¿Qué altura tiene un molino eólico?

Eficiencia de la turbina eólica

De Noord (en español: El Norte) es un molino de viento situado en Noordvest 38, en Schiedam (Países Bajos). Es el molino más alto del mundo, con una altura de 33,3 metros. Su envergadura es de 26,6 metros. El molino es uno de los cinco que quedan en Schiedam y es monumento nacional (nº 32716) desde el 29 de mayo de 1969[1]. En la actualidad, De Noord alberga un restaurante[2].

Antes de que se construyera el actual molino de viento en 1803 como molino de molienda, se construyó en este lugar un molino de postes de madera hacia 1400. En 1707, el molino de poste de madera fue derribado y sustituido por un molino de piedra. Cuando éste se quedó pequeño, se construyó De Noord. En 1930, se añadió un motor diesel en el interior del molino para mantener la producción cuando no había viento. El motor se encuentra actualmente en el ‘s-Gravelandseweg de Schiedam. A partir de la década de 1930, la energía eólica se hizo cada vez menos común, lo que llevó al desmantelamiento de De Noord en 1937. Las vigas, la rueda del cabrestante, la caperuza, la cruz de las velas y las barandillas fueron retiradas en aquel momento.

Durante la Segunda Guerra Mundial, el muñón que quedaba del De Noord fue utilizado como puesto de vigilancia por los alemanes. Después de la guerra, el ayuntamiento de Schiedam compró el molino con la intención de restaurarlo para que volviera a moler. La primera fase de la restauración comenzó en 1962, cuando se restauraron la cruz de velas, la caperuza, las vigas de amarre, la barandilla y la rueda del cabrestante. Unos diez años después, el molino volvía a funcionar[3].

Tecnología de aerogeneradores

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.

Diferentes tipos de aerogeneradores

La turbina más alta forma parte de un grupo de cuatro unidades de 155-178 m de altura. Sobre cada una de las torres hay un generador «GE 3.4-137» de 3,4 MW. Los promotores creen que las unidades producirán una media de 10.500 MWh/año, lo que supone un factor de capacidad aproximado del 34,4%. Un hogar medio estadounidense consume unos 10 MWh al año.

La combinación única de este proyecto con una torre de agua de 40 m de altura es lo que hace que estas turbinas alcancen su altura récord. Las torres de agua se utilizan como depósitos a mayor altitud que forman parte de una central hidroeléctrica de acumulación por bombeo situada 200 m por debajo de las turbinas. La energía eólica, en momentos estratégicos, se utiliza para bombear agua contra la gravedad y almacenarla en los embalses.

Cuando sea necesario, el agua se liberará para impulsar una corriente eléctrica. La central de acumulación por bombeo puede pasar en 30 segundos de producir electricidad para la red a almacenar agua para más tarde. El embalse tiene una capacidad de almacenamiento de 70MWh. Un solo hogar estadounidense puede funcionar, aproximadamente, con este volumen de energía almacenada durante unos siete años.

Haliade-x

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 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 llana 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.