Energía eólica
Energías alternativas
Evaluación de la energía eólica global
Evaluation of global wind power
La energía eólica es una de las fuentes renovables de energía con mayor crecimiento en la última década y para poder establecerse de manera mas importante se plantea un estudio de cuantificación del potencial que se tiene para poder aprovechar esta tecnología.
Se propone una evaluación cuantitativa de la productividad para las nuevas columnas eólicas de más de 80 metros de alto. Para dicho propósito, se realizaron estimaciones de la velocidad promedio del viento en diferentes épocas del año, a diferentes alturas y en diferentes regiones, teniendo en cuenta la temperatura, la presión atmosférica y demás factores climáticos que pueden afectar las condiciones de operación. Por medio de un análisis estadístico de mínimos cuadrados, ajustando los datos obtenidos de las mediciones promedio, es posible obtener las velocidades promedio a la altura y condiciones específicas.
Entre los datos mas significativos se tiene: en los Estados Unidos se tienen velocidades promedio de 6.9 m/s al año, que son más que suficientes para lograr una buena eficiencia de las columnas de operación eólica. Esta velocidad disminuye en verano, y en invierno el problema radica en las temperaturas de operación. Se destaca también que en algunas regiones la velocidad en el día (4.96 m/s) es superior a la noche (4.85 m/s). También se encontró que sobre el mar se consiguen velocidades superiores a muy poca altura; por ejemplo, en algunos sectores es posible encontrar velocidades de 6.4 m/s a 10 metros, y en tierra las velocidades a esta altura no superan los 3.24 m/s.
Así, se concluye que el potencial eólico es importante en el norte de Europa, el mar del Norte y algunas de las regiones de los Estados Unidos, donde las velocidades se clasifican de clase 3 (superiores a los 6 m/s) y se mantienen durante un 60% del año; a pesar de tener regiones con vientos muy fuertes (superiores a 8 m/s), su velocidad varia mucho durante el año y esta inestabilidad no permite su aprovechamiento. Entre los datos globales, se destaca que en el año 2000 el potencial eólico de aprovechamiento de energía era de 72 TW, cantidad sumamente significativa y que abre un mundo de posibilidades.
Esta documento fue elaborado por Cristina Archer y Mark Jacobson, vinculados al Atmosphere/Energy Program del Department of Civil and Environmental Engineering de la Stanford University (Stanford, CA, Estados Unidos); se encuentra alojado en el portal web de la German Wind Energy Association (Berlin, Alemania). El Atmosphere/Energy Program busca tecnologías en energía renovable y métodos para reducir la contaminación del aire, principalmente sistemas eólicos.
La energía eólica hoy
Wind power today
Para el año 2030, se espera que el 20% de la energía eléctrica producida en los Estados Unidos sea de origen eólico. Este reto es de gran importancia para el Gobierno estadounidense y, pese tener una proyección bastante favorable, se requiere un avance tecnológico significativo en los sistemas. Las turbinas eólicas han sufrido cambios drásticos con el avance de la ingeniería. En los años setenta, las primeras turbinas eólicas eran bastante ineficientes y de poca capacidad; tenían una capacidad de potencia inferior a los 100 kW. En California, durante los años ochenta se construyeron turbinas mucho más eficientes, llegando a los 300 kW, pero estos niveles de potencia todavía tenían a la producción eólica en un nivel didáctico y utópico para el sistema de generación de energía del mundo.
El panorama eólico entonces no era muy favorable si no se hacia un avance importante en al tecnología, y con la preocupación por la contaminación y la escasez de recursos energéticos, la humanidad se vio forzada a mejorar los sistemas, y es así como en los años noventa en Noruega, aparecen nuevos transmisores de potencia que incrementaron la capacidad a 850 kW y con rotores de mayor capacidad.
El reto aumentó mucho más en el año 2000, donde se propusieron proyectos mucho más agresivos para el desarrollo, ya que para aumentar la capacidad de producción era necesario construir torres mucho más altas y con aspas de viento de mayor tamaño, lo cual era un reto en materiales, métodos de construcción. Los avances fueron drásticos, llegando hasta capacidades de producción de 2.5 MW. Con estas producciones ya es posible la competitividad de la energía eólica con la red de energía tradicional. Incluso en Aberdeen (Escocia) ya existen turbinas con rotores tan potentes que pueden llegar a generar 5 MW de potencia.
Entre las nuevas tecnologías de aprovechamiento del viento aparecen las nuevas turbinas eólicas instaladas en las costas y en el mar, con nuevos desarrollos en suspensión para mantener a flote las columnas. De esta manera, se aprovechan los altos vientos en los mares.
Este documento fue preparado por el personal de la Energy Efficiency and Renewable Energy Office EERE, vinculada al U.S. Department of Energy (Washington D.C.) y se encuentra publicado en su sitio web. La EERE se encarga de fortalecer la seguridad energética de los Estados Unidos, promoviendo proyectos y perspectivas para las energías renovables y limpias.
