Se necesita espacio para los aerogeneradores
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Según la Administración de Información Energética de Estados Unidos, el hogar medio estadounidense consume 893 kilovatios-hora (kWh) de electricidad al mes. Según la base de datos de aerogeneradores de EE.UU., la capacidad media de los aerogeneradores que alcanzaron el funcionamiento comercial en 2020 es de 2,75 megavatios (MW). Con un factor de capacidad del 42% (es decir, la media de los aerogeneradores construidos recientemente en Estados Unidos, según la edición de 2021 del informe sobre el mercado eólico terrestre del Departamento de Energía de Estados Unidos), esa turbina media generaría más de 843.000 kWh al mes, suficiente para más de 940 hogares estadounidenses medios. Dicho de otro modo, la turbina eólica media que entrara en funcionamiento en 2020 generaría suficiente electricidad en sólo 46 minutos para abastecer a un hogar medio estadounidense durante un mes.
Para mantener nuestro nivel de vida, cada persona en Estados Unidos necesita más de 40.630 libras de minerales cada año: 10.765 libras de piedra 7.254 libras de arena y grava 685 libras de cemento 148 libras de arcilla 383 libras de sal 275 libras de mineral de hierro 168 libras de roca fosfórica 35 libras de ceniza de sosa 34 libras de aluminio 12 libras de cobre 11 libras de plomo 6 libras de zinc 5 libras de…
La mayor turbina eólica
La producción de energía a lo largo del tiempo se mide en megavatios-hora (MWh) o kilovatios-hora (kWh) de energía. Un kilovatio equivale a mil vatios. La producción de energía a razón de 1 MW durante 1 hora equivale a 1 MWh de energía.
General Electric (GE) fabrica un modelo de 1,5 megavatios que en su día fue muy utilizado. 1,5 MW es su capacidad nominal, o máxima, a cuyo ritmo producirá energía cuando el viento esté en el rango ideal para ese modelo, entre 27 y 56 mph. En la actualidad, las turbinas suelen oscilar entre los 2 y los 3 MW.
La potencia se genera a partir de la energía del viento, por lo que la potencia de una turbina viene determinada por su capacidad para captar esa energía y convertirla en un par de giro que pueda hacer girar el generador y empujar los electrones a la red. Una torre más alta permite acceder a vientos más estables y unas aspas más grandes capturan más energía eólica. Un generador más grande requiere palas más grandes y/o vientos más fuertes.
Cada turbina eólica tiene un rango de velocidades de viento, normalmente entre 30 y 55 mph, en el que producirá a su capacidad nominal o máxima. A velocidades de viento más bajas, la producción disminuye drásticamente. Si la velocidad del viento se reduce a la mitad, la producción de energía se multiplica por ocho. Por lo tanto, en promedio, las turbinas eólicas no generan cerca de su capacidad. Las estimaciones de la industria proyectan una producción anual del 30-40%, pero la experiencia del mundo real muestra que la producción anual del 15-30% de la capacidad es más típica.
Argumentos contra los aerogeneradores
Los aerogeneradores funcionan según un principio muy sencillo: en lugar de utilizar la electricidad para producir viento -como un ventilador-, los aerogeneradores utilizan el viento para producir electricidad. El viento hace girar las palas de la turbina, parecidas a las hélices, alrededor de un rotor, que hace girar un generador que crea electricidad.
Los aerogeneradores de eje horizontal son los que la mayoría de la gente imagina cuando piensa en turbinas eólicas; suelen tener tres palas y funcionan “contra el viento”, con la turbina girando en la parte superior de la torre para que las palas estén orientadas hacia el viento.
Los aerogeneradores de eje vertical existen en varias variedades, como el modelo Darrieus, de estilo batidor de huevos, que lleva el nombre de su inventor francés, y son omnidireccionales, lo que significa que no es necesario ajustarlos para que apunten hacia el viento para funcionar.
El tamaño de los aerogeneradores terrestres oscila entre los 100 kilovatios y los varios megavatios. Los aerogeneradores más grandes son más rentables y se agrupan en centrales eólicas, que suministran energía a la red eléctrica.
Muchas de las turbinas utilizadas en aplicaciones distribuidas son pequeños aerogeneradores. Los aerogeneradores individuales pequeños -de menos de 100 kilovatios- suelen utilizarse en aplicaciones residenciales, agrícolas, comerciales e industriales.
Salida de la turbina eólica
Se pueden encontrar aerogeneradores en las laderas de las montañas, cerca de las fábricas, encima de las casas e incluso en el océano. Los aerogeneradores son un recurso energético atractivo porque dependen de la naturaleza para producir energía y su coste de mantenimiento es bastante bajo, pero antes de comprar uno, hay que saber cómo calcular la producción del aerogenerador.
Los fabricantes miden la capacidad nominal de la máquina y la producción real que se puede esperar de ella para determinar cuánta energía eléctrica se produce en megavatios (MW). Un MW equivale a un millón de vatios. Si se calcula la potencia durante un periodo de tiempo, se mide en megavatios-hora (MWh) o kilovatios-hora (kWh). Un kW equivale a mil vatios. Si el aerogenerador produce una potencia de 1 MW en una hora, esto equivale a 1 MWh de energía producida.
Los aerogeneradores deben captar el viento de forma eficiente. Lo ideal es que los aerogeneradores conviertan en energía el 100% del viento que pasa, pero debido a la fricción, esto es poco probable en el mundo real. Puedes calcular el valor así: potencia = [(los aerogeneradores de aire d sólo tienen una eficiencia del 30-50% de intensidad) por (área de barrido de las palas) por (velocidad del viento al cubo)] dividido por 2.
