Aprovechamiento Energia Eolica

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APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA EÓLICA El aprovechamiento del viento para generar energía es casi tan antiguo como la civilización. La primera y más sencilla aplicación fue la de las velas para la navegación. La producción de energía eléctrica a través del viento normalmente se asocia a la imagen de las numerosas y enormes máquinas de los parques eólicos, pero también cabe la posibilidad de emplear instalaciones de pequeña potencia, de un tamaño poco superior al de una antena parabólica, las cuales se denominan microeólicas. Las instalaciones microeólicas se pueden utilizar de forma aislada o junto a paneles fotovoltaicos, para proporcionar electricidad a zonas aisladas o difícilmente alcanzables por la red eléctrica, así como para vender la electricidad producida a la red eléctrica. Con las microinstalaciones eólicas se presenta por tanto una oportunidad para producir energía eléctrica en pequeña escala, de forma sostenible y compatible con el medioambiente. FUNCIONAMIENTO DE LAS INSTALACIONES MICROEÓLICAS Las partes fundamentales de una instalación de este tipo son:

- Rotor, que incluye el buje y las palas. - Góndola, donde se sitúan el generador eléctrico, los multiplicadores y sistemas hidráulicos de control,

orientación y freno. - Torre

Las máquinas eólicas, más allá de las peculiaridades de los modelos y de los adelantos tecnológicos diferentes según la empresa constructora, funcionan con la fuerza del viento que acciona las palas de la máquina fijadas a un buje. El conjunto de las palas y del buje constituye el rotor. El buje, a su vez, está conectado a un primer eje (llamado eje de baja velocidad) que gira a la misma velocidad angular que el rotor.

El segundo en cambio, consta de un control continuo del paralelismo entre el eje de la maquina y la dirección del viento. La góndola se encuentra sobre una torre que puede ser de celosía o tubular cónica, anclada al terreno con adecuados cimientos de hormigón armado.

El eje de baja velocidad está conectado a un multiplicador de giros,del que sale un eje de alta velocidad que gira con velocidad mayor. Enel eje de alta velocidad hay un generador eléctrico que produce laenergía eléctrica canalizada por los cables a la red. Todos estoselementos se encuentran en la llamada góndola que a su vez seencuentra sobre un soporte, que se puede orientar según la direccióndel viento. La góndola se completa con un sistema de control de la potencia yotro de control de la orientación. El primero tiene la doble función deregular la potencia en función de la velocidad del viento instantánea(haciendo funcionar la turbina lo más cerca posible de su potencianominal) y de interrumpir el funcionamiento de la maquina en caso deviento excesivo.

Ilustración 1: ESQUEMA INSTALACIÓN




Existen diferentes configuraciones de turbinas eólicas: monopala, bipala, tripala, multipala. El aumento del número de palas disminuye la velocidad de rotación, aumenta el rendimiento y encarece el precio de estas turbinas. MODOS DE FUNCIONAMIENTO Existen dos formas de aprovechamiento de la electricidad generada por las turbinas: 1. Sistemas conectados a la red La energía eléctrica producida por las turbinas es vendida a la compañía suministradora. De este modo, existen dos contadores: uno para la electricidad vendida y otro para la electricidad consumida. Siempre que sea posible, es aconsejable conectar a red la instalación, ya que el coste de la misma es menor, y existe una prima por la venta a la red eléctrica de esta electricidad de origen renovable. 2. Sistemas aislados Los sistemas aislados se utilizan para proporcionar electricidad directamente a los usuarios. Generalmente, este tipo de sistemas los utilizan usuarios con consumos de energía muy bajos, para los cuales no compensa pagar el coste de la conexión a la red debido a una posición poco accesible. La energía es acumulada en una serie de baterías, dimensionadas de forma que garanticen una suficiente autonomía para los períodos en los que el sistema eólico no produzca electricidad. En este tipo de sistemas es necesario instalar un regulador de carga. MODALIDAD DE COLOCACIÓN Y ELECCIÓN DEL LUGAR El lugar donde instalar la turbina debe elegirse con atención. La cercanía a los usuarios tiene la ventaja de reducir los costes de cableado, pero puede ser contraproducente para la funcionalidad de la maquina por la interferencia con el viento debida a la proximidad de edificios y por el impacto del ruido. La lejanía reduce el impacto medioambiental, pero aumenta la dispersión de energía y los costes de cableado y de enterramiento de las líneas eléctricas. La colocación de aerogeneradores en los tejados de las casas es controvertida: por una parte el montaje es sencillo, por otra existen problemas de vibraciones transmitidas por la turbina a las estructuras sobre las que se monta, y los de

Ilustración 1: GENERADOR DE EJEHORIZONTAL TRIPALA

Las posibilidades del micro-eólico son bastante amplias, ya queaunque con diferentes potencialidades (en términos geográficos yestacionales) el recurso viento es bastante difundido y lasaplicaciones posibles son numerosas. Los lugares en los que sepueden instalar micro instalaciones eólicas son muy diversos, yaque los aerogeneradores de tamaño pequeño son muy versátiles yse instalan con muchas menos dificultades respecto a losgrandes. Los aerogeneradores se dividen en dos grupos:

- Los de eje horizontal, más utilizados y eficientes - Los de eje vertical




turbulencia que se va creando alrededor de los tejados. La instalación más común sigue siendo la torre, que puede ser de tipo celosía, tubular o arriostrada.

