma de produccin de energa tiene el potencial de cubrir toda la demanda y la produccin energtica basada en renovables es menos contaminante, por lo que su aportacin a la red elctrica es netamente positiva.

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Inconvenientes de la energa elicaAl comienzo de su instalacin, los lugares seleccionados para ello coincidieron con las rutas de las aves migratorias o zonas donde las aves aprovechan vientos de ladera, lo que hace que entren en conflicto los aerogeneradores con aves y murcilagos. Afortunadamente los niveles de mortandad son muy bajos en comparacin con otras causas como por ejemplo los atropellos. Aunque algunos expertos independientes aseguran que la mortandad es alta. Actualmente los estudios de impacto ambiental necesarios para el reconocimiento del plan del parque elico tienen en consideracin la situacin ornitolgica de la zona. Adems, dado que los aerogeneradores actuales son de baja velocidad de rotacin, el problema de choque con las aves se est reduciendo.

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Inconvenientes de la energa elicaEl impacto paisajstico es una nota importante debido a la disposicin de los elementos horizontales que lo componen y la aparicin de un elemento vertical como es el aerogenerador. Producen el llamado efecto discoteca: este efecto aparece cuando el sol est por detrs de los molinos y las sombras de las aspas se proyectan con regularidad sobre los jardines y las ventanas, parpadeando de tal modo que la gente denomin este fenmeno: efecto discoteca. Esto, unido al ruido, puede llevar a la gente hasta un alto nivel de estrs, con efectos de consideracin para la salud. No obstante, la mejora del diseo de los aerogeneradores ha permitido ir reduciendo el ruido que producen.

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Mximo aprovechamiento 24/7

La tecnologa de las celdas fotovoltaicas ha mejorado considerablemente con el tiempo, pero an estamos lejos del potencial que se espera obtener de ellas para poder considerar a la energa solar como la base para el desarrollo de la humanidad a largo plazo. A la energa elica se le ataca diciendo que daa el medioambiente de manera visual y sonora. Los aerogeneradores si bien tienen bastante investigacin detrs de ellos an son construidos con procesos y materiales que no pueden considerarse ecolgicos de ninguna manera. El inconveniente principal de la energa que se obtiene del Sol es que solo se puede interceptar cuando es de da, e inclusive esto no garantiza su captacin, ya que los das nublados impiden su total aprovechamiento. Por otro lado tenemos a la energa elica, donde los inconvenientes principales son la elevada inversin inicial y el hecho de que no todas las zonas tienen la cantidad suficiente de viento para poder producirla.Suamy Rodrguez

Otra PerspectivaEl uso de energa elica esta aumentando a nivel mundial. A pesar de la gran cantidad de energa que producen, los aerogeneradores han sido vistos habitualmente como algo que estropea el, de otro modo, inalterado paisaje. Con este ltimo proyecto, de nombre Aero Art, el artista alemn Horst Glasker decidi no solo reconocer la contribucin de los aerogeneradores al medio ambiente, si no tambin celebrarlo pintndolos con unos fantsticos colores que son difciles de ignorar.

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Aero navegadores de eje verticalInvestigadores del California Institute of Technology han encontrado que las turbinas de eje horizontal (las usuales) utilizan mayor superficie para la misma potencia que si fueran de eje vertical. Por lo tanto, utilizando estas se ahorrara espacio. Las turbinas de ejes verticales son ideales, dijo Dabiri, porque se pueden poner muy juntas unas de otras. Esto permite capturar prcticamente toda la energa del viento. Haciendo a cada turbina girar en direccin contraria a sus vecinas, los investigadores encontraron que incluso aumenta la eficiencia, quizs porque el giro opuesto disminuye la friccin en cada turbina, lo que le permite girar ms rpido En los ensayos, las turbinas de ejes verticales generaron 21-47 W de potencia por metro cuadrado del proyecto, frente a los 2 o 3 de las de eje horizontal. Es ms, las turbinas de eje vertical son menos caras de construir, y quizs lo ms importante, evitar la oposicin continua a proyectos de energa elica por vecinos molestos.

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Isla de Energia Generacin Elica. Generacin Termo solar.

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Elicas en HondurasLuego de ms de 16 aos de anlisis tcnicos, estudios ambientales, burocracia gubernamental, falta de financiamiento y falta de voluntad poltica, Honduras por fin logra ingresar al mercado de energa limpia a base de las fuerzas del viento. Actualmente el Pas cuenta con 51 mquinas que generan 102 megavatios de energa elica en el parque de Cerro de Hula, entre los municipios de Santa Ana y San Buenaventura. Cada torre genera dos megavatios de energa limpia, que estn conectados a la subestacin de Santa Ana, construida por tambin por la misma empresa elica y que ser entregada a la Empresa Nacional de Energa Elctrica (ENEE), como parte del contrato de generacin.

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Elicas en HondurasEsta construccin se inicio en diciembre de 2010 por el consorcio Iberdrola y Gamesa. Iberdrola Mxico es una empresa subsidiaria de Iberdrola Espaa. Es el principal grupo energtico espaol, una de las mayores energticas del mundo y lidera a nivel mundial la generacin de energa elica. Por su parte, Gamesa es la empresa suplidora de las turbinas, uno de los lderes mundiales en la fabricacin de aerogeneradores, que cuenta con ms de 19,000 MW instalados en el mundo y unos 22,000 MW en desarrollo. La inversin total del proyecto es de ms de 250 millones de dlares, con un aporte crediticio del Banco de Importacin y Exportacin de Estados Unidos (Ex-Im Bank) y del Banco Centroamericano de Integracin Econmica (BCIE).

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