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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Energía eólica en el extranjero. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes alternativas de energía Las plantas de energía eólica (WPP) ahora han alcanzado el nivel de madurez comercial y en lugares con velocidades de viento promedio anuales de más de 5 m/s compiten con éxito con las fuentes tradicionales de electricidad.
La conversión de la energía eólica en energía mecánica, eléctrica o térmica se realiza en aerogeneradores con disposición horizontal o vertical del eje del aerogenerador. Las turbinas eólicas más utilizadas con un eje horizontal del rotor, que funcionan según el principio de un molino de viento. Las turbinas con un eje horizontal y un alto coeficiente de velocidad tienen el valor más alto del coeficiente de utilización de la energía eólica (0,46-0,48). Los aerogeneradores de eje vertical son menos eficientes (0,45) pero tienen la ventaja de no tener que ajustarse a la dirección del viento. La tabla 2.2.1 muestra datos sobre la cuota de mercado de varios tipos de aerogeneradores en los antiguos estados de Alemania. Tabla. 2.2.1
Las turbinas eólicas con una capacidad unitaria de 100 a 500 kW son las más extendidas entre las instalaciones de red en la actualidad. El costo específico de las turbinas eólicas con una capacidad de 500 kW ahora es de alrededor de $1200/kW y tiende a disminuir. La Tabla 2.2.2 muestra la estructura de potencia de las turbinas eólicas en los antiguos estados de Alemania. Tabla. 2.2.2
Las turbinas eólicas de la clase de megavatios se han construido en varios países (Figura 2.2.1) y actualmente se encuentran en la etapa de investigación experimental o operación de prueba.
Figura 2.2.2. Turbinas experimentales de clase megavatio En muchos países desarrollados, existen programas estatales para el desarrollo de fuentes de energía renovable, incluida la energía eólica. Gracias a estos programas se resuelven tareas científicas, técnicas, energéticas, ambientales, sociales y educativas. Los generadores de proyectos de energías renovables en Europa son los centros de investigación (Riso, SERI (actualmente NREL), Sandia, ECN, TNO, NLR, FFA, D(FV)LR, CIEMAT, etc.), universidades y empresas interesadas. En 1994, en Madrid, en la conferencia "Plan Maestro para el Desarrollo de las Fuentes de Energía Renovables en Europa", se adoptó una declaración por parte de los países de la Unión Europea. La "Declaración de Madrid" fijó objetivos para alcanzar un nivel del 15% de energías renovables en el consumo total de energía en los países de la Unión Europea para 2010. En 1994, la capacidad instalada de paneles solares, minicentrales hidroeléctricas y aerogeneradores en el países de la Unión Europea fue de 5.3 GW, para el año 2010 se prevé instalar equipos con una capacidad instalada de 55 GW. Los objetivos establecidos se logran mediante la solución de problemas en el campo de la política, legislación fiscal preferencial, apoyo financiero estatal a través de programas científicos y técnicos, préstamos preferenciales, creación de una red de información, un sistema educativo, pasantías, promoción de altas tecnologías, creación de empleos en industrias y preparación de la opinión pública. En la fig. 2.2.3 muestra dos escenarios para el uso de fuentes de energía renovables en Europa. Porcentaje del suministro mundial de energía
Condiciones favorables para el desarrollo del sector energético permitirán incrementar el consumo de energía eléctrica en un 2020% para 30 incluso a expensas de las fuentes de energía renovables en un 15%. Tabla 2.2.3. Las proporciones para la generación de electricidad por varias fuentes de energía renovable en los países europeos se dan de acuerdo con pronósticos optimistas y pesimistas hasta 2020. El pronóstico se basa en un análisis de las tasas de crecimiento de la capacidad instalada de varios tipos de fuentes de energía renovable en los países de la Unión Europea. La participación de la energía eólica será del 15% según una estimación pesimista, del 16% según una estimación optimista. Tabla. 2.2.3
En 1994, la capacidad instalada de parques eólicos en todo el mundo era de 3200 MW, 1400 MW en Europa. La Tabla 2.2.4 muestra datos sobre la capacidad total instalada de parques eólicos por país. Tabla. 2.2.4
Anualmente en Europa, la capacidad instalada de aerogeneradores es de 200 MW, en condiciones favorables, el aumento de la capacidad instalada puede ser de 800 MW. Los programas más efectivos para aumentar la capacidad instalada de los parques eólicos son los programas de los países de Europa, China, India, Estados Unidos y Canadá. La facturación anual por ventas de aerogeneradores en países europeos es de 400 MECU. Más de los 10 bancos más grandes de Europa están invirtiendo en la industria de la energía eólica. Más de 20 grandes inversores privados europeos financian la energía eólica. El coste de la energía eólica depende principalmente de los siguientes 6 parámetros:
Tabla. 2.2.5
Durante las últimas tres décadas, la tecnología de la energía eólica se ha centrado en la creación de aerogeneradores WECS en red. Se han logrado avances significativos en esta dirección. Muchos miles de instalaciones WECS modernas han demostrado ser completamente competitivas con las fuentes de energía convencionales. Las redes eléctricas existentes realizan el transporte de la electricidad generada por los parques eólicos a diversas regiones. En los últimos años se han desarrollado intensamente tecnologías para el aprovechamiento de la energía eólica en redes aisladas. En las redes de transmisión aisladas, el costo inevitable por unidad de energía producida es muchas veces mayor que en las redes de transmisión centralizadas. Las plantas de generación de energía generalmente se basan en pequeños motores de combustión interna que utilizan combustibles costosos, donde el costo de transportar el combustible por sí solo a menudo eleva el costo por unidad de energía producida en decenas de veces el costo de la energía en las mejores redes centrales de transmisión. En redes de transmisión más pequeñas, las instalaciones de suministro de energía son mucho más flexibles: un conjunto moderno de generadores diésel se puede iniciar, sincronizar y conectar a una red aislada en menos de dos segundos. La conversión de energía eólica es una fuente alternativa de energía renovable para reemplazar el costoso combustible. Los nuevos estudios de viabilidad para proyectos que utilizan turbinas eólicas junto con generadores diésel en redes aisladas muestran que el potencial global de los sistemas WECS independientes es incluso mayor que el de los sistemas WECS conectados a redes eléctricas convencionales. La Tabla 2.2.6 muestra los parámetros de los sistemas eólico-diésel existentes. Estos sistemas fueron construidos en 1985-1990. Su operación reveló la necesidad de mejorar los sistemas, crear un control automatizado. Tabla. 2.2.6
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