ENERGÍA EÓLICA1.( http:// www.aeeolica.org/)

“Energía eólica es la energía obtenida del viento, es decir, la energía cinética

generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transformada en otras

formas útiles para las actividades humanas.

El término eólico viene del latín Aeolicus, perteneciente o relativo a Eolo, dios de

los vientos en la mitología griega. La energía eólica ha sido aprovechada desde la

antigüedad para mover los barcos impulsados por velas o hacer funcionar la

maquinaria de molinos al mover sus aspas.

La energía eólica es un recurso abundante, renovable, limpio y ayuda a disminuir

las emisiones de gases de efecto invernadero al reemplazar termoeléctricas a

base de combustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde. Sin

embargo, el principal inconveniente es su intermitencia.

HISTORIA DE LA ENERGÍA EÓLICA3 http://www.aerogeneradores.com

Ya desde algunos milenios, los convertidores de energía eólica eran conocidos en

Persia y en la China. Durante muchísimos años los barcos de vela constituyeron

una importante utilización de la energía eólica. A continuación de presentan

algunos de los hechos más relevantes:

El hombre usa por primera vez la energía del viento en Egipto alrededor del

añoo3000 AC, para propulsar barcos de vela.

Se dice que Hammurabi usaba molinos de viento para irrigación en el

añoo2000 AC. Los primeros molinos conocidos son los de Seistán, en el

siglo VII.

En el año 1400, el papa Celestino III reclamarla propiedad del viento los

molinos pueden usarlo pagando una cuota..

En 1854 Halladay introduce un molino de viento ligero, barato, que se erige

como uno de los símbolos de las granjas americanas

En 1888 Brush construye la que se cree es la primera turbina eólica para

generación eléctrica, mejorada en los años siguientes por Poul La Cour.

El primer molino de viento de grandes dimensiones para generación de

electricidad, la turbina Smith--Putnam, fue construida en Vermont en

1945.en

En el año 2005, existen generadores que producen más de 5 MW, y grandes

parques (o ““granjas””) eólicas instaladas en el mar (““offshore””).).

ORIGEN DE LA ENERGÍA EÓLICA

La energía eólica se considera una forma indirecta de energía solar. Todas las

fuentes de energía renovables (excepto la mareomotriz y la geotérmica), e incluso

la energía de los combustibles fósiles, provienen, en último término, del sol. El sol

irradia 174.423.000.000.000 Kwh. de energía por hora hacia la Tierra. En otras

palabras, la Tierra recibe 1.74×1017W de potencia. Alrededor de un 1 a un 2 % de

la energía proveniente del sol es convertida en energía eólica. Esto supone una

energía alrededor de 50 a 100 veces superior a la convertida en biomasa por

todas las plantas de la tierra.

¿COMO SE PRODUCE LA ENERGÍA EOLICA?22(M.CASTRO GIL, Monografías Técnicas de

energías renovables, Tercera edición 2011, España, Pág. 7.

La energía del viento está relacionada con el movimiento de las masas de aire que

se desplazan de áreas de alta presión atmosférica hacia áreas adyacentes de baja

presión. Los vientos son generados a causa del calentamiento no uniforme de la

superficie terrestre por parte de la radiación solar. 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.

Los continentes absorben una menor cantidad de luz solar, por lo tanto el aire que

se encuentra sobre la tierra se expande, y se hace por lo tanto más liviana y se

eleva. El aire más frío y más pesado que proviene de los mares, océanos y

grandes lagos se pone en movimiento para ocupar el lugar dejado por el aire

caliente. En la tabla 1.1 se puede observar los efectos que pueden ocasionar la

velocidad del viento sobre la tierra, el mar y sobre un aerogenerador.

Tabla 1.1.- Escala Beaufort de velocidades del viento a 10m de altura.Fuente: M.CASTRO GIL 4M.CASTRO GIL, Monografías Técnicas de energías renovables, Tercera edición

2011, España, Pág. 9.

¿POR QUÉ DEBERÍA ELEGIR A LA ENERGÍA EÓLICA?

Sistemas Eólicos Pequeños para Generación de Electricidad

U.S. Department of Energy’s Energy Efficiency and Renewable Energy Information Portal www.eere.energy.gov September 2007

Porque los sistemas de energía eólica cuentan con una de las mejores relaciones

costo/beneficio para aplicaciones de energías renovables en los hogares.

