Energía eólica: la energía del futuro

Los expertos señalan que será la fuente energética que más se desarrollará en las próximas décadas

La energía del viento no produce emisiones contaminantes en el medio ambiente ni agrava el efecto invernadero, además de ser una fuente inagotable, por lo que se trata de una valiosa alternativa frente a los combustibles no renovables como el petróleo. Los expertos señalan que se trata de una tecnología consolidada, por lo que su potencial de desarrollo es el más alto para los próximos años.

• Autor: Por ALEX FERNÁNDEZ MUERZA

- Imagen: Chuck Coker -

Aunque hicieron falta muchos años de investigación y experimentación, la energía eólica es en la actualidad un sistema de obtención de energía asentado. Según la Agencia Internacional de la Energía (AIE), alcanzará el 14% de la producción eléctrica europea en 2030 y supondrá un 60% del incremento total de la generación eléctrica entre 2006 y 2030.

Asimismo, la AIE considera que la eólica va ser energía que más se va a desarrollar en el mundo de aquí a 2050, si se quiere lograr un escenario de sostenibilidad (el denominado escenario BLUE, que plantea una reducción de emisiones de gases de efecto invernadero a la mitad). Así, estima que la potencia anual a instalar hasta 2050 se situará por encima de los 70.000 MW, de los que el 30% corresponderían a la eólica marina u "offshore" (muy por encima del ritmo de instalación de los últimos años).

Gonzalo Sáenz de Miera, director de Prospectiva Regulatoria de Iberdrola, asegura que la energía eólica, por sus perspectivas de reducción de costes y el encarecimiento de los combustibles fósiles, es una de las opciones más económicas y con mayor potencial de desarrollo. Por ello, este experto cree que la eólica podría ser muy útil para hacer frente a los retos que plantea el modelo energético actual en términos de seguridad energética y cambio climático en un escenario, plausible, de incremento y mayor volatilidad de los precios de los combustibles fósiles.

La energía eólica supone también importantes oportunidades de generación de valor añadido y de empleo. El último informe de la Comisión Europea al respecto (publicado en 2005) apuntaba que sólo la eólica generó un valor añadido a la economía europea de más de 9 billones de euros y casi 200.000 empleos, con unas perspectivas crecientes, ya que se muestra a la eólica como la tecnología renovable con mayor potencial de crecimiento hasta 2030 en la UE 15 (el 42% del crecimiento renovable será eólico).

La colocación de aerogeneradores debe cumplir una estricta normativa para procurar el menor impacto medioambiental posible. Además, el control sistemático de su funcionamiento, por medio de informes periódicos, y su posterior desmantelamiento - poseen una vida útil de unos 30 años - asegura que se dan las condiciones necesarias para respetar el entorno.

Por otra parte, el diseño de los modernos aerogeneradores está permitiendo reducir su tamaño, y en cuanto a otro de los problemas que más preocupa a los ecologistas, sus efectos negativos en las aves, los expertos en esta tecnología indican que éstas acaban acostumbrándose a su presencia y los esquivan como cualquier otro escollo que encuentran a su paso.

Inconvenientes para su desarrollo

A pesar de estas buenas expectativas, la Agencia Europea de la Energía Eólica (EWEA, por sus siglas en inglés) señala que el flujo intermitente de generación a la red es una dificultad que frena su desarrollo, aunque se muestra optimista en que pueda solucionarse gracias al respaldo político nacional y regional.

- Imagen: Jorde -

Sin embargo, como explican Sáenz de Miera y su compañero de Iberdrola Miguel Muñoz Rodríguez, este reto es perfectamente asumible y no compromete las ventajas de esta opción tecnológica frente a las alternativas convencionales. La variabilidad de la energía eólica, argumentan, se ve mitigada por los grandes avances que se están produciendo en la predicción de la producción y la magnitud de la variación en su producción, que se puede afrontar con cierto grado de sobrecapacidad como la del caso español, y comparable a otros factores que también introducen variabilidad en el sistema (fallos en centrales convencionales, problemas de suministro de combustibles, etc.).

