Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Ingeniería eléctrica Ingeniería electromecánica Producción de la Energía Quiel, Julio
ENERGÍA EOLICA González, Claudia Cédula: 8-822-919 e-mail:
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Juárez, Pedro Cédula: 3-721-1328 e-mail:
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Quintana, Esteban Cédula:8-815-1849 e-mail:
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Rodríguez, César Cédula: 8-825-1235 e-mail:
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Resumen. En este trabajo se desarrollará la definición de energía eólica y como esta energía se puede aprovechar para el suministro de energía, discutiremos sobre los factores que influyen en la produccion de la misma asi como sus ventajas y desventajas. Además describiremos paso a paso las partes y el funcionamiento de un aerogenerador que es el elemento que se utiliza para producir esta energía. La energía eólica tiene aspectos relevantes que deben considerarse a la hora instalar un aerogenerador, se deben tomar en cuenta la velocidad del viento minima para vencer su inercia y maxima para no dañar el aparato, la relación tamaño potencia con el fin de construir un aerogenerador que aproveche con toda eficiencia todo el flujo de aire que por el pasaría, los costos de la tecnología no deben obviarse ya que invertir en un aerogenerador es bastante costoso y además debemos tener presente que factores pueden afectar la producción de energía por medio de estos elementos giratorios; estos son los inconvenientes de la energía eólica que debemos tocarlos para ver que problemas se deben enfrentar y no puede faltar el tema del impacto ambiental, que sin este punto aprobado por las empresas ambientales simplemente no se pueden construir los parques eólicos Descriptores: aerogenerador, energía eólica, energía cinética, multiplicadora, generador, electrolizador. 1. Introducción. En nuestra epoca la prodccuion de la energia electrica es uno de los retos para los ingenieros del día de hoy, mucho más cuando se trata de energía limpia y eficiente Hemos visto como de los recursos naturales que la Tierra nos da hemos aprovechado el petróleo, el agua como vapor, y el caudal de un río, pero que hay del fenómeno llamado viento, tambien podemos usar este recurso para producir energía por medio de un elemento llamado aerogenerador. En este informe describiremos con lujo de detalles el funcionamiento del mismo, con sus partes, desventajas, ventajas y su impacto ambiental en nuestro alrededor. 2. Conceptos basicos de energia eolica a. ¿Qué es la energía eólica y qué Potencial puede obtener así como su disponibilidad? La energía eólica es una forma indirecta de energía solar, ya que son las diferencias de temperaturas y de presiones en la atmósfera, provocadas por la absorción de la radiación solar, las que ponen al viento en movimiento. Para trasformar la energía cinética del viento en energía eléctrica utilizamos un dispositivo llamado aerogenerador. El cual describiremos en detalle más adelante. Los vientos son generados a causa del calentamiento no uniforme de la superficie terrestre por parte de la radiación solar, entre el 1 y 2% de la energía proveniente del sol se convierte en viento. De día, las masas de aire sobre los océanos, los mares y los lagos se mantienen frías con relación a las áreas vecinas situadas sobre las masas continentales. Para la generación de energía eléctrica a partir de la energía del viento a nosotros nos interesa mucho mas el origen de los vientos en zonas más especificas del planeta, estos vientos son los llamados vientos locales, entre estos están las brisas
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marinas que son debida a la diferencia de temperatura entre el mar y la tierra , también están los llamados vientos de montaña que se producen por el calentamiento de las montañas y esto afecta en la densidad del aire y hace que el viento suba por la ladera de la montaña o baje por esta dependiendo si es de noche o de día. Para su aprovechamiento se debe tomar en cuenta la velocidad a la que se mueve el viento Para poder utilizar la energía del viento, es necesario que este alcance una velocidad mínima que depende del aerogenerador que se vaya a utilizar pero que suele empezar entre los 3 m/s (10 km/h) y los 4 m/s (14,4 km/h), velocidad llamada "cut-in speed", y que no supere los 25 m/s (90 km/h), velocidad llamada "cut-out speed". Factores que influyen en la cantidad de potencia del viento La potencia del viento depende principalmente de 3 factores: Área por donde pasa el viento (rotor), Densidad del aire y Velocidad del viento. Para calcular la potencia promedio que es aprovechada por el rotor debemos se usa la llamada ley de Betz en la que se supongamos que la velocidad promedio entre la velocidad de entrada y de salida del viento al aerogenerador. Dado que en tubo de corriente se debe conservar la potencia, la potencia que entra a velocidad V1 tiene que ser igual a la suma de la potencia que sale a velocidad V2 y la que se va por el rotor. De allí que junto con el volumen de aire que lo atraviesa se puede determinar que La potencia que lleva el viento antes de llegar al rotor viene dado por:P0 = ( /2) v13 A Ahora si la comparamos con la potencia que lleva el viento nos da la siguiente grafica: Cuyo máximo viene dado por 0.59 aproximadamente, es decir la máxima potencia que se puede extraer del viento es de 0.59 veces esta potencia b.
