¿Qué velocidad se necesita para generar energía eólica?

Velocidad óptima del viento para los aerogeneradores

La explotación de una central eólica es más compleja que la simple instalación de aerogeneradores en una zona ventosa. Los propietarios de las centrales eólicas deben planificar cuidadosamente la ubicación de los aerogeneradores y tener en cuenta la velocidad y la frecuencia del viento.

Los lugares idóneos para instalar aerogeneradores son aquellos en los que la velocidad media anual del viento es de al menos 9 millas por hora (mph) -o 4 metros por segundo (m/s)- para aerogeneradores pequeños y de 13 mph (5,8 m/s) para aerogeneradores de escala comercial. Los emplazamientos favorables son las cimas de las colinas suaves y redondeadas, las llanuras abiertas y el agua, y las brechas montañosas que canalizan e intensifican el viento. Los recursos eólicos suelen ser más favorables para la generación de electricidad a mayor altura sobre la superficie terrestre. Las grandes turbinas eólicas se colocan en torres de entre 500 y 900 pies de altura.

Los recursos eólicos varían cada hora y cada estación en Estados Unidos. La velocidad del viento suele variar a lo largo del día y de una estación a otra. Por ejemplo, en Tehachapi (California), donde hay numerosos aerogeneradores, el viento sopla con más frecuencia de abril a octubre que en invierno, y suele ser más fuerte por la tarde. Estas fluctuaciones son consecuencia del calor extremo del desierto de Mojave durante los meses de verano. A medida que asciende el aire caliente sobre el desierto, el aire más frío y denso sobre el Océano Pacífico se precipita a través del puerto de montaña de Tehachapi para ocupar su lugar. En Montana, los fuertes vientos invernales canalizados a través de los valles de las Montañas Rocosas crean vientos más intensos durante el invierno.

Velocidad media del viento para la turbina eólica

Irlanda del Norte cuenta con uno de los mejores recursos eólicos de Europa, por lo que la instalación de un aerogenerador en este país puede proporcionar un buen rendimiento de la inversión. Sin embargo, esto no significa que instalar un aerogenerador en cualquier lugar vaya a dar buenos resultados. Este artículo ofrece orientación sobre los factores clave que hay que tener en cuenta.

Puede parecer obvio, pero una de las primeras cosas que hay que determinar es la intensidad del viento. Los mejores emplazamientos suelen estar en zonas costeras, en la cima de colinas redondeadas, en llanuras abiertas o en huecos de montañas. Cuando un proyecto eólico fracasa, suele deberse más a la elección del emplazamiento que a la tecnología.

Para funcionar con eficacia, los aerogeneradores necesitan una velocidad media del viento no inferior a cinco metros por segundo (5 m/s). Los mapas eólicos pueden utilizarse para obtener una primera indicación de la velocidad del viento en su emplazamiento. Visite, por ejemplo, el sitio web de Action Renewables.

Sin embargo, los mapas de viento no tienen en cuenta el paisaje a pequeña escala, factores que pueden tener un efecto considerable en la velocidad del viento. Además, las velocidades del viento indicadas podrían registrarse a alturas superiores a las de la mayoría de los aerogeneradores pequeños. En resumen, los mapas eólicos no sustituirán la necesidad de registrar mediciones precisas del viento en su emplazamiento.

Velocidad máxima del viento para aerogeneradores

El ser humano lleva miles de años utilizando la fuerza del viento. El viento ha movido barcos a lo largo del río Nilo, bombeado agua y molido grano, apoyado la producción de alimentos y mucho más. Hoy en día, la energía cinética y la fuerza de los flujos naturales de aire llamados viento se aprovechan a gran escala para crear electricidad. Una sola turbina eólica marina moderna puede generar más de 8 megavatios (MW) de energía, suficiente para abastecer de forma limpia a casi seis hogares durante un año. Los parques eólicos terrestres generan cientos de megavatios, lo que convierte a la energía eólica en una de las fuentes de energía más rentables, limpias y disponibles del planeta.

La energía eólica es la fuente de energía renovable a gran escala de menor coste y es la mayor fuente de energía renovable en Estados Unidos en la actualidad. Hay casi 60.000 aerogeneradores con una capacidad combinada de 105.583 megavatios (MW). Eso es suficiente para abastecer a más de 32 millones de hogares.

El proyecto Frontier Windpower I en el condado de Kay, Oklahoma, está operativo desde 2016 y se está ampliando con el proyecto Frontier Windpower II. Una vez completados, Frontier I y II generarán un total de 550 megavatios de energía eólica, suficiente para abastecer a 193.000 hogares.

Aerogenerador doméstico

El viento se utiliza para producir electricidad convirtiendo la energía cinética del aire en movimiento en electricidad. En los aerogeneradores modernos, el viento hace girar las palas del rotor, que convierten la energía cinética en energía rotacional. Esta energía rotacional se transfiere mediante un eje que al generador, produciendo así energía eléctrica.

A medida que la tecnología ha ido mejorando y ampliándose, los costes han disminuido y los factores de capacidad han aumentado. Entre 2010 y 2020, el coste medio ponderado de la electricidad (LCOE) de la energía eólica terrestre se redujo un 56%, de 0,089 USD/kWh a 0,039 USD/kWh. En el mismo periodo, el LCOE de los nuevos proyectos eólicos marinos se redujo aproximadamente a la mitad (48%).

La capacidad de las turbinas eólicas ha aumentado con el tiempo. En 1985, las turbinas típicas tenían una capacidad nominal de 0,05 MW y un diámetro de rotor de 15 metros. En la actualidad, los nuevos proyectos eólicos tienen una capacidad de 3-4 MW en tierra y de 8-12 MW en el mar.

La cantidad de energía que puede obtenerse del viento depende del tamaño de la turbina y de la longitud de sus palas. La potencia es proporcional a las dimensiones del rotor y al cubo de la velocidad del viento. En teoría, cuando la velocidad del viento se duplica, el potencial eólico se multiplica por ocho.