En concreto, Sáenz de Miera argumenta que será imprescindible que la tecnología eólica alcance la competitividad plena en el mercado, y que se asiente el marco regulador. Se deberían impulsar además marcos de apoyo sostenibles, incentivar las mejoras de eficiencia y la reducción de costes, y redefinir la planificación energética para compatibilizar el fomento de las renovables con la seguridad y la eficiencia en el sistema eléctrico.

Energía eólica marina

El viento que sopla en los mares también puede utilizarse para la obtención de energía. De hecho, los expertos le auguran a la "offshore" el futuro más prometedor dentro de la energía eólica, puesto que en el mar la fuerza del viento es más estable y permite la colocación de aerogeneradores más pequeños con una vida útil mayor.

Según un informe de la organización ecologista Greenpeace, la energía eólica marina podría proporcionar electricidad a todos los hogares europeos en 2020, una vez de que se instalaran 50.000 turbinas eólicas en los mares europeos, que permitirían además la creación de tres millones de empleos en toda Europa, el fortalecimiento del tejido industrial en zonas deprimidas y, sobre todo, la obtención de electricidad más barata y limpia que el carbón y la energía nuclear.

Asimismo, aunque el coste de instalación de los aerogeneradores en el mar es superior al de las zonas terrestres, el desarrollo de su tecnología está propiciando un ahorro de costes que lo hacen cada vez más competitivo.

Dinamarca es el país que inició la energía eólica marina y en sus mares se encuentran en la actualidad los mayores parques de aerogeneradores, lo que permite cubrir el 50% del consumo eléctrico familiar danés. En España no hay ningún parque eólico marino, aunque hay varios enclaves que podrían ser utilizados, como el Estrecho de Gibraltar, el cabo de Creus, el delta del Ebro o zonas de la costa gallega. Sin embargo, el litoral español no es, en general, muy adecuado por la gran profundidad de su plataforma continental.

Pasado y presente de la energía eólica

El uso de las turbinas de viento para generar electricidad comenzó en Dinamarca a finales del siglo XIX. Las máquinas modernas funcionan cuando el viento alcanza unos 19 kilómetros por hora, logran su máximo rendimiento con vientos de entre 40 y 48 kilómetros por hora y dejan de funcionar cuando los vientos alcanzan los 100 kilómetros por hora.

Los sistemas más desarrollados y rentables se denominan parques eólicos, puesto que consisten en agrupaciones de varios molinos que envían energía eléctrica a la red. Los parques eólicos más grandes se encuentran en Estados Unidos, país que cuenta con quince de los veinte mayores parques del mundo. El más grande, Horse Hollow Wind Energy Center, está ubicado en Tejas y tiene una potencia similar a la de una central nuclear.

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Paneles solares: así evolucionan

Las rígidas placas de silicio podrían dar paso en unos años a otras más flexibles, baratas, eficientes y de múltiples aplicaciones

Los expertos hablan de hasta cuatro generaciones para referirse a la evolución de los paneles solares fotovoltaicos. Las actuales células, basadas en silicio, podrían ser reemplazadas en unos años por otros materiales y tecnologías muy diversas. Sus responsables persiguen aumentar la eficiencia energética de estos dispositivos, abaratar sus costes de producción y logar una gran variedad de aplicaciones que les permita competir con los combustibles fósiles o la energía nuclear.

- Imagen: Patrick Moore -

Las placas solares fotovoltaicas se basan en dos obleas o láminas con materiales semiconductores. Ambas utilizan unos elementos químicos, denominados "dopantes", que fuerzan a una de las planchas a tener un exceso de electrones (carga negativa, N) y a la otra, a una falta de estos (carga positiva, P). Esta unión P-N genera un campo eléctrico con una barrera de potencial que impide que se trasvasen electrones entre las planchas.

El alto precio y fragilidad de las placas fotovoltaicas actuales han llevado a los investigadores a probar nuevos materiales y sistemas

Cuando se expone esta unión P-N a la radiación solar, los fotones de la luz transmiten su energía a los electrones. Con este aporte, rompen la barrera de potencial y salen del semiconductor por un circuito exterior, de manera que se produce corriente eléctrica. Las placas fotovoltaicas se componen de células, el módulo más pequeño capaz de producir electricidad.

