Energía Eólica

José Iván Zapata GonzálezKevin J. Pérez LallaveAlexander Rivera TorresMicael Vélez PérezEdwin A. Valentín Aponte

Física Sección 9:50

14 de mayo de 2014

Introducción La energía eólica ha sido históricamente

aprovechada, pero su uso para generación de energía eléctrica es más reciente. Existiendo aplicaciones a mayor escala desde mediados de la década del 80 en respuesta a la crisis del petróleo y a los impactos ambientales derivados del uso de los combustibles fósiles.

Origen La energía eólica no es algo nuevo, es una de las energías

más antiguas junto a la energía térmica. El viento como fuerza motriz existe desde la antigüedad y en todos los tiempos ha sido utilizado como tal, como podemos observar. Tiene su origen en el sol. Así, ha movido a barcos impulsados por velas o ha hecho funcionar la maquinaria de los molinos al mover sus aspas.

Pero, fue a partir de los ochenta del siglo pasado, cuando este tipo de energía limpia sufrió un verdadero impulso. La energía eólica crece de forma imparable a partir del siglo XXI, en algunos países más que en otros, pero sin duda alguna en España existe un gran crecimiento, siendo uno de los primeros países por debajo de Alemania a nivel europeo o de Estados Unidos a escala mundial.

La referencia más antigua que se tiene es un molino de viento que fue usado para hacer funcionar un órgano en el siglo I era común.

Los primeros molinos de uso práctico fueron construidos en Sistán, Afganistán, en el siglo VII. Estos fueron molinos de eje vertical con hojas rectangulares. Aparatos hechos de 6 a 8 velas de molino cubiertos con telas fueron usados para moler trigo o extraer agua.

Clasificación Viento geostrófico: Son generados principalmente por la

diferencia de presión y son apenas influenciados por la superficie de la Tierra. Los vientos geostróficos se encuentran a 1.000 metros sobre el nivel del suelo. La velocidad de estos vientos suele ser medida mediante globos sonda

Viento de superficie: Estos vientos están mucho más influenciados por la superficie terrestre, y llegan a una altitud de hasta 100 metros. El viento es frenado por la rugosidad de la superficie y por los obstáculos que presenta el paisaje. Las direcciones del viento cerca de la superficie serán ligeramente diferentes de la de los vientos geostróficos.

Vientos locales - brisas marinas: Durante el día, la tierra se calienta más rápidamente que el mar por efecto del Sol. El aire sube, circula hacia el mar, y crea una depresión a nivel del suelo que atrae el aire frío de mar. Esto es lo que se llama brisa marina. A menudo hay un periodo de calma al anochecer cuando las temperaturas del suelo y del mar se igualan.

Posibilidad de Implantación en Puerto Rico

Pattern Energy Aspenall Energies, LLC.Punta Lima Wind Farm (Foss)

Pattern Energy Santa Isabel es un proyecto 101 MW ubicada en la costa

sur de Puerto Rico. El proyecto consta de 44 turbinas de 2,3 MW de Siemens y las operaciones comerciales se iniciaron a finales de 2012.

100% de su generación de electricidad, incluidos los atributos ambientales se vende a la AEE en virtud de un acuerdo de compra de energía a largo plazo. Santa Isabel está conectado al sistema de transmisión de la Autoridad de Energía Eléctrica Puerto Rico y es el primer proyecto de energía eólica comercial de Puerto Rico.

El proyecto se ubica en aproximadamente 5.500 hectáreas de tierras de propiedad de la Autoridad de Tierras de Puerto Rico, que se cultiva activamente los agentes económicos privados y sujetos a un contrato de arrendamiento a largo plazo.

Aspenall Energies, LLC. UPR Isabela – Isabela, PR: Ha llegado a un acuerdo para establecer el

primer laboratorio de energía eólica en Puerto Rico, ubicado en la estación experimental de agricultura de la UPR en Isabela. El primer paso para el desarrollo de este laboratorio involucró la erección de una torre de medición de viento. Aspenall y la Universidad estarán compartiendo la data recopilada de esta torre como una base de experimento y estudio en el futuro.

Bacardi Corp. – Cataño, PR: Las mismas están diseñadas para aprovechar la energía natural eólica para energizar la principal destilería global de Bacardi, cerca de San Juan.  Las dos turbinas de viento en Bacardi, que se pueden ver a millas de distancia, son unidades a escala industrial de 250kw cada una instaladas por Aspenall Energies, LLC, quien vende la energía producida a Bacardi bajo un acuerdo de venta de energía.  Incluyendo sus aspas, las turbinas tienen una altura de 137 pies y un diámetro de rotor de 75 pies.

