ENERGIA EOLICA
Aspectos básicos de la tecnología
Desarrollo de la tecnología: incremento del rendimiento energético más de 500 veces desde 1980.
Crecimiento: la producción de las instalaciones de energía eólica creció 100 veces en sólo 20 años.
Conla introducción de instalaciones de 5 MW la producción ha vuelto a aumentar otras 5 veces más.
La energía eólica se utiliza desde hace siglos en muchas partes del mundo. En las últimas décadas ha progresado hasta convertirse en uno de los pilares fundamentales del suministro de energía renovable. Alemania es pionera en el perfeccionamiento de esta tecnología y en el incremento de las capacidades eólicas empleadas en todo el mundo.
El rendimiento de las instalaciones eólicas se ha multiplicado por 3 en relación con la velocidad del viento. Para poder aprovechar al máximo la energía eólica, estos equipos se asientan sobre torres lo más altas posible. Los mayores instalaciones eólicas del momento tienen una potencia nominal situada entre los 4 y 6 megavatios (MW). La altura total llega a alcanzar los 200 metros, con una altura de buje de aprox. 120 metros. Las palas del rotor alcanzan los 65 metros.
Un aerogenerador típico de reciente instalación tiene en Europa una potencia nominal de 2 MW. Éste se compone de góndola, palas del rotor, el buje, el generador y la torre. Según el dimensionamiento técnico, también puede disponer de un engranaje. En el perfeccionamiento de las instalaciones eólicas se pone gran énfasis en la facilidad de mantenimiento y el empleo de materiales probados de alta calidad, para así conseguir una alta tasa de utilización del equipo.
El viento impulsa las palas del rotor y éstas transmiten la energía cinética a un generador. Los fabricantes alemanes han perfeccionado dos tecnologías distintas para transformar eficazmente la energía eólica en electricidad: los generadores con engranaje y los generadores sin engranaje. El tipo de generador empleado depende en gran medida de la velocidad del viento y el emplazamiento de la instalación.
La mayoría de los aerogeneradores están instalados en tierra (onshore). Debido a las condiciones de viento constantes y los mayores promedios en cuanto a la velocidad de viento, la industria eólica alemana se decanta por el empleo de aerogeneradores en el mar (offshore), para los que se han desarrollado turbinas con una potencia de hasta 5 MW.
En los numerosos parques eólicos cercanos a las costas de Dinamarca, Suecia, Gran Bretaña, Irlanda y los Países Bajos se ha acumulado experiencia en proyectos marítimos y se han instalado satisfactoriamente equipos de fabricantes alemanes.
Las instalaciones offshore presentan dos retos: la construcción y el mantenimiento durante su servicio. La industria alemana dispone de tecnologías para la fabricación, instalación y mantenimiento de este tipo de instalaciones y sus respectivos componentes. La economía marítima está perfeccionando actualmente tecnologías de cimentación y sistemas logísticos.
Crecimiento vertiginoso del mercado en Alemania y el resto del mundo
Evolución global del mercado
Fuente: EWEA/BWE (Asociaciones Europea y Alemana de Energía Eólica)
Alemania ha sido durante muchos años el mayor mercado mundial para las instalaciones eólicas. Hoy en día el crecimiento de los mercados en EE.UU. y España son mayores. Esto no quita que la mayoría de aerogeneradores y componentes en todo el mundo sigan siendo obra de fabricantes alemanes. En Alemania no sólo las oficinas técnicas y de planificación se han especializado en la energía eólica, existen también numerosos proveedores de servicios que también ofrecen mantenimiento. Hay ramas del sector hasta ahora inéditas, como los constructores de torres o los fabricantes de palas de rotor, que son capaces de suministrar productos de gran calidad a escala mundial. Gracias al sector alemán de la energía eólica, en 2006 se alcanzó un valor añadido de 7.200 millones de euros. 5.600 millones provienen de la fabricación de estos equipos y sus componentes. Según cálculos del Instituto Alemán de Energía Eólica (DEWI), el 37 % de todos los aerogeneradores y sus componentes proceden de Alemania. Los fabricantes y suministradores de instalaciones eólicas ampliaron de nuevo en 2006 su capacidad de producción, en algunos casos en más del 50%, lo que hizo posible aumentar su ritmo de fabricación en Alemania.
En 2006 se instalaron en Alemania 1.208 instalaciones eólicas nuevas, con una potencia total de 2.233 MW. Esto supone un crecimiento del 23,5 % en comparación con el año anterior. En total, según las estadísticas más recientes del DEWI, a finales del 2006 se habían instalado en Alemania 18.685 instalaciones eólicas, con una potencia total de 20.622 MW. Con estos números, Alemania se mantiene a la cabeza en el plano internacional.