El silicio es el material más utilizado para estos paneles fotovoltaicos, si bien se fabrica de formas diferentes. El silicio puro monocristalino permite un rendimiento en los paneles comerciales del 16%, pero su precio es caro. El silicio puro policristalino, reconocible por su aspecto granulado, es más barato pero logra un rendimiento del 14%. El amorfo se utiliza en pequeños aparatos, como calculadoras, relojes o paneles portátiles de menor tamaño. Su rendimiento es del 8%. Los científicos trabajan con otros materiales, como el teleruro de cadmio o los sulfuros y seleniuros de indio para ampliar el abanico de posibilidades.

- Imagen: NASA -

Las placas solares pueden ser fijas, muy típicas en los tejados, o dinámicas, gracias a los seguidores solares. Estos dispositivos mejoran el rendimiento de los paneles, ya que su misión consiste en seguir al Sol desde su salida hasta la puesta. También se puede extraer rendimiento de las placas solares fotovoltaicas mediante su fusión con otros sistemas renovables: un sistema mixto eólico-solar o solar fotovoltaico-térmico son algunas posibilidades.

Estas placas se comercializan en la actualidad de forma mayoritaria, gracias a su alta eficiencia, que podría llegar en teoría a un máximo del 33%. Su alto precio y su fragilidad han llevado a los investigadores a probar otros materiales y sistemas que permitan nuevas generaciones de paneles.

De la primera a la cuarta generación

La segunda generación de células solares se conoce desde los años noventa. Se basan en un método de producción epitaxial para crear láminas mucho más flexibles y delgadas que sus predecesoras. Por ello se las denomina de lámina delgada. La eficiencia, entre el 28% y el 30%, es otra de sus principales ventajas, pero su elevado coste las limita hoy en día a los sectores aeronáutico y espacial.

Algunos expertos hablan ya de paneles solares de bajo coste

Diversas empresas de todo el mundo trabajan para generalizar estos sistemas de segunda generación. Algunos expertos hablan ya de paneles solares de bajo coste, que emplean materiales distintos al silicio, como microestructuras CIGS, denominadas así por las materias que utiliza (cobre, indio, galio y selenio), o CIS, en caso de no incluir galio. Otros investigadores han creado tecnologías como las células orgánicas fotovoltaicas (OPV), unos polímeros (plásticos) orgánicos capaces de reaccionar a la luz solar.

Las posibilidades de estos materiales son enormes. Por el momento, la eficiencia de estas placas es todavía más baja que las de primera generación, pero sus defensores aseguran que sólo es cuestión de tiempo alcanzarlas e incluso superarlas. Algunos expertos estiman que podrían tener una relación coste/eficiencia mejor que los combustibles fósiles a partir de 2015.

- Imagen: Global Energy -

La tercera generación, todavía en fase de experimentación, persigue mejorar aún más los paneles de láminas delgadas. Diversos investigadores y empresas de todo el mundo trabajan en varias tecnologías, como las denominadas de huecos cuánticos, nanotubos de carbono o nanoestructuras de óxido de titanio con colorante (DSSC). Con ellas se podría crear una pintura que recubriría las casas o las carreteras para generar energía; así como tintes para todo tipo de aparatos electrónicos, prendas textiles o coches solares. La eficiencia de estos sistemas también podría ser superior (entre el 30% y el 60%). Sus defensores creen que estas placas podrían empezar a comercializarse sobre 2020.

Una cuarta generación de paneles solares uniría nanopartículas con polímeros para lograr células más eficientes y baratas. El panel se basaría en varias capas que no sólo aprovecharían los diferentes tipos de luz, sino también el espectro infrarrojo. La NASA ha utilizado esta tecnología multi-unión en sus misiones a Marte.

Otros expertos no hablan de generaciones, sino de avances en la relación coste de fabricación/eficiencia de la conversión energética. En teoría, los paneles solares podrían lograr una conversión de la luz solar en electricidad de un 93%. El coste tendría que bajar también más para competir con los combustibles fósiles y la energía nuclear.