Por otro lado, el rendimiento de las maquinas eólicas depende de la intensidad del viento: a igualdad de diámetro de las palas, al aumentar la velocidad del viento, la potencia teóricamente extraíble aumenta de manera más que proporcional.

Por lo tanto, antes de decidir instalar un sistema eólico es indispensable conocer bien las características del viento en el lugar en el que se piensa instalar los aerogeneradores. Estos conocimientos se obtienen realizando preventivamente un atento estudio de la frecuencia, de la velocidad, de la duración y de la dirección del viento.

Las maquinas eólicas funcionan dentro de parámetros mínimos y máximos de la velocidad del viento. En línea general:

• Pueden ser activados con viento variable de 2 a 4 m/s.

• Cuando el viento alcanza la velocidad de 10–14 m/s, se activa un dispositivo de control de la potencia.

• Se paran cuando la velocidad del viento supera los 20-25 m/s.

MANTENIMIENTO

Considerando la sencillez constructiva de una micro instalación, el mantenimiento y la gestión son bastante sencillos. De hecho, las micro-maquinas eólicas hoy en el mercado, han sido diseñadas también con el objetivo de reducir al mínimo las intervenciones. Normalmente las operaciones de mantenimiento pueden ser realizadas por el usuario mismo; como alternativa muchos constructores ofrecen contratos de mantenimiento con costes razonables. La gestión se puede incluso realizar a distancia, a través de sistemas de mando y telecontrol que permiten, mediante un ordenador, recibir datos y enviar ordenes a la instalación. Dentro de las tareas de mantenimiento se deberá distinguir entre el mantenimiento preventivo o planificado, el cual se realiza en intervalos determinados por el fabricante y la experiencia del usuario, y el mantenimiento correctivo o no planeado. Las tareas a realizar para que el funcionamiento del aerogenerador sea el adecuado, son sencillas, y son básicamente la inspección y ajuste de tuercas, palas, frenos, conexiones, cambio de aceite, fluido hidráulico y lubricante... RENTABILIDAD DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA Un sistema microeólico requiere desembolso de capital inicial muy variable, en función de la finalidad del mismo. Las diferentes alternativas dan lugar a la imposibilidad de dar un precio exacto común a las todas las instalaciones, ya que según la variante que se instale, y la obra civil o elementos accesorios que se necesiten emplear, el precio es muy variable. No obstante, se puede tomar como referencia el valor del coste elegible fijado por el Instituto para la Diversificación y Ahorro de Energía (IDAE) en el año 2005:




- Conectadas a red: de 935 a 1.430 €/kW - Aisladas red, menor de 10 kW: 5.500 €/kW

De acuerdo con el Real Decreto 436/2004, de 12 de marzo, la compañía eléctrica debe pagar al productor de esta electricidad de origen renovable por cada Kwh de electricidad que vierte a la red los siguientes precios:

1. Durante los primeros 5 años desde su puesta en marcha:

90% de la Tarifa Eléctrica Media o de Referencia. Con la tarifa para el 20051, esto se traduce en 0.0689 €/kWh

2. A partir de los siguientes 10 años: 85% de la Tarifa Eléctrica Media o de Referencia. Con la tarifa para el 2005, esto se traduce en 0.06509 €/kWh

3. A partir de los siguientes 10 años: 80% de la Tarifa Eléctrica Media o de Referencia. Con la tarifa para el 2005, esto se traduce en 0.06127 €/kWh

SUBVENCIONES Y AYUDAS Gobierno de Navarra e IDAE, llevan incentivado desde hace varios años este tipo de instalaciones a través de una línea de ayudas. Estas líneas son sumativas. De esta forma, y dentro de la línea vigente en el año 2005, el importe de la ayuda de cada uno de estos entes es la que sigue: GOBIERNO DE NAVARRA:

+ Eólica aislada de la red - Instalaciones para actividades de ocio y casas de recreo: 15% del coste subvencionable - Resto de instalaciones: 65% del coste subvencionable

IDAE

+ Solar térmica: 30% del coste subvencionable + Eólica, aislados o interconectados a la red eléctrica, con potencia inferior a 2 MW: 10% del coste

subvencionable La línea ICO-IDAE, incluye la financiación de las instalaciones a través de un préstamo con un tipo de interés bonificado igual al Euribor hasta más 1 punto porcentual, y un plazo de amortización a elegir entre 8 ó 10 años, incluido un año de carencia.

1 1 Tarifa Eléctrica de referencia año 2006 = 0.076588 €/kwh

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