En 2006 se instalaron en todo el mundo 15.000 MW. Estados Unidos volvió a ser líder el año pasado con aprox. 2.800 MW de potencia instalada. Asimismo, países como India (1.500 MW) o China (1.000 MW) también experimentaron un fuerte crecimiento. La potencia total de energía eólica instalada en todo el mundo asciende a 75.000 MW. Gran parte de estas instalaciones eólicas son de fabricación alemana o contienen componentes producidos en Alemania.
Condiciones marco
La energía eólica se vuelve cada vez más rentable gracias a la divisa de la economía en favor de la reducción de costes, el avance tecnológico y la producción en masa.
Las medidas estatales dedicadas a I+D y subvenciones, así como las asequibles opciones de financiación aceleraron en los años 90 los progresos en el desarrollo de la tecnología eólica alemana. Desde abril de 2000 las remuneraciones fijas por inyección, estipuladas por la Ley de Energías Renovables, apoyan la seguridad de planificación por parte de fabricantes y proveedores de servicios. Los productores de electricidad a partir de energía eólica reciben un precio mínimo constante durante un período máximo de 20 años. El importe de dicha remuneración depende del emplazamiento de la instalación eólica. La rebaja anual de la remuneración garantizada para nuevas instalaciones asegura la continuidad del perfeccionamiento tecnológico.
Entretanto, en Alemania los aerogeneradores viejos serán reemplazados por nuevas máquinas, más potentes y menos ruidosas. Para esta «repotenciación», la Ley de Energías Renovables (EEG) prevé una regulación especial: las instalaciones de recambio deben conseguir el triple de potencia para poder recibir la remuneración por inyección.
El Gobierno alemán apuesta fuerte por la ampliación de la energía eólica offshore. Por eso en 2006 aprobó una ley por la cual los operadores de red deben en el futuro asumir los costes de conexión por los parques eólicos offshore. Este tipo de instalaciones marítimas requiere una remuneración superior a las situadas en tierra, ya que la construcción y operación de aerogeneradores en estos lugares es muy laboriosa.
Para integrar en la red eléctrica la cuota de corriente procedente de energía eólica, creciente pero dependiente del tiempo, se requiere una ampliación de dicha red y un perfeccionamiento de los métodos de acumulación.
Perspectivas
Turbinas onshore conectadas a la red
En el caso de Alemania, los estudios lo demuestran: cuanta más corriente se produzca a base de energía eólica, más bajan los precios de los mayoristas en la Bolsa de Energía de Leipzig. Según indican los científicos, las instalaciones eólicas alemanas conllevan actualmente un ahorro superior a 1.000 millones de euros al año. Los costes calculables para la corriente generada mediante energía eólica estabilizan hoy en día el precio de la electricidad en una bolsa con una intensa fluctuación. En Estados Unidos los precios oscilantes de los combustibles se compensarán con energía eólica. Hoy en día los gastos de producción para la electricidad generada mediante esta energía ya son comparables a los de centrales convencionales.
La Asociación Mundial de la Industria Eólica, Global Wind Energy Council (GWEC), estima que la energía eólica podría cubrir en el año 2050 más del 34 % de la demanda energética mundial. Los parques eólicos en tierra y offshore, en su calidad de grandes suministradores de corriente ecológica para la red pública e instalaciones aisladas, son una parte esencial de los esfuerzos internacionales para poner freno a la amenaza representada por el cambio climático.
En el futuro la atención del I+D se centrará en las centrales virtuales. Mediante ellas se podrán agrupar diversos sistemas para la generación de energía renovable, para que todas las instalaciones puedan ser perfectamente dirigidas, tanto en el plano económico como en el técnico, desde una sala de control. Esto permitirá compensar de forma óptima los períodos de calma. Alemania también dispone de centrales de bombeo, con una potencia de 8.000 megavatios. Sin embargo, la investigación en otros sistemas de acumulación es un elemento importante para garantizar un suministro procedente en su totalidad de energías renovables. Los científicos alemanes están investigando activamente los procesos de acumulación por aire comprimido, para almacenar temporalmente en cavidades salinas la energía eólica excedente. El aire comprimido almacenado puede transformarse de nuevo en electricidad en un corto plazo. De esta forma, las instalaciones hidráulicas, solares, eólicas y bioenergéticas pueden gestionarse como una sola entidad.
En los próximos años los países pioneros en energía eólica, entre los que se encuentra Alemania, seguirán marcando la pauta del mercado. Para ello las empresas e instituciones alemanas invierten una buena parte de su tiempo y recursos financieros en cursos de formación y perfeccionamiento de especialistas en energía eólica. Aparte de las universidades y escuelas técnicas superiores, los gremios de artesanos, los institutos de formación profesional y los centros de formación regionales ofrecen opciones especiales en cuanto a cursos de formación y perfeccionamiento, para transmitir el saber hacer adquirido a lo largo de muchos años.
