Estimando la producción de un aerogenerador

Estimando la generación anual de un aerogenerador pequeño

Una estimación de la salida de energía anual de una microturbina eólica (en kilovatios / hora por año) es el mejor modo de determinar si producirá suficiente electricidad para satirfacer sus necesidades. 

Un fabricante de aerogeneradores puede ayudarle a estimar la producción de energía que usted puede esperar. El fabricante usará un cálculo basado en estos factores: 

• Curva de generación de la turbina específica
• Promedio anual de la velocidad del viento en su sitio
• Altura de la torre que usted planea usar
• La distribución de frecuencia del viento- una estimación del número de horas que el viento soplará en cada velocidad durante un año medio

El fabricante también debería ajustar este cálculo para la elevación de su sitio.

Para conseguir una estimación previa del desempeño de una turbina de viento particular, puede usar la siguiente fórmula: 

EGA= 0.01328 D² V³

Donde:

• EGA= energia generada anualmente (kilovatios-hora [kWh]/año)
• D = Diámetro del rotor (en pies) 
• V = Promedio anual de la velocidad del vento, millas por hora (mph), en su locación final
  

Nota: la diferencia entre potencia y energía es que la potencia (kilovatios [kW]) es la velocidad a la que la electricidad es consumida, mientras la energía (horas de kilovatio [kWh]) es la cantidad consumida. 

Fuente: Energy efficiency and renewable energy. U.S. Department of Energy 
Imagen: Biroair

Aerogenerador doméstico para el techo

En el mercado de la energía eólica casera se encuentran muchos tipos de aerogeneradores. Un ejemplo de estos es el Ridgeblade® de The Power Collective que saldrá al mercado a principios del 2010, es un aerogenerador que se instala en el techo de una vivienda como se observa en la siguiente imágen:

El diseño parece aprovechar la forma del tejado. Este tendría una función importante en dirigir el viento incidente hacia la turbina. Por otra parte, las "persianas" que se observan disimulan la presencia del rotor.

La RidgeBlade se instala en el vértice de la parte superior de una edificación y usa el área de techo existente para recoger y enfocar el viento dominante. De tal forma que el viento se ve obligado a viajar por la superficie del tejado, lo que acelera el flujo de aire hacia la turbina.

The Power Collective

El diseño es técnicamente el de una turbina de eje vertical, solo que esta se sitúa horizontalmente. Un nombre más adecuado sería "rotor de flujo de viento radial" lo que evitaría la ligera confusión

La adaptación a las condiciones especiales de las viviendas urbanas debería permitir un mejor aprovechamiento del potencial eólico a escala doméstica. No hay que olvidar que la geometría característica de diversas edificaciones cambia la dirección y fuerza del viento en gran medida por lo que no es fácil diseñar nuevos aerogeneradores que se acomoden a estas condiciones tan particulares.

Imagenes: www.thepowercollective.com

Ventajas de las Turbinas Eólicas de Eje Vertical

Las turbinas eólica de eje vertical presentan ciertas ventajas sobre las más comunes de eje horizontal que las hacen idóneas para su uso en centros urbanos. A continuación se enlistan algunas ventajas:

• Son silenciosas: su velocidad de giro es usualmente menor y generan menos ruido
• Menor impacto visual: Turbinas como la de la fotografia tienen un aspecto "benigno".
• Pueden funcionar adecuadamente aún en viento racheado, con turbulencia y que cambia constantemente de dirección.
• Pueden aprovechar vientos de baja intensidad.
• Las torres de soporte son de menor altura.
• Son seguras: Las aspas de las turbina de eje horizontal pueden desprenderse en fuertes vientos.
• No necesitan mecanismo de orientación.
  

 

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A pesar de las ventajas, en la mayoría de estas turbinas el rendimiento disminuye en los vientos más fuertes. Esto significa que la producción de energía aumenta a medida que aumenta la velocidad del viento pero no en la misma escala de incremento que alcanza una turbina común de eje horizontal. Aún así, son una buena opción para casas o establecimientos comerciales cuya localización no permita la instalación de otro tipo de generador eólica.

Microgeneración o Energía Distribuida

El acceso a la energía es vital para el desarrollo y el bienestar de las comunidades. La carencia de energía es un problema común en muchos países, lo que deteriora la calidad de vida y acelera la destrucción del medio ambiente, principalmente debido a la talla de bosque. Esto hace necesario la adopción de alternativas de bajo costo que mitiguen esta problemática. 

La energía y el medio ambiente son indispensables para el desarrollo sostenible. Los pobres se ven afectados en forma desproporcionada por el deterioro del medio ambiente y la falta de acceso a servicios energéticos limpios y asequibles.

Programa de Naciones Unidas para el Desarrollo -PNUD

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Ante la necesidad de afrontar el  deterioro del medio ambiente y la falta de acceso a  energías limpias es cada vez más apremiante la generación energética distribuida de fuentes sustentables (microgeneración). Tanto las comunidades urbanas como las rurales pueden servirse de la microgeneración así como también desde campesinos pobres hasta empresas industriales; todos pueden generar algo de energía por sí mismos.

La Microgeneración es la producción a escala pequeña de gas y/o electricidad procedente de una fuente baja en carbono. Las tecnologías de la microgeneración incluyen energía solar, microviento, minihidro, bombas de calor, biomasa, microcogeneración (micro CHP) y celdas de combustible a pequeña escala

UK in Spain, Foreign and Commonwealth Office

Diferentes organizaciones a nivel mundial han reconocido la importancia de la generación descentralizada. En un informe del Consejo Europeo de Energías Renovables (EREC) de Greenpeace Internacional  titulado The energy [r]evolution se menciona a la energía descentralizada como uno de los cinco "principios clave para alcanzar la [r]evolución energética"

 Los sistemas energéticos sostenibles y descentralizados producen menos emisiones de carbono, son más baratos e implican menos dependencia de las importaciones de combustible. También crean más puestos de trabajo y dan poder a las comunidades locales. Los sistemas descentralizados son más seguros y más eficientes. Informe Consejo Europeo de Energías Renovables (EREC). Greenpeace Internacional.

En definitiva las formas altamente centralizadas de producción energética deberían evolucionar paulatinamente hasta llegar a ser redes que conecten ya no únicamente a centrales, sino también a múltiples puntos de generación altamente distribuidos. Recordemos que como dice una campaña de Greenpeace "El uso inteligente de la energía es la mitad de la solución al cambio climático". Así que no hay que cerrarse a las nuevas ideas.