Ventajas y desventajas de la energía eólica.
Desventajas fabricar máquinas grandes y en consecuencia caras. alteración clara sobre el paisaje. el ruido producido por el giro del rotor. riesgo mortandad al impactar con las palas, de las aves. Intermitencia del viento. Ventajas no contamina. es inagotable. frena el agotamiento de combustibles fósiles contribuyendo a evitar el cambio climático. 3. Aerogeneradores
a. Definición. Un Aerogenerador es un dispositivo mediante el cual se puede llevar a cabo la captación de la energía eólica para transformarla en alguna otra forma de energía. Está constituida por un generador eléctrico unido a un aeromotor que se mueve por impulso del viento. b. Tipos de aerogeneradores. Ventajas y desventajas. Estos aerogeneradores pueden clasificarse segun:
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El tipo de eje: - Eje vertical: no son los más habituales debido a su escasa capacidad para producir energía. Su principal característica es que su eje de rotación se encuentra en posición perpendicular al suelo. Son más económicos que los de eje horizontal, al ahorrarse gran parte de infraestructura. - Eje horizontal: son los más habituales. Su principal característica, es que su eje de rotación se encuentra en paralelo al suelo y a la dirección del viento. Son más costosos que los de eje vertical y además sus aspas no soportan grandes velocidades, como ventaja tienen que son más eficaces que los anteriores.
Por la orientación respecto al viento: - A barlovento o a proa: son los más comunes, su principal característica es la de situar el rotor de cara al viento, evitando de esta manera que el cuerpo de la torre se interponga entre el propio rotor y la dirección del viento. - A sotavento o a popa: tiene el rotor situado en la cara de la torre. este tipo de orientación se da en los aerogeneradores de eje vertical. Su principal ventaje es que no necesita mecanismo de orientación de la góndola, presentan como desventaja su escasa eficacia. Por el número de aspas: - De un aspa: constituidos de una única pala y de un contrapeso. Presentan velocidades de giro muy elevadas. - De dos aspas: constituidos de dos palas son los más económicos y ligeros, por el contrario, necesitan una velocidad mayor para producir la misma cantidad de energía que el resto. - De tres aspas: la mayoría de los aerogeneradores de hoy en día, presentan esta constitución, la principal razón es que presentan un 4% más de rendimiento que los de dos aspas. - Multipalas: no es muy común en Europa. Presenta multitud de palas y normalmente es utilizado para la extracción de agua en pozos
c. Funcionamiento de un aerogenerador. Cuando la velocidad del viento llega a unos 15 m/s atraviesa el rotor de un aerogenerador de 1 M pasan 43 toneladas de aire por segundo, esto equivale al peso de dos camiones totalmente cargados. Asi enormes cantidades de energía son convertidas en electricidad en un aerogenerador.las 3 palas unidad al buje forman el rotor, la cabina q hay sobre la torre se denomina góndola, el buje se monta sobre el eje principalun sistema de orientación con motores eléctricos puede girar la góndola una multiplicadora conecta el eje del rotor con el del generador un anemómetro y una veleta leen la velocidad y dirección del viento y toma datos que son continuamente analisados por un ordenador que controla todas las funciones de la turbina, Cuando la velocidad del viento llega 4m/s el ordenador activa los motores de orientación haciendo girar a la góndola y mantiene al rotor orientado hacia el viento. El rotor esta conectado a la multiplicadora, la velocidad de giro es aumentada en la multiplicadora y transmitida al generador cuando el generador alcanza un avelocidad a la cual puede producir electricidad se conecta a la red.
