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Todo sobre los aerogeneradores

La clave de la energía eólica

Los aerogeneradores cumplen un papel esencial en la generación de energía eólica. Desde sus inicios en los molinos de viento diseñados para extraer agua hasta la actualidad, estos dispositivos están a la vanguardia de la producción de energía renovable.

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¿Qué es un aerogenerador?

La contribución de los aerogeneradores es crucial para avanzar hacia sistemas energéticos más eficientes.

Un aerogenerador, también conocido como generador eólico o turbina eólica, es un dispositivo que utiliza la fuerza del viento para generar electricidad. Cuando varios aerogeneradores se agrupan en un mismo lugar, se crea lo que se denomina parque eólico. 

Un aerogenerador consta de varias partes:

  • Rotor: captura la energía del viento normalmente con 3 palas conectadas a un eje. Cuando el viento sopla, el rotor gira, aprovechando la energía cinética del viento. Cabe destacar la Nacelle o Góndola, una estructura situada en la parte superior del aerogenerador, que alberga el sistema electrónico y mecánico necesario para transformar la energía del aire en electricidad.
  • Generador: conectado al rotor, convierte la energía mecánica del movimiento rotacional en energía eléctrica. Este proceso se basa en principios electromagnéticos, utilizando imanes y bobinas para generar corriente eléctrica.
  • Torre: es la estructura que sostiene el rotor y el generador en lo alto. La altura de la torre es crucial, ya que a mayores alturas suele haber vientos más fuertes y constantes.
  • Sistema de control y orientación: el molino eólico suelen estar equipado con sistemas de control que ajustan la orientación del rotor para maximizar la captura de viento y garantizar un rendimiento eficiente. Estos sistemas aseguran que el aerogenerador esté siempre alineado óptimamente con la dirección del viento.

¿Cómo funciona un aerogenerador?

El funcionamiento de un aerogenerador se puede dividir en varias etapas, desde la captación de la energía eólica hasta la generación de electricidad. Estas etapas son:

  1. Captación de energía del viento
    Se inicia cuando el viento impacta en las palas del rotor del aerogenerador. Estas palas, con un diseño aerodinámico, buscan maximizar la captura de energía cinética del viento. Es importante señalar que los aerogeneradores están diseñados para operar dentro de un rango específico de velocidades de viento.
  2. Giro del rotor
    El viento provoca el giro de las palas del rotor alrededor de su eje. Este movimiento rotativo se transmite al generador mediante un eje conectado.
  3. Generación de electricidad
    El generador es el componente clave que transforma la energía mecánica del movimiento rotativo en electricidad. Generalmente, los aerogeneradores emplean generadores síncronos o asíncronos. En un generador síncrono, la velocidad de rotación del rotor y la frecuencia de la corriente generada están sincronizadas. Por el contrario, en un generador asíncrono, estas variables no están rígidamente sincronizadas, lo que ofrece mayor flexibilidad en su funcionamiento.
  4. Control y orientación
    El aerogenerador cuenta con un sistema de control que ajusta la orientación del rotor para maximizar la eficiencia. Los sensores monitorean constantemente la velocidad y dirección del viento, y el sistema de control adapta la orientación del rotor para optimizar la captura de energía. 
  5. Transformación y distribución de la electricidad
    La electricidad generada por el aerogenerador, que suele ser de corriente alterna (CA), se somete a un proceso de transformación. Un transformador eleva la tensión para adaptarla a los niveles requeridos por la red eléctrica. Posteriormente, la electricidad es transferida mediante cables desde el aerogenerador hasta un centro de transformación. En este punto, se integra en la red eléctrica para su distribución.

Viaje al interior de un aerogenerador

Descubre el funcionamiento interno de un aerogenerador y todas las partes por las que está formado para poder generar energía con este vídeo.

Tipos de aerogeneradores

La diversidad de aerogeneradores disponibles permite ajustar la elección según diferentes necesidades. Aspectos como la velocidad del viento en la ubicación, la finalidad de la instalación y consideraciones económicas son determinantes al seleccionar el tipo de aerogenerador más adecuado.

