Gigantes del viento: la turbinas eólicas, como más grandes mejor

Las energías renovables avanzan a pasos de gigante, impulsadas por la innovación tecnológica, la mejora de los sistemas de gestión y la presión internacional para descarbonizar la economía. En el caso de la energía eólica, las pasas de gigante son literales: detrás de la reducción de los costos y el aumento de la competitividad, hay una tendencia bien visible: las máquinas han ido creciendo a lo largo de la historia. Pero…¿Por qué el tamaño importa en el momento de atrapar el viento?

La explicación es bien sencilla: como más alto es un molino y como más grande sus palas, más energía se obtiene del viento y más barata resulta esta para el consumidor final. La altura del aerogenerador se obtiene del viento y más barata resulta esta donde el recurso eólico es mayor y de mejor calidad, mientras que las dimensiones de las palas determinan la nombrada área de arrastre, y por tanto, la cantidad de energía generada.

Los siguientes gráficos elaborados por General Eléctrico, fabricante del Haliade-Z, el aerogenerador más grande y potente que se ha diseñado hasta ahora, nos ayudan a hacernos una idea de las dimensiones de los molinos eólicos en comparación con otros edificios en comparación con otros edificios bastante conocidos, como la Torre Eiffel en París o el Empire State en Nueva York:

2_turbines eòliques turbinas eólicas

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Flexibilidad y resistencia

La clave es la flexibilidad y la resistencia de las palas, un reto de ingeniería que implica la creación de un sector de conocimiento específico de la industria eólica. Muchos de los componentes necesarios para desarrollar un aerogenerador cada vez más grande se ha importado de otras industrias donde ya existen, pero los procesos de innovación y diseño de palas, que actualmente ya superan los 70 metros de longitud, requieren de un conocimiento y personal especializado.

El fabricante de palas eólicas LM Wind Power ha publicado un interesante video donde explica las dificultades de su trabajo. Según el documento, cada pala mide más de 88 metros de longitud, y pesa unas 80 toneladas, el equivalente a 16 elefantes africanos. Un ejemplo que nos permite comprender los retos asociados en esta tendencia: cimentaciones cada vez más amplias, estrategias de transporte y montaje,…

Instalar aerogeneradores de grandes dimensiones en parques eólicos terrestres no siempre es posible, y a veces resulta demasiado costoso. Por esto la eólica marina está cogiendo fuerza en los últimos años: lejos de la costa las dimensiones son menos problemáticas. Mar adentro, pero, los retos son de ingeniería.

Vientos de futuro

Esta evolución de la industria hacia aerogeneradores cada vez más grandes ha tenido también un impacto importante sobre el factor de capacidad de los parques eólicos, el cociente entre la energía generada por un parque eólico durante un año y la cifra imaginada de la energía que se hubiera generado en el mismo plazo si el parque funcionase siempre a su máxima potencia.

¿Y esto porqué es importante? Pues porque como más alto sea el factor de capacidad de las tecnologías renovables de generación eléctrica, más estable será la producción, y menos generación de soporte hará falta. Y esta, mientras no lleguen en los sistemas de almacenamiento con baterías, suele ser de origen fósil.

Según un informe del Departamento de Energía de los Estados Unidos, los factores de capacidad han pasado de un 25,4% en proyectos construidos entre 1998 y 2001 a un 32,1% en proyectos del 2004 al 2011 hasta un 42,5% en proyectos del 2014 al 2015. En Escocia, el parque eólico Hywind consiguió el hito de lograr un factor de capacidad del 65% durante sus tres primeros meses. En el caso de España, el factor de capacidad medio de parques eólicos es aún bajo, en torno al 25% según cifras de Red Eléctrica Española. Lo que decíamos. La eólica avanza a pasos de gigante, y de estos gigantes depende su futuro.