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d. Relación tamaño-potencia.
Los diámetros de rotor pueden variar algo respecto a las cifras dadas arriba, ya que muchos de los fabricantes optimizan sus máquinas ajustándolas a las condiciones de viento locales: por supuesto, un gran generador requiere más potencia (es decir, vientos fuertes) sólo para poder girar. Por lo tanto, si instala un aerogenerador en un área de vientos suaves realmente maximizará la producción anual utilizando un generador bastante pequeño para un tamaño de rotor determinado.
La potencia producida aumenta con el área de barrido del rotor El volumen del aire que llega al rotor será: V = Avt La energía cinética que aporta el aire al rotor en un tiempo "t" será: Ec = 1/2 dAvtv2 Ec = 1/2 dAtv3 Y la potencia aportada al rotor será: Ec = 1/2 dAv3
e. Control de potencia en los aerogeneradores. Todos los aerogeneradores deben poseer algún método de control de la potencia generada, con el fin de evitar que se produzcan daños en los distintos componentes de estos equipos en caso de vientos excesivos. Sistemas de paso variable (pitch regulation) Consiste en que las palas varían su ángulo de incidencia con respecto al viento. Cuando la potencia generada es excesiva, las palas comienzan a girar sobre su eje longitudinal hasta adoptar la posición denominada de bandera. La resistencia entonces opuesta al viento es mínima, así como el par ejercido y la potencia generada. Un sistema electrónico vigila tanto la velocidad del viento, como la potencia generada y la posición de las palas modificando de manera contínua la posición de estas y adaptándola a la intensidad de los vientos. Aerogeneradores de regulación activa por pérdida aerodinámica tiene el mismo principio que el anterior a diferencia que Cuando la máquina alcanza su máxima potencia nominal: si el generador va a sobrecargarse, la máquina girará las palas en dirección contraria a la que haría una máquina de regulación por cambio de ángulo de paso. En otras palabras, aumentará el ángulo de paso de las palas para llevarlas hasta una posición de mayor pérdida de sustentación, y poder así consumir el exceso de energía del viento. Diseño de las palas (stall regulation) tienen las palas del rotor unidas al buje en un ángulo fijo. el perfil de la pala ha sido aerodinámicamente diseñado para que, en el momento en que la velocidad del viento sea demasiado alta, se cree una turbulencia en la parte de la pala que no da al viento. Esta pérdida de sustentación evita que la fuerza ascensional de la pala actué sobre el rotor. Otros métodos de control de potencia Otra posibilidad teórica es que el rotor oscile lateralmente fuera del viento (alrededor de un eje vertical) para disminuir la potencia. En la práctica esta técnica se usa para aerogeneradores muy pequeños.
