La energía eólica pertenece al conjunto de
las energías renovables o también denominadas energías alternativas. La energía
eólica es el tipo de energía renovable más extendida a nivel internacional por
potencia instalada (Mw) y por energía generada (Gwh).
La energía eólica procede de la energía del sol (energía solar), ya que son los cambios de presiones y de temperaturas en la atmósfera los que hacen que el aire se ponga en movimiento, provocando el viento, que los aerogeneradores aprovechan para producir energía eléctrica a través del movimiento de sus palas (energía cinética).
Para la generación de
energía eléctrica apartir de la energía del viento a nosotros nos
interesa mucho mas el origen de los vientos en zonas mas especificas del
planeta, estos vientos son los llamados vientos locales, entre estos
están las brisas 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.
El viento es el que al impactar sobre las palas del molino, que están
diseñadas de tal forma que se aproveche esta fuerza al máximo, hace que
se muevan. Las aspas funcionan de forma similar a como lo hacen las alas
de un avión, con el llamado principio de sustentación. Cuando una
corriente de aire llega, en la cara a barlovento (en la que impacta el
viento) se crea una sobrepresión mientras que en la que está a sotavento
está a menor presión. La diferencia de presión es la que hace que
aparezca una fuerza de empuje. Esta fuerza de levantamiento es
perpendicular a la dirección de la fuerza resultante (la dirección hacia
la que se desvía el viento por la forma del aspa).
Como resultado se
transforma la energía del viento en un par mecánico que hace que un eje,
como parte del rotor de la turbina, gire. Éste llega a una caja
multiplicadora y de ahí al generador eléctrico que funciona de una forma
similar a la de la dinamo de una bicicleta generando electricidad.
One of the oldest methods of benefiting from renewable energy sources is "Wind Power". Windmills have been used for centuries for grinding flour or pumping water to agricultural terrains. In the last century the same basic concept of windmills have been adapted to "Wind Turbines", for producing electrical energy. Now we use bigger, lighter and more efficient Wind Turbines instead of Windmills.
The terms "wind energy" or "wind power" describe the process by which the wind is used to generate mechanical power or electricity. Wind turbines convert the kinetic energy in the wind into mechanical power. This mechanical power can be used for specific tasks (such as grinding grain or pumping water) or a generator can convert this mechanical power into electricity to power homes, businesses, schools, and the like.
Wind turbines, like aircraft propeller blades, turn in the moving air and power an electric generator that supplies an electric current. Simply stated, a wind turbine is the opposite of a fan. Instead of using electricity to make wind, like a fan, wind turbines use wind to make electricity. The wind turns the blades, which spin a shaft, which connects to a generator and makes electricity.
Worldwide there are now many thousands of wind turbines operating, with a total nameplate capacity of 238,351 MW as of end 2011. The European Union alone passed some 100,000 MW nameplate capacity in September 2012., while China surpassed 50,000 MW in August 2012. World wind generation capacity more than quadrupled between 2000 and 2006, doubling about every three years. The United States pioneered wind farms
and led the world in installed capacity in the 1980s and into the
1990s. In 1997 German installed capacity surpassed the U.S. and led
until once again overtaken by the U.S. in 2008. China has been rapidly expanding its wind installations in the late 2000s and passed the U.S. in 2010 to become the world leader.
At the end of 2011, worldwide nameplate capacity of wind-powered generators was 238 gigawatts (GW), growing by 41 GW over the preceding year. 2010 data from the World Wind Energy Association,
an industry organization states that wind power now has the capacity to
generate 430 TWh annually, which is about 2.5% of worldwide electricity
usage. Between 2005 and 2010 the average annual growth in new installations was 27.6 percent. Wind power market penetration is expected to reach 3.35 percent by 2013 and 8 percent by 2018.
Several countries have already achieved relatively high levels of
penetration, such as 28% of stationary (grid) electricity production in Denmark (2011), 19% in Portugal (2011), 16% in Spain (2011), 14% in Ireland (2010) and 8% in Germany (2011). As of 2011, 83 countries around the world were using wind power on a commercial basis.
Europe
accounted for 48% of the world total wind power generation capacity in
2009. In 2010, Spain became Europe's leading producer of wind energy,
achieving 42,976 GWh. Germany held the top spot in Europe in terms of
installed capacity, with a total of 27,215 MW as of 31 December 2010
Die Idee der guten alten Windmühle lebt in modernen Windenergieanlagen weiter. Heutige Anlagen sind absolute Hightech- Produkte. Dank innovativer Materialien, spezieller Stromgeneratoren und ausgefeilter Anlagenelektronik entstammt immer mehr unseres Stroms der Kraft des Windes.
Heute sind
Windenergieanlagen Hightech- Produkte, die den Vergleich zum Flugzeugbau
nicht scheuen müssen. Dabei blickt die Nutzung der Windenergie in
Europa auf eine lange Tradition zurück. Bereits im 12. Jahrhundert
wurden die ersten Windmühlen (Bockwindmühlen) mit drehbarem Mühlhaus
errichtet. Die technologische Weiterentwicklung mit einer drehbaren
Turmkappe fand in den Niederlanden mit der „Holländerwindmühle“ im 15.
Jahrhundert statt. Mitte des 19. Jahrhunderts waren in Deutschland ca.
20.000 Windmühlen in Betrieb; im Jahr 2007 liefen zum Vergleich 19.000
moderne Windenergieanlagen. Für die Niederlande waren im 17./ 18.
Jahrhundert die 9.000 Windmühlen „Motor“ des Wirtschaftsaufschwungs. Man
hat sie zur Bodenentwässerung, in Sägefabriken und in Hammerwerken
eingesetzt.
Die erste industrielle Massenfertigung von
Windenergieanlagen (WEA) erfolgte in den USA: Von 1860 bis 1930 wurden
ca. 6 Mio. WEA („Westernräder“) für Grundwasserpumpen verkauft. Weltweit
begann der Niedergang der mechanischen Windenergienutzung mit der
Dampfmaschine, der Konkurrenz des billigen Diesels und der
Elektrifizierung des ländlichen Raums. Die moderne Windkraftnutzung
begann 1891 in Dänemark. Geschützt durch die hohen Energiepreise während
des 1. Weltkrieges waren später dann etwa 120 kleine Anlagen in
Betrieb. In den 1920er Jahren wurden in Dänemark, der UdSSR und
Deutschland die Forschungen fortgesetzt; in den USA ging 1941 die erste
Großanlage in die netzgebundene Stromerzeugung.
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