principios basicos y tecnologia energia eolica

LA ENERGÍA EÓLICA: Principios básicos y tecnología.

Leganés, 2002, © Antonio Lecuona Neumann
Catedrático de Máquinas y Motores Térmicos, Escuela Politécnica Superior, Departamento de Ingeniería, Universidad Carlos III de Madrid

Documento1

Versión 4.0

La Energía Eólica

A. Lecuona

Índice
Página

1. - Introducción
1.1.

Evolución histórica

1.2.

1

Tecnología actualy proyección hacia el futuro

2. - Recursos eólicos
2.1.

Caracterización energética
2.1.1. Energía del viento

2.1.2. Caracterización energética de las variaciones
temporales del viento

2.2.

Recursos eólicos en España

3. - Aerodinámica de aeroturbinas
3.1.

Teoría de cantidad de movimiento y límite de Betz

3.2.

Teoría del momento cinético

3.3.

Perfilesaerodinámicos

3.4.

Teoría del elemento de pala

3.5.

Actuaciones de las aeroturbinas

4. - Caracterización medioambiental y seguridad
5. Aspectos económicos y de gestión
6. – Tecnología de futuro
7. – Bibliografía
8. – Diccionario de términos comunes

Pág.

I

La Energía Eólica

A. Lecuona

1.- Introducción.
La energía eólica supone actualmente una fuente de energía renovable,competitiva con otras
fuentes de energía renovables e incluso con las tradicionales no renovables. Actualmente se
encuentra en rápida expansión y dispone de una tecnología madura. En 1994 la potencia eléctrica
instalada en los países que hacen mas uso de ella sigue las cifras de la tabla 1.1, las cuales
contrastan fuertemente con las de finales del 2 000:
País

Aerogeneradores instaladosEstados Unidos
Alemania
Dinamarca
Inglaterra
Holanda
España

20 000
3 000
3 500
?
?
?

MWe
1994
2 200
643
535
170
147
100

Mwe
2000
2 555
6 113
2 297

2 334

Tabla 1.1.- Potencia eléctrica instalada sobre la base de energía eólica en 1994 y 2000.

Gran parte de este desarrollo ha ocurrido en la década de los 90. Se preveia una aceleración para
los primeros años delpróximo siglo, tal y como puede verse en la figura 1.1.

Figura 1.1.- Capacidad generadora de los países europeos de energía eléctrica de procedencia eólica. La
barra superior muestra la instalada en 1994. La barra inferior muestra la evolución prevista para el año 2
000. Las cifras entre paréntesis muestran la contribución porcentual de la energía eólica frente a la total.

Esa previsión hasido ampliamente superada.
La European Wind Energy Association estimaba que para el año 2 030 un 10% de la electricidad
en la Unión Europea puede ser de origen eólico. La UE ha resuelto fijar para 2 010 que el 12% de
la generación primaria de energía provenga de fuentes renovables. Esto supone un 20% de la
electricidad. En nuestro país, el Plan nacional de Promoción de las Energías Renovablesestima
instalar 9 000 MW para 2010, aunque los datos de las Comunidades Autónomas señalan valores
superiores. Navarra estima generar un 46% de su consumo con energía eólica para 2 006.
-1-

La Energía Eólica

A. Lecuona

Si se consideran los costos ocultos debidos a la contaminación atmosférica, daños día a día a las
construcciones y a las personas, daños y costos de limpieza de losvertidos habituales y
accidentales, la energía eólica puede considerársela actualmente menos costosa que las formas
convencionales de producción de energía eléctrica. Su coste interno está actualmente dentro de un
intervalo entre 0,04 y 0,09 ¼N:K
La fabricación de turbinas eólicas constituye una industria floreciente (se han fabricado 50 000
unidades de aerogeneradores modernos) y por lotanto una riqueza en sí misma, estimándose que
los países en vías de desarrollo pueden ser importadores futuros que signifiquen un aumento
importante de la facturación de aquellas industrias que logren sistemas evolucionados y
competitivos. India y China constituyen mercados potenciales amplios. Dinamarca, el país europeo
mas avanzado en este aspecto exportó en 1994 por valor de 40 mil millones...