f. Interconexión con otros sistemas. 4. Estudios de Nuevas aplicaciones:
a. Energía Eólica para producción de hidrógeno. La energía eólica puede ser aprovechada para suministrar electricidad a algunos de los costos más bajos disponibles para la nueva generación. Acoplamiento de turbinas eólicas para generar el hidrógeno-electrolizadores tiene el potencial de ofrecer a bajo costo, la generación distribuida, ecológico de hidrógeno, además de la electricidad. De esta manera, la generación de
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hidrógeno puede ser una vía para la generación de energía eólica para contribuir directamente a reducir la dependencia de los combustibles. El hidrógeno es el elemento más simple y más abundante en el universo, pero es casi siempre se encuentra como un compuesto con otros elementos. Es un portador de energía, al igual que la electricidad, pero no es una fuente primaria de energía, como el viento. Para el uso de hidrógeno, se debe extraer de otros compuestos, y esta extracción produce gases de efecto invernadero. Por ejemplo, la mayoría del hidrógeno son "reformados" a partir de gas natural u otros combustibles fósiles por extracción de los átomos de hidrógeno, con la creación de las emisiones de gases de efecto invernadero en el proceso. O, el hidrógeno puede ser producido por división de agua mediante electrolisis utilizando fuentes de electricidad. Este proyecto tiene el potencial de utilizar nuestra fuente de energía renovable más barata (el viento) y convertirlo mediante un proceso verde (electrólisis) en energía almacenable (hidrógeno) que podemos aprovechar en la demanda. Un motor de combustión interna que se ejecuta con el hidrógeno almacenado, generando la electricidad que se pueden enviar a la red durante la demanda pico. Se está probando las dos turbinas, experimentando con las diferentes energías que producen y cómo conseguir que la electricidad en el electrolizador, donde se puede convertir en hidrógeno. En el corazón de este desafío es el hecho de que la mayoría de las turbinas de crean corriente alterna, mientras que los electrolizadores requieren corriente continua. b. Al igual que los compresores de aire, nuestro sistema comprime el gas de hidrógeno que va a salir de la electrolizadores. La presión más alta permite más hidrógeno que se almacena en los tanques.Una vez que el hidrógeno se almacena, puede ser enviado a un motor de combustión interna para su uso en la red cuando sea necesario o, algún día, un automóvil de hidrógeno estación de servicio. El hidrógeno almacenado se ejecutará en un motor de combustión interna, para la generación de electricidad que se enviara a la red. c. El hidrógeno se puede utilizar hoy para energía interna de vehículos con motores de combustión que funcionan con gas de hidrógeno y, finalmente, para propulsar vehículos de pila de combustible, que se empieza a producir en el mercado en la próxima década. d. Tecnologías de hidrógeno tiene el potencial de reducir la dependencia del petróleo, mejorar la calidad del aire. b. Energía eólica para aplicaciones de agua. A medida que las comunidades crecen, una mayor demanda se coloca en los suministros de agua, servicios de aguas residuales y la electricidad necesaria para alimentar la creciente infraestructura de servicios de agua. El agua también es un recurso crítico para las centrales termoeléctricas, el crecimiento futuro de la población, se espera, por tanto intensificar la competencia por los recursos hídricos. La energía eólica es la fuente de más rápido crecimiento en la generación eléctrica y va disminuyendo en los costos para ser competitivos con la generación termoeléctrica. La energía eólica puede potencialmente ofrecer a las comunidades en zonas con escasez de agua la opción de satisfacer las mayores necesidades de energía sin aumentar las demandas sobre los recursos hídricos valiosos. La energía eólica también puede proporcionar una producción específica de energía para atender las necesidades críticas del sistema local de agua. c. Energia eolica para integracion en hidroelectricas. Mientras que los niveles fluctuantes de poder y las restricciones de transmisión han obstaculizado la rápida adopción de la energía eólica a las redes de servicios públicos, los niveles fluctuantes de agua, las crecientes presiones sobre los suministros de agua, la necesidad de control de las inundaciones, y las cuestiones ambientales son sólo algunas de las limitaciones que pueden limitar el futuro crecimiento de la producción hidroeléctrica. DOE ha iniciado un proyecto de investigación para examinar si las tecnologías eólica e hidroeléctrica pueden trabajar juntos para proporcionar un suministro estable de electricidad a una red interconectada. Mientras que los investigadores teorizan que las