Además, la tecnología del generador de energía eólica sigue evolucionando, lo que lleva a mejoras en eficiencia, rendimiento y adaptabilidad a diferentes entornos.

Algunos ejemplos de aerogeneradores pueden ser:

aerogenerador

De palas y eje horizontal

Los aerogeneradores de eje horizontal, los más comunes y ampliamente utilizados, siguen un diseño en el que el rotor, equipado con 3 o más palas, gira alrededor de un eje horizontal perpendicular al viento.

Las palas están unidas al buje (la parte central a la cual están conectadas las palas del rotor), el cual se enlaza a una caja de engranajes y al generador. La función principal de la caja de engranajes es incrementar la velocidad de rotación del rotor para lograr generar electricidad. 

La torre eleva el rotor para aprovechar vientos más fuertes a alturas mayores. En conjunto, este diseño posibilita la conversión efectiva de la energía cinética del viento en electricidad, contribuyendo así a la producción de energía eólica sostenible.

aerogenerador vertical

De palas y eje vertical

Los aerogeneradores de eje vertical presentan un diseño innovador, con su rotor girando alrededor de un eje vertical y palas en forma helicoidal o de huevo. Esta configuración los hace compactos y versátiles. 

Gracias a su estructura simplificada y su capacidad para adaptarse a vientos variables, se convierten en una opción destacada en áreas donde el espacio es limitado, como entornos urbanos y comunidades con restricciones de espacio.  

Aunque aún se encuentran en fase de desarrollo, estos aerogeneradores demuestran un prometedor potencial para abordar desafíos específicos y pueden desempeñar un papel crucial en la evolución de la tecnología eólica.

aerogenerador sin aspas

Sin aspas

Los aerogeneradores sin aspas, también conocidos como aerogeneradores de eje vertical sin palas, representan una innovación respecto a los diseños convencionales de un aerogenerador.

En lugar de utilizar las clásicas palas que giran alrededor de un eje horizontal, estos dispositivos optan por una configuración de eje vertical, eliminando completamente las aspas. La captura de energía eólica se logra mediante principios aerodinámicos alternativos, como el uso de cilindros verticales o estructuras helicoidales. Estos diseños buscan mejorar la eficiencia y reducir la huella visual y acústica asociada con las aspas tradicionales.

minieolica

Minieólica y microeólica

Es destacable la relevancia de la minieólica y microeólica, las cuales han experimentado un crecimiento significativo gracias a su capacidad para integrarse en sistemas de autoconsumo.

Estas tecnologías, que involucran pequeñas turbinas eólicas, permiten a los usuarios elegir el origen de su energía y generar electricidad de manera descentralizada para satisfacer parte o la totalidad de sus necesidades energéticas. 

Al instalarse en entornos residenciales o comerciales, estas soluciones facilitan la generación local de energía renovable, reduciendo la dependencia de fuentes convencionales y contribuyendo a la transición hacia sistemas más sostenibles y eficientes.

Además, el avance en la eficiencia y la reducción de costes ha hecho que la minieólica y microeólica sean opciones más accesibles para aquellas personas que buscan adoptar prácticas de autoconsumo y reducir su huella ambiental. 

Repsol y la energía eólica Global

La apuesta de Repsol por la energía eólica no solo se posiciona como un pilar esencial en la transición energética, sino que también destaca por su dedicación a la diversificación y la innovación en el sector, creando soluciones energéticas para el presente y el futuro.

Esta visión estratégica respalda nuestra posición como líderes en la generación de energía eólica con la adquisición de ConnectGen. Esta empresa, con una cartera de proyectos que alcanza los 20.000 MW, se suma a nuestros parques operativos en España y Chile. Además, la incorporación de 2.800 MW gracias a la adquisición de Asterion Energies en España e Italia, refuerza aún más nuestro compromiso con el exitoso crecimiento en el mercado de energías renovables en Estados Unidos, uno de los más grandes y con mayor potencial de crecimiento.

En continuidad con esta estrategia, destacamos también nuestra participación en proyectos como la energía eólica marina y la innovadora tecnología de aerogeneradores sin aspas, un proyecto desarrollado por la startup Vortex Bladeless que surge de nuestro Fondo de Emprendedores.

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