Dependiendo del recurso eólico una turbina eólica puede reducir la facturación

eléctrica entre el 50 y el 90%, y ayudarle a evitar los altos costos de extender las

redes de suministro a sitios remotos, prevenir interrupciones de energía y además

no es contaminante.

DESVENTAJAS DE LA ENERGÍA EÓLICA (Cevallos y guacho, Peru 2013, Pag 15)

El aire ser un fluido de pequeño peso especifico, implica fabricar maquinas

grandes y en consecuencia caras. Su altura puede igualar a la de un edificio de 10

o más plantas, en tanto que la envergadura total de sus aspas alcanza la veintena

de metros, lo cual encarece su producción

Desde el punto de vista estético, la energía eólica produce un impacto visual

inevitable, ya que por sus características precisa unos emplazamientos que

normalmente resultan ser los que más evidencian la presencia de las maquinas

(cerros, colinas, litoral). En este sentido, la implantación de la energía eólica a

gran escala, puede producir una alteración clara sobre el paisaje, que deberá ser

evaluada en función de la situación previa existente en cada localización.

Un impacto negativo es el ruido producido por el giro del rotor, pero su efecto no

es más acusado que el generado por la instalación de tipo industrial de similar

entidad, y siempre que estemos muy próximos a los generadores

También ha de tenerse un especial cuidado a la hora de seleccionar un parque si

en las inmediaciones habitan aves, por el riesgo de mortandad al impactar con

las palas, aunque existen soluciones al respecto como pintar con colores

llamativos las palas, situar los generadores adecuadamente dejando pasillos a las

aves, e incluso en casos extremos hacer seguimientos de la aves por radar

llegando a parar las turbinas para evitar colisiones.

Diego Cevallos, Roberto Guacho Diseño y contrucion de un prototipo de generador eólico para una potencia de 200 wattsQuito ,2013

ENERGÍA EÓLICA. SITUACIÓN MUNDIAL

La demanda energética mundial se encuentra en un constante crecimiento, siendo

además éste cada vez mayor. Debido a esto, es necesaria la investigación y la

instalación de sistemas de generación de energía alternativos, así como de

infraestructura de red, ya que las reservas de las fuentes de energía

convencionales como el carbón o el petróleo se están agotando y como

consecuencia su precio está aumentando considerablemente. En 2007, el

suministro total de energía primaria mundial fue de 12.026 millones de Toneladas

Equivalentes de Petróleo (TEP), de las cuales el 12,4%, es decir 1492 millones de

TEP, fueron producidas a partir de fuentes de energía renovables.

Dentro de los diferentes tipos de renovables, la biomasa sólida es la mayor fuente,

ya que representa el 73% del suministro mundial de las energías renovables. Le

sigue la hidroeléctrica con un 17,7% de suministro. La geotérmica representa el

3,3% y por último, se encuentran la solar, la eólica,… que representan el 1,6% del

suministro mundial.

Aunque según estos datos parezca que la eólica no está muy desarrollada, hay

que tener en cuenta que desde 1990 su tasa de crecimiento media anual ha sido

del 25%, frente al 1,7% de crecimiento anual que tuvieron el resto de energías

renovables.

Gráfica 1.6: Tasas de Crecimiento Anual del Suministro Mundial de Renovables, 1990-2007. Fuente: Banco Interamericano de Desarrollo (IDB)

En este contexto, se observa que la energía eólica tiene un papel importante. Se

trata de una forma de energía no contaminante que está disponible, aunque no en

igual medida, en todo el mundo. A pesar de que inicialmente no había muchos

países que apostaran por ella debido al poco conocimiento que se tenía sobre

ésta y a sus costos bastante elevados, como ya se ha explicado anteriormente, el

mercado de la eólica ha ido creciendo impulsado entre otros factores por la

preocupación sobre el medio ambiente, la contaminación y el cambio climático,

además de por las impresionantes mejoras que ha habido en la propia tecnología

de la maquinaria eólica que han hecho que los costos hayan disminuido y que

actualmente existan unos aerogeneradores muy mejorados en cuanto a su

eficiencia.