instalaciones de fuerza puede ser capaz de actuar como una "batería" para la energía eólica por el almacenamiento de agua durante los períodos de fuertes vientos, un análisis detallado examen de la regulación, seguimiento de carga, de reserva, y el generador y operaciones de la red no se ha realizado. Para obtener una mejor comprensión de las sinergias que puedan existir entre la tecnología eólica y la energía hidroeléctrica, los investigadores trabajan para analizar proyectos de generación de potenciales y existentes, y cuencas hidrográficas y las zonas de control eléctricos. Se tratará de cuantificar los beneficios de la integración de sistemas eólicos y de energía hidroeléctrica. Estudios integracion eolica-hidroelectrica:
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La tarea tiene dos objetivos principales. a) Realizar la investigación cooperativa sobre la generación, transmisión, y la economía de la integración de sistemas eólicos y de energía hidroeléctrica y b) Proporcionar un foro para el intercambio de información. Los siguientes son los objetivos específicos de la tarea: • Establecer un foro internacional para el intercambio de conocimientos, ideas y experiencias relacionadas con la integración de energía eólica y energía hidroeléctrica en los sistemas de suministro de electricidad • Compartir la información entre los miembros participantes en materia de integración de la red; cuestiones de transporte; mercados; hidrológico y los impactos de energía hidroeléctrica y la economía; y simplificado las técnicas de modelización • Identificar técnica y económicamente viable para la integración de las configuraciones del sistema eólica e hidroeléctrica. Incluya los efectos de la estructura del mercado en la economía del sistema hidro-eólico con la intención de identificar las estructuras de mercado más eficaces • estudios de caso de documentos relativos a la integración eólica e hidroeléctrica.
Los siguientes son los resultados esperados de la tarea: • Identificación de viento factible / configuraciones de sistema hidroeléctrico • Identificar y desarrollar técnicas de análisis de integración de la red de la energía eólica, especialmente en lo que se refiere a las redes que incluyen la energía hidroeléctrica • Comprender la capacidad de energía eólica que puede ser apoyado por la energía hidroeléctrica en términos de los servicios auxiliares • Entender el potencial de almacenamiento de energía • Comprensión de las limitaciones técnicas y la limitación de los parámetros en el viento y la integración de la energía hidroeléctrica.
Figuras 1a y 1b dos configuraciones posibles para la energía eólica energía hidroeléctrica y la integración dentro de un área de control de transmisión.
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Figura 2 Una visión conceptual de las relaciones entre la energía eólica, energía hidroeléctrica, y la zona de control de la transmisión, y las cuestiones relacionadas con su integración.
5. Factores Ambientales. a. Impactos ambientales y la ubicación de proyectos eólicos. Antes de construir un parque eólico es necesario realizar un estudio de impacto ambiental que determine los posibles efectos negativos que la instalación de aerogeneradores puedan causar en el entorno. El primer impacto en el entorno se produce en el momento de la construcción del parque eólico. Son necesarios la construcción de vías de acceso. La simple instalación de un aerogenerador supone su transporte hasta la zona escogida con el consiguiente impacto ambiental, la creación de vías de acceso y el movimiento de tierras que alteran definitivamente el entorno. Otro impacto de los aerogeneradores es el acústico. A pesar de los constantes avances un aerogenerador produce ruido y vibraciones. Los fabricantes tienen como gran objetivo la construcción de nuevos aerogeneradores mucho más silenciosos. También es importante el impacto visual de los parques eólicos. Hay que tener en cuenta que un parque eólico esta formado por varios aerogeneradores. Y que en una zona idónea de vientos fuertes y constantes se pueden instalar varios parques. Este impacto visual de los aerogeneradores es el motivo de rechazo de algunas instalaciones proyectadas. Y como último y polémico está el impacto de los aerogeneradores en la fauna avicola. El gran debate de los efectos que producen en las aves la instalación de grandes parques eólicos en zonas de migración de aves. Con contantes polémicas sobre la mortandad de aves por colisión con las aspas de los aerogeneradores. La instalación de aerogeneradores en zonas naturales produce un inevitable impacto medio ambiental sobre el entorno. Una posibilidad de evitar esos impactos negativos es la instalación de aerogeneradores cerca de autopistas, redes eléctricas y polígonos industriales. b.