Origen de las placas solares fotovoltaicas

- Imagen: Global Energy -

El descubrimiento del efecto fotovoltaico, la base de las células solares que permite convertir la luz solar en electricidad, se atribuye al físico francés Alexandre-Edmond Becquerel en 1839. Cinco décadas después, en 1883, el inventor americano Charles Fritts creó la primera célula fotovoltaica. Para ello utilizó un semiconductor de selenio con una fina capa de oro. Era un pequeño dispositivo con una eficiencia del 1%. En 1946, el ingeniero americano Russell Shoemaker Ohl patentó la célula solar moderna.

En cuanto al término "fotovoltaico", proviene del griego "photo" (luz) y del apellido del físico italiano Alessandro Volta, conocido por sus experimentos con electricidad y por el desarrollo de la pila eléctrica.

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Soluciones Eolicas (Vestas)

Soluciones Eolicas

La energía eólica ha crecido hasta el punto de pasar de ser una energía alternativa a ser una fuente fiable de energía a gran escala, integrada en el mix energético junto con el petróleo y el gas. Vestas espera que la industria eólica produzca al menos el 10% de la producción global de energía para 2020.

España, junto con Alemania y Dinamarca, está entre los tres mayores productores de energía eólica de Europa. Casi el 27% de los aerogeneradores instalados en Europa están en España, creando una capacidad total de 15.000 MW.

Marco normativo

El gobierno español proporciona un marco de trabajo estable para el desarrollo de la energía eólica en España. Así, se ha aprobado una ley que permitirá la construcción de parques eólicos en mar abierto a lo largo de la costa española. El objetivo fijado es conseguir 1.000 MW para 2010 con estos parques en mar abierto, lo que contribuiría a conseguir el objetivo español de triplicar la cantidad de energía derivada de fuentes renovables para 2020.
El objetivo oficial del gobierno en cuanto a energía eólica previsto para 2005-2010 es de 20.155 MW. No obstante, con un 30% de crecimiento anual, se prevé que la energía eólica pueda alcanzar, desde un punto de vista realista, los 45.000 MW para 2020.
En 2007, el gobierno introdujo una reforma de ley respecto a los precios arancelarios para la energía generada a partir de fuentes renovables como medida para proporcionar estabilidad al sector. Está prevista una revisión del plan compensatorio para 2010, y a partir de entonces cada cuatro años, para asegurar que el marco económico y legal de la producción eléctrica en España es aún pertinente de acuerdo a las condiciones de mercado vigentes.

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La alternativa energética real

Según un estudio de Greenpeace, la energía eólica así como la que producen las olas son las tecnologías de generación renovables «más favorables» y económicamente menos costosas de desarrollar en el Euskal Herria. Es decir, que aparte de ser infinitamente más ecológicas, estas medidas serian más que viables económicamente.

Encima, y como explicaba López de Uralde, director de Greenpeace en el estado español, los actuales modelos de generación energética, como las centrales de ciclo combinado, se irán encareciendo debido a que dependen de recursos limitados. Mientras tanto, las renovables no tienen límite y son limpias.

De esta manera, las energías renovables, aparte de ser mucho mejores medioambientalmente también lo son económicamente para dar una solución eficaz al problema de la demanda energética.

El estudio concluye además que tanto la electricidad procedente de los molinos así como la geotérmica, resultaría más económica que lo que cuesta hacerlo con centrales térmicas de ciclo combinado tanto en Guipúzcoa como en Euskal Herria. La energía solar termoeléctrica también se presenta como favorable.

Esperemos que los dirigentes tomen nota, le den el empujón necesario a las energías renovables y limpias, de manera clara y concisa. La alternativa energética existe, está en nuestras manos.