Por todo ello, la tasa de crecimiento anual de los últimos años ha hecho que en el

año 2008 se tuvieran más de 27GW de nuevas instalaciones, haciendo que el total

de potencia instalada fuera 120GW. Si se continuara con esta potencia total

instalada de 120GW en el periodo hasta el año 2020, se podrían producir

260TWh, ahorrando 158 millones de toneladas de CO2 al año y pudiendo así

evitar un cambio climático peligroso que hoy en día ya resulta inminente. Sin

embargo, ya en 2010 la potencia instalada llegó a los 158,5GW y en los próximos

cinco años se prevé todavía un crecimiento mayor (crecimiento del 160%),

haciendo que la cifra acumulada total pueda llegar a los 409 GW en el año 2014.

Por lo tanto, parece que la energía eólica podría ser una solución alternativa para

conseguir frenar el cambio climático.

Gráfica 1.7: Capacidad total instalada entre 1996-2008. Fuente: Global Wind Energy Council (GWEC)

Gráfica 1.8: Capacidad instalada por regiones entre 2003 y 2008.Fuente: Global Wind Energy Council (GWEC)

Actualmente son tres regiones las mayores impulsoras del desarrollo eólico en el

mundo. Éstas son América del Norte, Europa y Asia. Se cree que China instalará

20GW nuevos hasta el año 2014 consiguiendo así que el mercado asiático logre

su objetivo de 150 GW para el año 2020 antes de la fecha prevista. Por su parte,

el mercado norteamericano a pesar de los problemas de financiación que ha

tenido en los últimos años, conseguirá para el año 2014 instalar una potencia

nueva de 12,6 GW. Por último, Europa se mantendrá líder hasta el año 2013,

momento en el que se verá superada por Asia.

Gráfica 1.9: Lista de los 10 países con mayor potencia instalada en 2008.Fuente: Global Wind Energy Council (GWEC)

ENERGÍA EÓLICA. SITUACIÓN LATINOAMERICANA

Según datos de la Agencia Internacional de Energía (AIE), las energías

renovables en Latinoamérica ascienden a casi un 29% del suministro total de la

energía primaria. Esta cifra parece muy alta, además de que impresiona si lo

comparamos con la cuota del 5,7% de energías renovables en los países de la

OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico).

Sin embargo, estos datos pueden resultar muy engañosos, ya que prácticamente

hacen solamente referencia a la energía hidroeléctrica y a los biocombustibles, y

teniendo en cuenta, que dentro de los biocombustibles a veces no se hace una

clara distinción entre los clásicos y modernos y que algunos de ellos no ayudan a

reducir los gases del efecto invernadero, quizá éstos no deberían ser

considerados como renovables. Así, si eliminamos estas dos formas de energía, el

porcentaje antes nombrado del 29% de suministro total desciende muchísimo,

haciendo que los datos sean parecidos a los de otros países del mundo.

En lo que a recursos renovables se refiere, todos los países de la región

latinoamericana cuentan con abundantes recursos (radiación solar, viento, altas

precipitaciones, mareas,…). El problema que tienen las energías renovables en

esta zona, son los costes elevados que tienen los equipos y la tecnología que

éstos conllevan, pues la mayoría de estos países no dispone de la capacidad

necesaria para instalarlos. Además de esto, otro inconveniente es el hecho de que

están poco desarrolladas las mediciones de los recursos, para adecuar

correctamente estos a las necesidades energéticas.

En cuanto a la energía eólica, ésta sigue creciendo en Latinoamérica, aunque este

crecimiento tiene unas grandes diferencias entre los distintos países.

Tabla 1.6: Potencia eólica instalada en Latinoamérica en MW por países a finales de 2010.Fuente: Asociación Latinoamericana de Energía Eólica (LAWEA)

ENERGÍA EÓLICA.SITUACION VENEZUELA

En cuanto a la energía eólica en Venezuela, Suzín (2011, pp.24-25) resalta

que la tendencia es la inversión del Estado en Granja Eólica, pequeñas

instalaciones no conectadas en red y proyectos de responsabilidad social y

desarrollo sustentable; para ello el Gobierno Nacional ha proyectado cuatro ejes

energéticos eólicos potenciales para grandes inversiones: La Guajira, Paraguaná,

Isla de Margarita y Coche y Chacopata. En la figura se aprecia de mejor manera

lo indicado:

Figura : Energía Eólica en Venezuela. Fuente: Suzín (2011).

