¿Qué tipo de corriente genera la energía eólica?

Qué es la energía eólica

Las turbinas eólicas están diseñadas para empezar a funcionar a unos 12-25 kilómetros por hora – una brisa suave o moderada. No están diseñadas para funcionar a más de 88 km/h, un fuerte vendaval que podría dañar la turbina.

Cuando el viento sopla hacia la turbina, se topa con un obstáculo: la pala de la turbina. Las aspas de las turbinas han evolucionado desde las aspas planas, gruesas y de madera que asociamos con los molinos de viento de Holanda. Ahora son más estilizadas y ergonómicas para obtener el máximo rendimiento. Las palas dependen en gran medida de la aerodinámica del diseño, y las pruebas en túnel de viento permiten a los diseñadores identificar fallos y mejorar los diseños de las palas.  La aerodinámica se refiere a las propiedades de un objeto sólido y al modo en que el aire que lo rodea interactúa con él. Cuando el viento interactúa con un objeto sólido, la velocidad del viento cambia y el aire se mueve alrededor del objeto. Hoy en día, las turbinas modernas tienen un diseño de palas similar al de las alas de un avión.

Las palas de las turbinas son ligeramente curvas por un lado y planas por el otro. La parte más gruesa de la pala es donde el viento entra en contacto con ella. A partir de ahí, puede desplazarse por el lado curvo de la pala o por el lado relativamente plano. El viento que se desplaza por el lado curvo tarda más en llegar al extremo de la pala que el que lo hace por la superficie plana. Esto hace que la baja presión se acumule en el lado curvo, “tirando” de la pala hacia la región de baja presión. Este proceso se conoce como sustentación.

Generador eólico

La energía eólica es principalmente el uso de turbinas de viento para generar electricidad. La energía eólica es una fuente de energía renovable, sostenible y popular que tiene un impacto mucho menor en el medio ambiente que la quema de combustibles fósiles. Históricamente, la energía eólica se ha utilizado en velas, molinos y bombas de viento, pero hoy en día se utiliza sobre todo para generar electricidad. Los parques eólicos constan de muchas turbinas eólicas individuales, que están conectadas a la red de transmisión de energía eléctrica. Los nuevos parques eólicos terrestres son más baratos que las nuevas centrales de carbón o gas,[1] pero su expansión se ve obstaculizada por las subvenciones a los combustibles fósiles[2][3][4] Los parques eólicos terrestres tienen un mayor impacto visual en el paisaje que otras centrales eléctricas[5][6] Los pequeños parques eólicos terrestres pueden inyectar parte de la energía a la red o suministrar electricidad a lugares aislados sin conexión a la red. Los parques eólicos marinos suministran más energía por capacidad instalada con menos fluctuaciones y tienen menos impacto visual. Aunque en la actualidad hay menos energía eólica marina y los costes de construcción y mantenimiento son más elevados, está en expansión[7]. En la actualidad, la energía eólica marina representa alrededor del 10% de las nuevas instalaciones[8].

Mayor turbina eólica

La energía eólica, que transforma en electricidad la fuerza de un recurso inagotable como el viento, es una inversión sostenible y valiosa para el futuro. Aprovechar el viento requiere la construcción de parques eólicos, en tierra o en alta mar, con decenas de aerogeneradores. Estos gigantes han pasado a formar parte del paisaje en los últimos años, pero ¿sabemos cómo funcionan?

¿Cómo se genera el viento? La radiación solar no afecta por igual a la superficie terrestre: algunas zonas son más cálidas que otras, y en ellas el aire, que pesa menos, tiende a ascender, creando zonas de baja presión, mientras que en las zonas más frías el aire desciende y pesa más, creando zonas de alta presión. La diferencia de presión hace que el aire se mueva y crea el viento, un elemento tan poderoso que puede utilizarse para generar energía.

La energía eólica es la que se obtiene de la fuerza del viento. ¿Cómo? A través de un aerogenerador que transforma la energía cinética de las corrientes de aire en energía eléctrica. La energía se extrae principalmente con el rotor, que transforma la energía cinética en energía mecánica, y con el generador, que transforma esta energía mecánica en energía eléctrica. Hablamos de una energía renovable, eficiente, madura y segura, clave para la transición energética y la descarbonización de la economía.

Pequeña turbina eólica

Se puede ver el ventilador de refrigeración interno moviéndose dentro de este generador. Está montado en el extremo del rotor, que se oculta dentro del brillante cilindro magnético de acero, llamado estator. La superficie, similar a un radiador, refrigera el generador. Es difícil ver los detalles en un generador real como el de la derecha. Por eso, lo desmontaremos y haremos algunos modelos simplificados en las páginas siguientes.

Los generadores eólicos son un poco inusuales, comparados con otras unidades generadoras que se suelen encontrar conectadas a la red eléctrica. Una de las razones es que el generador tiene que trabajar con una fuente de energía (el rotor del aerogenerador) que suministra una potencia mecánica (par) muy fluctuante.

En estas páginas se da por supuesto que está familiarizado con los fundamentos de la electricidad, el electromagnetismo y, en particular, la corriente alterna. Si alguna de las expresiones voltio (V), fase, trifásico, frecuencia o hercio (Hz) le suenan extrañas, debería echar un vistazo a los

En los grandes aerogeneradores (por encima de 100-150 kW), el voltaje (tensión) generado por la turbina suele ser de 690 V de corriente alterna (CA) trifásica. Posteriormente, la corriente se envía a través de un transformador situado junto a la turbina eólica (o dentro de la torre) para elevar la tensión a entre 10.000 y 30.000 voltios, en función de la norma de la red eléctrica local.