EÓLICA El futuro de los aerogeneradores La alta competitividad actual en el negocio eólico ha espoleado a la industria en su deseo de obtener soluciones cada vez mejores para sus clientes. Los fabricantes de aerogeneradores se han embarcado en una serie de actividades orientadas a disminuir el coste de la energía, es decir, el coste ponderado por megavatio hora producido, primer parámetro utilizado a la hora de decidir entre distintos modelos. A lo largo de este artículo se analizan las posibilidades tecnológicas actuales y se describen los cambios que previsiblemente van a sufrir estos dispositivos en la próxima década. ÁLVARO MATESANZ PRODUCT SENIOR SPECIALIST UEN VESTAS WIND SYSTEMS n aerogenerador es simplemente un convertidor de energía. El rotor convierte la energía cinética del aire en mecánica, esta es posteriormente transformada en energía eléctrica por el generador y, finalmente, es puesta a disposición del usuario a través de la red de distribución. Por tanto, la mejora desde el punto de vista de producción puede llegar únicamente gracias a potenciales mejoras en eficiencia aerodinámica y eléctrica del aerogenerador. La otra parte de la ecuación que necesitamos para definir el coste de la energía es el precio del propio producto, incluyendo la parte correspondiente a la operación y al mantenimiento. Una mejora de esta variable en cualquiera de los componentes del aerogenerador disminuirá el coste de la energía producida por el mismo. Para reducir precios, una alternativa es adaptar los productos a las condiciones particulares del emplazamiento donde se van a instalar, trabajando sobre el diseño de torres y/o cimentaciones específicas, por ejemplo. Sin embargo, para obtener reducciones más importantes en los distintos componentes es preciso desarrollar nuevos materiales, invertir en mejorar los procesos de fabricación o reducir las cargas de los componentes manteniendo la producción constante. En todo este proceso no se debe olvidar la factibilidad de producción y la mantenibilidad de los productos. Una vez hemos identificado las distintas alternativas para la mejora de los aerogeneradores, podemos intentar adivinar qué va a ocurrir en los próximos años. Eficiencia aerodinámica Los procedimientos actuales de diseño aerodinámico fueron desarrollados a mediados del siglo pasado, por lo que podríamos pensar que una mejora de esa formulación sería clave para obtener un salto cualitativo en la eficiencia. Lamentablemente, el margen de mejora en este campo es muy reducido: En 1919, Albert Betz publicó un artículo en el que demostraba que la proporción máxima de energía extraíble del aire tiene un valor de 59,3%. Este valor se obtiene en condiciones óptimas de funcionamiento, con un número infinito de palas, sin resistencia aerodinámica, etc. Cuando se introducen esos fenómenos reales, la proporción máxima de energía extraíble se reduce considerablemente. En la actualidad los aerogeneradores están cerca del 50%, lo que los sitúa relativamente cerca de su máximo teórico. Por otra parte, las tecnologías necesarias para incrementar la eficiencia aerodinámica llevan aplicándose en el campo aeronáutico durante décadas: palas de geometría variable, succión de capa límite, alerones o dispositivos hipersustentadores, entre otras, podrían aumentar un 3-5% la producción gracias a la mejora de la eficiencia aerodinámica, pero encarecerían el aerogenerador de manera desproporcionada. Por eso ninguno de estos artilugios, ampliamente empleados en aviones, ha dado el salto a un aerogenerador comercial. Los aerogeneradores actuales ya incorporan elementos aerodinámicos pasivos que incrementan su eficiencia. Con estos dispositivos se pueden alcanzar mejoras del orden del 1% con un coste muy reducido. Eficiencia eléctrica Los componentes eléctricos del aerogenerador podrían mejorarse mediante la aplicación de técnicas como la superconducción para reducir las pérdidas de estos. Sin embargo, esos procedimientos no están desarrollados lo suficiente desde un punto de vista industrial como para pensar que puedan utilizarse en los próximos diez años. En cualquier caso, hay que recordar que los rendimientos eléctricos a potencia nominal de los aerogeneradores actuales están cerca del 95%, por lo que su margen de mejora es incluso más reducido que en el caso de los aerodinámicos. Nuevos materiales para reducir costes La introducción de nuevos materiales en la industria eólica se realizará por dos razones fundamentales: la primera es la reducción de costes y la segunda la mejora del impacto medioambiental de algunos compo- 36 energética XXI · 184 · MAR19
Energetica184marzo2019
To see the actual publication please follow the link above