Escrito en Euskal Herria, Ingurumena

http://haritzpean.wordpress.com/2007/06/08/la-alternativa-energetica-real/

Guajira | Parque Eólico Jepirachi (Colombia)

Jepírachi, “vientos que vienen del nordeste en dirección del Cabo de la Vela” en Wayuunaiki, la lengua nativa Wayuu, es el primer parque para la generación de energía eólica construido en el país. Es una experiencia piloto que hace parte del Programa general de investigaciones, proyectos y actividades
asociadas para el desarrollo de la energía eólica en Colombia, con el cual se pretende adquirir conocimientos sobre esta energía, verificar su desempeño y realizar la adaptación tecnológica a las características particulares de nuestro medio.

Jepírachi es un parque experimental, un laboratorio para conocer y aprender sobre una energía limpia y renovable como la eólica, que puede ser alternativa de abastecimiento energético para el país en el futuro, siempre y cuando los resultados de las evaluaciones demuestren su viabilidad económica, técnica y ambiental, y sea acogida por el sector eléctrico colombiano.

La construcción del parque se realizó con la autorización de la comunidad Wayuu para el uso de su territorio, y con el permiso de la Corporación Autónoma Regional de La Guajira, Corpoguajira, para la ejecución de las obras. Contó además con el respaldo de la administración municipal de Uribia y de la Gobernación de La Guajira, e igualmente con el acompañamiento de la Dirección de Asuntos Indígenas del Ministerio del Interior.

La gestión social desarrollada para viabilizar el proyecto, tuvo y tiene como eje la participación efectiva de las comunidades en las diferentes etapas del proceso, y se fundamenta en el respeto por la integridad étnica y cultural de las comunidades Wayuu, en el establecimiento de relaciones de confianza, en la búsqueda de la equidad y el beneficio comunitario, sin actitudes paternalistas y mediante la aplicación de principios de actuación y de convivencia intercultural.

En el área de influencia directa del parque, donde están las obras y equipos, se localizan las comunidades de Arutkajüi (acercándose sigilosamente en Wayuunaiki) constituida por 77 personas pertenecientes al clan Epieyuu, y la comunidad de Kasiwolín (como las borlas de la vestimenta Wayuu que tienen cola prolongada) constituida por 111 personas de los clanes Pushaina, Uliana y Epieyuu.

Como área de influencia indirecta se consideró el sector indígena de Media Luna, (zona de tránsito a Puerto Bolívar, principal puerto exportador de carbón colombiano y de ingreso de equipos para el parque eólico) el cual está conformado por varias rancherías trasladadas a su ubicación actual debido a la construcción del puerto.

Jepírachi fue inaugurado oficialmente el 21 de diciembre de 2003 e inició operación plena en abril de 2004.

Ubicación:

Energía Eólica:

En las últimas décadas, los problemas ambientales globales y la necesidad de ampliar la canasta energética, han incentivado la exploración de nuevas alternativas de producción de electricidad, entre las cuales se destaca la tecnología para el aprovechamiento de energía eólica o del viento.

Esta tecnología ha experimentado un acelerado desarrollo y crecimiento, y actualmente se abre paso como una nueva opción que puede llegar a competir económicamente con las tecnologías convencionales de producción energética, con la ventaja adicional de que el viento es una fuente renovable e inagotable de energía.

La energía eólica ofrece, entre otras, las siguientes ventajas y oportunidades:

* Es una fuente de energía renovable e inagotable que cada vez gana mayor competitividad en el sector eléctrico para la producción de energía a gran escala, ampliando de esta forma las alternativas de suministro y optimización de la canasta energética de un país o región.

* La energía eólica es limpia y compatible con el ambiente, no contamina y puede frenar parcialmente el uso y agotamiento de combustibles fósiles, contribuyendo a evitar el cambio climático, ya que generar energía eléctrica sin que exista un proceso de combustión conlleva a una reducción de emisiones de gases efecto invernadero.

* La distribución espacial de aerogeneradores se adapta fácilmente a las condiciones, restricciones y usos del terreno, no ocupa grandes espacios y es compatible con otros usos del suelo como agricultura, ganadería y pastoreo.

* En comparación con proyectos energéticos convencionales, la planificación y construcción de instalaciones eólicas requieren períodos de gestación muy cortos.