Fabricación de aerogeneradores.
1.
En la etapa inicial, se establecen las características del aerogenerador; potencia, clase, velocidad de rotación.
2.
En base a estos datos se realiza un análisis aeroelástico y se obtienen las cargas preliminares.
3.
El diseño básico de la torre, góndola y generador responde principalmente al análisis de frecuencias naturales y al de resistencia última utilizando las cargas preliminares.
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4. 5.
A partir de las condiciones de viento para las cuales está diseñado el equipo (intensidad y turbulencia), se determina la geometría básica de la pala, se hace el diseño electromagnético del generador, se define el concepto mecánico del equipo y la estrategia de control. Se determina la geometría básica de la pala, la cual es utilizada luego en los cálculos de simulación de fluidos por elementos finitos.
6. Costos de la tecnologia eolica. Antes de invertir cualquier tiempo y dinero, el potencial de investigación obstáculos legales y ambientales para la instalación de un sistema de vientos. En algunas jurisdicciones, por ejemplo, restringir la altura de las estructuras en las zonas permitidas zonas residenciales, aunque las diferencias son a menudo puede obtener. Sus vecinos podrían oponerse a que una máquina de viento que bloquea su opinión, o pueden ser afectados por el ruido. Tenga en cuenta los obstáculos que podrían bloquear el viento en el futuro (grandes desarrollos planificados o arbolitos, por ejemplo). Si va a conectar el aerogenerador a la red de su compañía local de servicios públicos, a encontrar sus exigencias para las interconexiones y la compra de electricidad a partir de pequeños productores de energía independientes. Es esencial un alto promedio de velocidad de vientos, tomando en cuenta que Como mínimo un promedio anual de 4 m/s La velocidad del viento tiende a incrementarse con la altura Los Buenos recursos eólicos se encuentran: Áreas costeras Cumbres de largas pendientes Pasos Terreno abierto Valles que canalizan los vientos En una Centrales de viento los costos pueden estar por: • Costo de Inversión: 1.500 $/kW instalado • Operación y Mantenimiento: 0,01 $/kWh • Precio de venta: 0,04 $ - 0,10 $/kWh
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Fig. 3 Graficas de costos general de aerogeneradores.
Unos buenos recursos eólicos reducen dramáticamente el costo de producción Una buena evaluación de recursos eólicos es una inversión que vale la pena realizarla Fuentes adicionales de ingresos Créditos de producción del Gobierno o de las empresas de servicios públicos o tarifas para la energía limpia Ventas de créditos de reducción de emisiones Restricciones y criterios Aceptación medio ambiental Aceptación de la población local Capacidad de transmisión de la interconexión a la red 7.Inconvenientes de la energía eólica. Debido a la falta de seguridad en la existencia de viento, la energía eólica no puede ser utilizada como única fuente de energía eléctrica. Por lo tanto, para salvar los "valles" en la producción de energía eólica es indispensable un respaldo de las energías convencionales (centrales de carbón o de ciclo combinado, por ejemplo, y más recientemente de carbón limpio). Sin embargo, cuando respaldan la eólica, las centrales de carbón no pueden funcionar a su rendimiento óptimo, que se sitúa cerca del 90% de su potencia. Tienen que quedarse muy por debajo de este porcentaje, para poder subir sustancialmente su producción en el momento en que afloje el viento. Por tanto, en el modo "respaldo", las centrales térmicas consumen más combustible por kW/h producido. También, al subir y bajar su producción cada vez que cambia la velocidad del viento, se desgasta más la maquinaría. Este problema del respaldo en España se va a tratar de solucionar mediante una interconexión con Francia que permita emplear el sistema europeo como colchón de la variabilidad eólica. Además, la variabilidad en la producción de energía eólica tiene 2 importantes consecuencias: Para evacuar la electricidad producida por cada parque eólico (que suelen estar situados además en parajes naturales apartados) es necesario construir unas líneas de alta tensión que sean capaces de conducir el máximo de electricidad que sea capaz de producir