NORMALIZACIÓN DE LA GENERACIÓN EÓLICA EN VENEZUELA.

Normativa venezolana

FONDONORMA 11:9-45 “Parques eólicos. Torres y equipos de medición de

viento. Condiciones generales”

FONDONORMA 11:9-46 “Parques eólicos. Procedimientos de operación.

Requisitos de respuesta frente a huecos de tensión de las instalaciones eólicas”

FONDONORMA 11:9-047 “Aerogeneradores. Ensayo de curva de potencia”

FONDONORMA 11:9-048 “Aerogeneradores. Requisitos de diseño”

Normativa Venezolana

FONDONORMA 11:9-45 “Parques eólicos. Torres y equipos de medición de

viento. Condiciones generales”

OBJETO:

Esta norma técnica especifica las características generales que deben cumplir los

instrumentos de medición y torres meteorológicas empleadas para realizar un

estudio del viento en un emplazamiento seleccionado, así como también la

disposición de los instrumentos de medición en las torres.

Entre los objetivos específicos de esta norma están:

- Establecer las características y condiciones de operación que deben cumplir los

sensores de medición y equipo registrador de datos empleados en un pronóstico

de energía eólica.

- Especificar la distribución en altura y orientación de los sensores de medición y

equipo registrador de datos en la estructura.

Esta norma se aplica a torres meteorológicas destinadas al estudio del viento para

evaluación de factibilidad de proyectos de energía eólica en el emplazamiento

seleccionado.

Normativa Venezolana

FONDONORMA 11:9-46 “Parques eólicos. Procedimientos de operación.

Requisitos de respuesta frente a huecos de tensión de las instalaciones eólicas”

OBJETO:

Esta norma técnica establece los requisitos que han de cumplir las distintas

instalaciones de producción basadas en energías alternativas a efectos de

garantizar la continuidad de suministro frente a huecos de tensión. Esta norma

aplica a todas las instalaciones de generación que utilicen la energía eólica como

fuente exclusiva de energía primaria.

Normativa Venezolana

FONDONORMA 11:9-047 “Aerogeneradores. Ensayo de curva de potencia”

OBJETO:

Esta norma especifica el procedimiento para la medida de las características de la

curva de potencia de un aerogenerador individual, y puede ser aplicada al ensayo

de aerogeneradores de cualquier tipo y tamaño conectado a la red eléctrica. Es

aplicable para determinar tanto las características de las curvas de potencia

absolutas de un aerogenerador, como las diferencias entre las características de

las curvas de potencia de varios tipos de configuraciones de aerogeneradores.

Las características de la curva de potencia del aerogenerador se determinan por la

curva de potencia medida, y la producción energética anual estimada (AEP). La

curva de potencia medida se determina adquiriendo, en el lugar de ensayo,

medidas simultáneas de la velocidad del viento y de la salida de potencia, durante

un periodo lo suficientemente largo como para establecer una base de datos

estadísticamente significativa que cubra un rango de velocidades y diferentes

condiciones del viento. La AEP es calculada aplicando la curva de potencia

medida frente a la distribución de frecuencias de la velocidad del viento,

asumiendo un 100% de disponibilidad del aerogenerador.

La norma describe una metodología de medida que requiere que las figuras de las

curvas de potencia medida y de la producción de energía estén complementadas

con una evaluación de las fuentes de incertidumbre y sus efectos combinados.

Normativa Venezolana

FONDONORMA 11:9-048 “Aerogeneradores. Requisitos de diseño”

OBJETO:

Esta Norma Técnica especifica los requisitos esenciales de diseño para asegurar

la integridad de la ingeniería de los aerogeneradores. Su propósito es proveer un

nivel de protección adecuado contra los daños por cualquier riesgo durante su vida

útil planificada.

Esta norma concierne a cualquier subsistema de los aerogeneradores tales como

los mecanismos de control y de protección, el sistema eléctrico interno, los

sistemas mecánicos y las estructuras.

Esta norma se aplica a los aerogeneradores de cualquier tamaño.

2005