¿Qué altura tiene un eólico?

Especificaciones del aerogenerador

La altura del buje de un aerogenerador es la distancia desde el suelo hasta el centro del rotor de la turbina. La altura del buje de los aerogeneradores terrestres ha aumentado un 66% desde 1998-1999, hasta alcanzar los 94 metros en 2021. Es casi tan alto como la Estatua de la Libertad. Se prevé que la altura media del buje de las turbinas marinas en Estados Unidos aumente aún más: de 100 metros (330 pies) en 2016 a unos 150 metros (500 pies), es decir, aproximadamente la altura del Monumento a Washington, en 2035.

El diámetro del rotor de una turbina, o la anchura del círculo barrido por las palas giratorias (los círculos punteados de la segunda ilustración), también ha crecido con los años. En 2010, ninguna turbina de Estados Unidos empleaba rotores de 115 metros de diámetro o más. En 2021, el diámetro medio del rotor era de 127,5 metros, más largo que un campo de fútbol.

Los rotores de mayor diámetro permiten a los aerogeneradores barrer más superficie, captar más viento y producir más electricidad. Una turbina con palas más largas podrá captar más viento que las palas más cortas, incluso en zonas con relativamente menos viento. La capacidad de captar más viento a velocidades más bajas puede aumentar el número de zonas disponibles para el desarrollo eólico en todo el país. Debido a esta tendencia, las superficies barridas por los rotores han crecido alrededor de un 600% desde 1998-1999.

Estructura del aerogenerador

Un aerogenerador es un dispositivo que convierte la energía cinética del viento en energía eléctrica. Cientos de miles de grandes turbinas, en instalaciones conocidas como parques eólicos, generan en la actualidad más de 650 gigavatios de potencia, a los que se añaden 60 GW cada año[1]. Los aerogeneradores son una fuente cada vez más importante de energía renovable intermitente, y se utilizan en muchos países para abaratar los costes energéticos y reducir la dependencia de los combustibles fósiles. Un estudio afirmaba que, en 2009,[update] la eólica tenía las “menores emisiones relativas de gases de efecto invernadero, las menores demandas de consumo de agua y los impactos sociales más favorables” en comparación con las fuentes de energía fotovoltaica, hidráulica, geotérmica, de carbón y de gas[2].

Las turbinas eólicas más pequeñas se utilizan para aplicaciones como la carga de baterías para la energía auxiliar de barcos o caravanas, y para alimentar señales de advertencia de tráfico. Las turbinas más grandes pueden contribuir al suministro eléctrico doméstico y vender la energía no utilizada a la compañía eléctrica a través de la red.

La rueda de viento de Héroe de Alejandría (10 d.C.-70 d.C.) es uno de los primeros ejemplos documentados de máquinas movidas por el viento[3][4], pero las primeras centrales eólicas prácticas conocidas se construyeron en Sistán, provincia oriental de Persia (actual Irán), en el siglo VII. Estos “Panemone” eran molinos de viento de eje vertical, que tenían largos ejes de transmisión verticales con aspas rectangulares[5]. Formados por entre seis y doce velas cubiertas de estera de junco o material de tela, estos molinos se utilizaban para moler grano o extraer agua, y se empleaban en las industrias molinera y de la caña de azúcar[6].

Tipos de aerogeneradores

Bob Brown, ex líder de los Verdes australianos, fue noticia esta semana por oponerse a un proyecto de parque eólico en la isla Robbins de Tasmania. El proyecto prevé la construcción de 200 torres de 270 metros de altura cada una, desde la base hasta la punta de las palas.

Los aerogeneradores tienen muchos diseños, pero el más común es el llamado de “eje horizontal”, que parece un ventilador gigante sobre un poste. Este tipo de turbina es muy eficaz para transformar la energía del viento en energía eléctrica.

Los observadores más agudos se habrán dado cuenta de que estas turbinas han ido ganando tamaño con los años. En los años noventa, las turbinas eólicas solían tener alturas de buje y diámetros de rotor del orden de 30 m. Hoy, las alturas de buje y los diámetros de rotor son mayores. Hoy, la altura del buje y el diámetro del rotor superan con creces los 100 metros.

Cuando se trata de aerogeneradores, cuanto más grande, mejor. Cuanto mayor sea el radio de las palas del rotor (o el diámetro del “disco del rotor”), más viento podrán aprovechar las palas para convertirlo en par que impulse los generadores eléctricos del buje. Más par significa más potencia. Aumentar el diámetro significa que no sólo se puede extraer más potencia, sino que se puede hacer de forma más eficiente.

Aerogenerador

El transporte de elementos tan grandes y de las grúas necesarias para montarlos suele plantear problemas en las zonas remotas donde suelen construirse. Hay que ensanchar las carreteras, enderezar las curvas y, en las zonas salvajes, construir carreteras nuevas.

La torre de acero se ancla en una plataforma de más de mil toneladas de hormigón y barras de refuerzo de acero, de 30 a 50 pies de ancho y entre 6 y 30 pies de profundidad. A veces se perforan pozos más profundos para ayudar a anclarla. Las cimas de las montañas deben volarse para crear una zona nivelada de al menos 3 acres. La plataforma es fundamental para estabilizar el inmenso peso del conjunto de la turbina.

En el modelo de 1,5 megavatios de GE, sólo la góndola pesa más de 56 toneladas, el conjunto de palas pesa más de 36 toneladas y la torre pesa unas 71 toneladas, lo que da un peso total de 164 toneladas. Los pesos correspondientes del Vestas V90 son 75, 40 y 152, un total de 267 toneladas; y los del Gamesa G87 72, 42 y 220, un total de 334 toneladas.

La caja de engranajes -que transforma el lento giro de las palas en una mayor velocidad del rotor- y el generador son enormes piezas de maquinaria alojadas en un contenedor del tamaño de un autobús, llamado góndola, en la parte superior de la torre. Las palas están unidas al buje del rotor en un extremo de la góndola. Algunas góndolas incluyen una pista de aterrizaje para helicópteros.