la instalación. Sin embargo, la media de tensión a conducir será mucho más baja. Esto significa poner cables 4 veces más gruesos, y a menudo torres más altas, para acomodar correctamente los picos de viento. Es necesario suplir las bajadas de tensión eólicas "instantáneamente" (aumentando la producción de las centrales térmicas), pues sino se hace así se producirían, y de hecho se producen apagones generalizados por bajada de tensión. Este problema podría solucionarse mediante dispositivos de almacenamiento de energía eléctrica. Pero la energía eléctrica producida no es almacenable: es instantáneamente consumida o perdida. Además, otros problemas son: Técnicamente, uno de los mayores inconvenientes de los aerogeneradores es el llamado hueco de tensión. Ante uno de estos fenómenos, las protecciones de los aerogeneradores con motores de jaula de ardilla se desconectan de la red para evitar ser dañados y, por tanto, provocan nuevas perturbaciones en la red, en este caso, de falta de suministro. Este problema se soluciona bien mediante la modificación de la aparamenta eléctrica de los aerogeneradores, lo que resulta bastante costoso, bien mediante la utilización de motores síncronos aunque es bastante más fácil asegurarse de que la red a la que se va a conectar sea fuerte y estable. Uno de los grandes inconvenientes de este tipo de generación, es la dificultad intrínseca de prever la generación con antelación. Dado que los sistemas eléctricos son operados calculando la generación con un día de antelación en vista del consumo previsto, la aleatoriedad del viento plantea serios problemas. Los últimos avances en previsión del viento han mejorado muchísimo la situación, pero sigue siendo un problema. Igualmente, grupos de generación eólica no pueden utilizarse como nudo oscilante de un sistema. Además de la evidente necesidad de una velocidad mínima en el viento para poder mover las aspas, existe también una limitación superior: una máquina puede estar generando al máximo de su potencia, pero si el viento aumenta lo justo para sobrepasar las especificaciones del aerogenerador, es obligatorio desconectar ese circuito de la red o cambiar
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la inclinación de las aspas para que dejen de girar, puesto que con viento de altas velocidades la estructura puede resultar dañada por los esfuerzos que aparecen en el eje. La consecuencia inmediata es un descenso evidente de la producción eléctrica, a pesar de haber viento en abundancia, y otro factor más de incertidumbre a la hora de contar con esta energía en la red eléctrica de consumo. 8. Ventajas de la energia eolica. La energía eólica no contamina, es inagotable y frena el agotamiento de combustibles fósiles contribuyendo a evitar el cambio climático. Es una tecnología de aprovechamiento totalmente madura y puesta a punto. Es una de las fuentes más baratas, puede competir e rentabilidad con otras fuentes energéticas tradicionales como las centrales térmicas de carbón (considerado tradicionalmente como el combustible más barato), las centrales de combustible e incluso con la energía nuclear, si se consideran los costes de reparar los daños medioambientales. El generar energía eléctrica sin que exista un proceso de combustión o una etapa de transformación térmica supone, desde el punto de vista medioambiental, un procedimiento muy favorable por ser limpio, exento de problemas de contaminación, etc. Se suprimen radicalmente los impactos originados por los combustibles durante su extracción, transformación, transporte y combustión, lo que beneficia la atmósfera, el suelo, el agua, la fauna, la vegetación, etc. Reduce el intenso tráfico marítimo y terrestre cerca de las centrales. Suprime los riesgos de accidentes durante estos transportes: limpiezas y mareas negras de petroleros, traslados de residuos nucleares, etc. No hace necesaria la instalación de líneas de abastecimiento: Canalizaciones a las refinerías o las centrales de gas. La utilización de la energía eólica para la generación de electricidad presenta nula incidencia sobre las características fisicoquímicas del suelo o su erosionabilidad, ya que no se produce ningún contaminante que incida sobre este medio, ni tampoco vertidos o grandes movimientos de tierras.
