Generación eólica de gran escala

De los muchos usos que se puede dar a la energía del viento a través de la aplicación de tecnología, el de mayor crecimiento actual en el mundo es la generación eólica a gran escala.

La generación eólica a gran escala consiste en la instalación de Parques Eólicos conectados a la red de transporte de energía eléctrica.

Dichos Parques Eólicos se componen de cantidades variables de aerogeneradores de gran tamaño, entendiéndose por gran tamaño en la actualidad, máquinas de varios cientos de kilovatios o de algunos megavatios.

Orígenes de la generación eólica a gran escala:

Durante las primeras décadas del siglo XX se desarrolla la teoría de la aerodinámica de las turbinas eólicas por parte de los mismos científicos que la desarrollaron para la aeronáutica, estableciendo los criterios básicos que debían cumplir las nuevas generaciones de turbinas eólicas.

A pesar de los esfuerzos realizados y de la mayor eficacia de las nuevas turbinas, las dificultades de almacenamiento y las desventajas propias de la irregularidad de los vientos fueron la causa de que las aplicaciones basadas en el aprovechamiento del viento como recurso energético no tuvieran gran desarrollo hasta el final de la Primera Guerra.

Los combustibles fósiles, y en particular el petróleo, empezaban a imponerse como la principal e insustituible fuente de energía. Sin embargo, el petróleo presentaba un grave inconveniente al crear una dependencia entre los países consumidores y los productores.

Luego de la Primera Guerra, con una fuerte expansión de la electricidad como sistema energético universal y la escasez de recursos para importar petróleo, las turbinas eólicas continuaron desarrollándose por dos caminos diferentes:

1. diseño, construcción y comercialización de aerogeneradores de baja potencia, capaces de generar electricidad en áreas rurales más o menos  aisladas, a las que todavía no habían llegado las redes de electrificación.

2. Diseño y construcción de grandes plantas eólicas capaces de generar electricidad a gran escala.

Durante este período fueron innumerables los trabajos realizados sobre plantas eólicas de gran potencia en Europa y USA, centrando los programas eólicos su interés en aspectos diferentes como:
· evaluación de los recursos disponibles.
· obtención y tratamiento de datos meteorológicos.
· elaboración de mapas eólicos y localización de emplazamientos.
· cálculo, diseño y construcción de plantas de gran potencia.

Ejemplos de esta etapa de desarrollo:
En 1931 se instaló en el Mar Negro una máquina eólica de 100 kW.
Entre 1941 y 1945 estuvo funcionando en U.S.A, una unidad de 1,2 MW.

El segundo periodo de desarrollo de la energía eólica comienza en los años cincuenta y se prolonga hasta mediados de los sesenta en que, una vez restablecida la economía internacional, acaba perdiendo interés al no resultar sus precios competitivos con los de los combustibles fósiles convencionales.

Luego de 1973 comenzó una etapa de precios del petróleo altos que se prolongó hasta 1986 y que favoreció el desarrollo de los aerogeneradores eólicos como fuente de energía alternativa, renovable y no contaminante, capaz de producir electricidad a precios competitivos.

En esta época, las redes de electrificación empezaban a ser lo suficientemente extensas como para cubrir la mayor parte de las zonas rurales, por lo que también disminuyeron las ventajas de los aerogeneradores de baja potencia utilizados en zonas aisladas.

Actualidad de la generación eólica a gran escala:

En la actualidad, la inestabilidad de los precios del petróleo y la amenaza del cambio climático han dado marco a un avance vertiginoso de la energía eólica, tanto en capacidad instalada como en desarrollo tecnológico.

Políticas de estado a favor del desarrollo de las energías renovables y de la autonomía energética, así como el Protocolo de Kyoto, han estimulado el crecimiento de la industria eólica  permitiendo superar muchas barreras del pasado.

El desarrollo de materiales como las resinas epoxi y las fibras de carbono, propiciado en gran parte por la industria aeronáutica, ha permitido a la industria eólica desarrollar aerogeneradores de gran tamaño:

· Las potencias medias de los aerogeneradores instalados entre 1990 y 1991 era de 225 kW;
· hacia el año 2000 las grandes compañías de la industria aeronáutica desarrollaban nuevas generaciones de  aeroturbinas de 500 kW a 1,2 MW;
· actualmente existen en operación aerogeneradores de hasta 3MW en tierra y de hasta 5MW en mar (offshore). La potencia  media de los aerogeneradores instalados es 1,8MW,
· no parece lejano el desarrollo de equipos que alcancen la decena de megavatios.

A su vez, lo avances en el diseño de las máquinas han permitido hacer más eficiente el aprovechamiento del viento pudiendo pasar de la obtención de 600 KWh/año por m2 de rotor en 1982 a la obtención de 1200 KWh/año por m2 de rotor en 2002.

El gran desarrollo de la electrónica de potencia registrado en los últimos años ha permitido mejorar ampliamente la funcionalidad de la energía eólica, ya que al incorporar esta tecnología a los aerogeneradores se mejora significativamente la calidad de la energía entregada a la red.

Esta mejor calidad de la energía, sumada a los avances en cuanto a predicción del recurso a corto plazo, dan actualmente mayor confiabilidad a la fuente eólica, permitiendo gran  penetración de potencia eólica en los sistemas eléctricos de los países.