La energía del viento proviene del calentamiento solar desigual de la atmósfera. El uso del viento como energía se remonta a los primeros veleros. En tierra, los molinos de viento aplicaban el principio de las velas a un eje giratorio, para recolectar la energía mecánica del viento para proporcionar energía mecánica. Los pequeños molinos de viento en las granjas accionan bombas de agua, y algunos se acoplaron a generadores de automóviles para generar electricidad en la granja antes de que se construyera la red de distribución eléctrica. Ahora, enormes turbinas eólicas proporcionan energía a esa red.
Cómo funcionan las turbinas eólicas modernas
Los componentes básicos de una turbina eólica moderna incluyen las palas del rotor montadas en un eje de baja velocidad y una caja de cambios que conecta el eje de baja velocidad a un eje de alta velocidad, que hace girar un generador. Un freno protege el sistema de una velocidad excesiva en vientos de más de 88 kilómetros por hora (55 millas por hora). No hay una turbina real. El sistema se encuentra en una torre alta con un "
unidad de guiñada"para controlar la dirección de la turbina, según lo descrito por el Departamento de Energía. Un anemómetro mide la velocidad del viento y un controlador inicia o detiene el sistema, de acuerdo con la velocidad del viento medida.Cómo medir la capacidad de generación
El tamaño de las turbinas eólicas varía con la aplicación, desde viviendas unifamiliares hasta turbinas a gran escala colocadas en parques eólicos. La Fundación de Energía Eólica explica cómo varía la capacidad de generación con los pies cuadrados de área barrida. por los rotores, por la velocidad del viento e incluso por la densidad del aire debido a las variaciones de temperatura y altitud. La energía disponible en el viento aumenta en el cubo de la velocidad, es decir, un aumento del doble en la velocidad del viento produce ocho veces la potencia. La medida más precisa de la capacidad de una turbina en un sitio dado es el "rendimiento específico" producido por la turbina en un año.
Consideraciones de diseño para parques eólicos
Seleccionar y diseñar un parque eólico requiere muchos pasos y consideraciones, como lo describe la Asociación Mundial de Energía Eólica. Primero vienen los problemas legales como los permisos y luego los problemas del sitio como la cantidad de viento y la calidad del suelo para soportar las torres de turbinas y la proximidad física a las redes eléctricas existentes. La tierra debe ser arrendada y los contratos asegurados para vender la energía producida por la instalación. Informes de Bloomberg Business capacidad de generación eólica inactiva en China, por falta de la capacidad de la red para aceptar la energía producida por las instalaciones ubicadas en sitios que de otro modo serían prometedores en función de los vientos disponibles.
Ventajas y desventajas de la energía eólica
La principal ventaja de la energía eólica es la disponibilidad de energía gratuita del aire en movimiento, sin generar contaminación por la quema de combustible. La principal desventaja es la falta de fiabilidad de los vientos; cuando el viento no sopla, la inversión en turbinas no da sus frutos y la red debe funcionar en torno a un suministro de energía intermitente. Los sistemas que no están en la red eléctrica necesitan un dispositivo de almacenamiento como una batería para retener la energía generada cuando no hay suficiente viento. National Geographic informa sobre problemas con turbinas que matan la fauna aladay las dificultades para adoptar nuevos diseños para solucionar los problemas. El ruido e incluso las sombras de las turbinas también causan problemas.