La generación de electricidad a partir del viento no produce gases tóxicos, ni contribuye al efecto invernadero, ni destruye la capa de ozono, tampoco crea lluvia ácida. No origina productos secundarios peligrosos ni residuos contaminantes. Cada kW/h de electricidad generada por energía eólica en lugar de carbón, evita: 0,60 Kg. de CO2, dióxido de carbono 1,33 gr. de SO2, dióxido de azufre 1,67 gr. de NOx, óxido de nitrógeno La energía eólica es independiente de cualquier política o relación comercial, se obtiene en forma mecánica y por tanto es directamente utilizable. Al finalizar la vida útil de la instalación, el desmantelamiento no deja huellas. Un Parque de 10 MW; Evita
28.480 Tn. Al año de CO2
Sustituye
2.447 Tep. toneladas equivalentes de petróleo
Aporta
Trabajo a 130 personas al año durante el diseño y la construcción
Proporciona Industria y desarrollo de tecnología Genera
Energía eléctrica para 11.000 familias
9. Descripcion de algunos parques eólicos en el mundo.
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Ventominho cuenta con cinco grupos de aerogeneradores repartidos a lo largo de treinta kilómetros, muy próximos a la frontera con Galicia, que confluyen en un único punto de conexión a red. El conjunto está formado por un total de 120 máquinas de dos megavatios (MW) suministradas por el tecnólogo alemá El parque eólico más grande de los Estados Unidos es Stateline Wind Project, en la frontera entre los Estados de Oregón y Washington, con una capacidad de 300MW., 186 turbinas instaladas con un costo de 300 millones de dolares que empezo su operación en el 2001. 10. Energia Eolica en Panamá. En Panamá los vientos no son constantes, sino más bien, estacionarios La fuerza del viento necesaria para generar energía debe ser de 10 metros por segundo de forma constante. En Panamá esta es de 25 metros por segundos lo que es bastante fuerte. La velocidad de las ráfagas de viento en las llanuras panameñas es suficiente para producir energía, pero esta debe ser utilizada de inmediato y no puede ser guardada, porque las ráfagas no son lo suficientemente constantes para poder depender de este método de generación. Estas son energías necesarias, de eso no hay la menor duda. Y tienen un mayor valor por su calidad y porque no contaminan el medio ambiente. El banco francés Societe Generale Corporate & Investment Banking financiará con 150 millones de dólares la construcción en Panamá de un parque eólico, que generará 81 megavatios de energía en su primera etapa. El banco francés firmó un acuerdo con la empresa panameña de generación eólica Santa Fe Energy S.A., para la construcción del parque de energía. El parque eólico se levantará en la comunidad de Santa Fé en la provincia central de Veraguas y todo parece indicar que la construcción iniciará este año. La empresa Fersa de capital español ya ha iniciado la construcción de dos parques eólicos en La Pintada,Coclé y en Mendoza, La Chorrera Estos dos proyectos de la empresa Fersa Panamá, S.A., que ya están aprobados, producirán 330 megavatios de energía en la provincia de Coclé y estarán listos entre 2011 y 2012. A dos empresas la Asep le adjudicó ya licencia para generación eólica. Estas son la empresa Generadora Eólica del Caribe, S.A., para construir el proyecto Cerro Delgadito en Veraguas, con capacidad para generar 19,5 megavatios; y Southern Energy Wind, para el proyecto Alto de Piedra, también en Veraguas, que generaría 18 megavatios." La Autoridad Nacional de los Servicios Públicos (Asep) tiene un listado de 25 proyectos que se encuentran en trámite
3. Referencias biliográficas BOYLESTAD, R. L. & NASHELSKY, L. 2003. “Electronica: teoria de Circuitos y dispositivos electronicos”, 8ª ed. Mc Graw Hill, Mexico. 480 p. HAMBLEY, A. R., 2001. “Electronica”, 2a ed. Prentice Hall, 321 p.
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SEDRA, A. S. & SMITH, K. 2006. “Circuitos micro electrónicos”, 5ª ed. Mc Graw Hill, Mexico. 306 p.