* La utilización de la energía eólica para la generación de electricidad no presenta incidencias sobre las características fisicoquímicas del suelo o su erosionabilidad, ya que no se produce ningún contaminante, ni requiere de grandes movimientos de tierra.

* Los proyectos de energía eólica responden con mayor flexibilidad al incremento de la demanda energética, pues un parque eólico existente puede ampliarse fácilmente con la incorporación de nuevas turbinas.

* Al finalizar la vida útil de la instalación, el desmantelamiento no deja huellas.

* Es una tecnología de aprovechamiento madura, que ha resuelto muchos de sus inconvenientes asociados a costos e impactos ambientales, y que ofrece grandes posibilidades de desarrollo para mejorar y abaratar su desempeño.

Entre las desventajas principales de esta tecnología se destacan:

* La energía eólica no es almacenable y varía constantemente con el tiempo por la intermitencia del viento. En consecuencia, por sí sola no está en condiciones de atender una demanda continua en forma confiable, restringiendo su uso a una participación limitada dentro de un sistema de generación que incluya otras fuentes energéticas.

* El aire, por ser un fluido de pequeño peso específico, exige fabricar máquinas grandes y en consecuencia caras. Desde el punto de vista estético, el tamaño de estos generadores produce un impacto visual inevitable, con la consecuente alteración sobre el paisaje.

* Aunque se habla del ruido como impacto ambiental, los aerogeneradores modernos han reducido considerablemente sus emisiones, llegando a niveles casi imperceptibles para el hombre a distancias del orden de 100 m.

* La muerte de aves en accidentes contra las palas de los aerogeneradores ha sido uno de los temas más polémicos sobre la compatibilidad ambiental de esta tecnología. Por ello es importante adelantar estudios sobre la presencia de hábitats o corredores para la localización de parques eólicos. Es de anotar que este impacto es cada vez menor debido a la baja velocidad de rotación de las grandes máquinas modernas.

Características:

Jepírachi está conformado por 15 aerogeneradores Nordex N60/250 – 1300 kW, para una capacidad instalada total de 19,5 MW de potencia nominal. Los aerogeneradores están compuestos por un rotor de 60 m de diámetro y un generador instalado sobre una torre de 60 m de altura; su distribución es de dos filas de 8 y 7 aerogeneradores respectivamente, separadas aproximadamente 1000 m. La distancia promedio entre aerogeneradores es de 180 m, pero por circunstancias propias de cada sitio en particular, se requirió variar la separación entre aerogeneradores y la dirección de la línea, conservando una orientación de -10° Norte (Azimut 170°).

La zona que ocupan las turbinas comprende un área rectangular de aproximadamente un Km de ancho (en dirección paralela a la costa) por 1,2 Km de largo, al norte de la ranchería Kasiwolin y al occidente de la ranchería Arutkajui.

Los aerogeneradores están interconectados entre sí por una red subterránea a una tensión de 13,8 kV, la cual conduce la energía hacia la subestación eléctrica localizada en el centro del perímetro sur del área ocupada por el parque. Dicha subestación dispone de un transformador que eleva el voltaje a una tensión de 110 kV, y es el punto de partida de la línea de 800 m de longitud, con la que se conecta el parque a la torre 20 de la línea Cuestecitas - Puerto Bolívar, de propiedad de Carbones del Cerrejón, que suministra la energía para el puerto.

Además del suministro de las 15 máquinas, una estación de meteorología y los equipos de control y monitoreo, el contrato con la firma alemana Nordex Energy GmbH contempló los procesos de capacitación y entrenamiento del personal de EE.PP.M. involucrado en el proyecto; la supervisión de la operación y mantenimiento, la evaluación y monitoreo del desempeño del parque durante un año y recomendaciones para el desarrollo de futuros parques eólicos en la zona del proyecto.

El parque eólico Jepírachi puede ser monitoreado y operado vía satélite, en tiempo real, desde el Centro de Control Generación Energía (CCG) de EE.PP.M en Medellín. También puede ser monitoreado desde la sede del fabricante en Alemania, como parte de la transferencia tecnológica.
Fuente: www.eeppm.com

Link estraido de : http://inciarco.com