PREPA – Santa Isabel, PR: Ha llegado a un acuerdo de venta de energía con la Autoridad de Energía Eléctrica de Puerto Rico para 10 MW de energía eólica en la municipalidad de Santa Isabel.  Las seis turbinas Vestas V100 serán instaladas en tierras privadas agriculturales.  Una turbina adicional será instalada para suplir energía verde a las actividades agriculturales de el granjero.

Punta Lima Wind Farm (Ponce) Transportados y entregados los molinos de viento de

Houston, TX, a Ponce, PR, en apoyo del segundo proyecto de molino comercial de la isla. Se espera que el proyecto agrícola que esté operativo a finales de 2012, generando 52GWh por año para la Autoridad de Energía Eléctrica de Puerto Rico, mientras que al mismo tiempo, se puede reducir las emisiones de CO2 en 34.000 toneladas.

Costo efectividad La instalación de energía eólica requiere de una considerable

inversión inicial, pero posteriormente no presenta gastos de combustible.

El precio de la energía eólica es por ello mucho más estable que los precios de otras fuentes de energía fósil, mucho más volátiles. El coste marginal de la energía eólica, una vez que la planta ha sido construida y está en marcha, es generalmente inferior a 1 céntimo de dólar por kWh. Incluso, este coste se ha visto reducido con la mejora tecnológica de las turbinas más recientes.

Existen en el mercado palas para aerogeneradores cada vez más largas y ligeras, a la vez que se realizan constantemente mejoras en el funcionamiento de la maquinaria de los propios aerogeneradores, incrementando la eficiencia de los mismos. Igualmente, los costes de inversión inicial y de mantenimiento de los parques eólicos han descendido.

Efectos Ambientales La energía eólica no contamina, es inagotable y frena el

agotamiento de combustibles fósiles contribuyendo a evitar el cambio climático. Es una tecnología de aprovechamiento totalmente madura y puesta a punto.

El generar energía eléctrica sin que exista un proceso de combustión o una etapa de transformación térmica supone, desde el punto de vista medioambiental, un procedimiento muy favorable por ser limpio, exento de problemas de contaminación, etc. Se suprimen radicalmente los impactos originados por los combustibles durante su extracción, transformación, transporte y combustión, lo que beneficia la atmósfera, el suelo, el agua, la fauna, la vegetación, etc.

La electricidad producida por un aerogenerador evita que se quemen diariamente miles de litros de petróleo y miles de kilogramos de lignito negro en las centrales térmicas. Ese mismo generador produce idéntica cantidad de energía que la obtenida por quemar diariamente 1.000 Kg. de petróleo. Al no quemarse esos Kg. de carbón, se evita la emisión de 4.109 Kg. de CO2, lográndose un efecto similar al producido por 200 árboles. Se impide la emisión de 66 Kg. de dióxido de azufre -SO2- y de 10 Kg. de óxido de nitrógeno -NOx- principales causantes de la lluvia ácida.

Ubicación

Proyectos Eólicos de la AEE (23 de agosto de 2013)

Política Pública Ley 82-2010, conocida como “Ley de Política Pública de

Diversificación Energética por Medio de la Energía Renovable Sostenible y Alterna en Puerto Rico” tiene el propósito de promover un futuro energético más eficiente, menos vulnerable, más económico y ambientalmente sostenible.

Incentivar el desarrollo de proyectos de generación de energía renovable a través de varios mecanismos, entre ellos el establecimiento de la Cartera de Energía Renovable.

La Cartera de Energía Renovable fija el por ciento mínimo de energía renovable a ser generado en Puerto Rico en las próximas décadas y hasta el año 2035, fomentando el establecimiento de una política pública energética que propenda mayor estabilidad en el precio de la energía para el cliente.

Las primeras turbinas eólicas en Puerto Rico - Reportaje Primera Hora

Conclusión La energía eólica está siendo utilizada

como alternativa energética en distintas partes del mundo. Esta es una excelente alternativa para reducir la contaminación mundial, ya que esta no depende del uso y explotación de combustilbles fósiles. En Puerto Rico existe el potencial y se debe fomentar la creación de proyectos eólicos. Nos toca tomar la iniciativa y el interes de poder hacerlo una realidad.

Referencias Pattern Energy -

http://patternenergy.com/en/operations/projects/santa_isabel

Aspenall Energies LLC. - http://aspenall.com/Aspenall_Energies/Projects.html

Foss Maritime – Punta Lima Wind Farm Project Clasificación de los vientos

–http://html.rincondelvago.com/energia-eolica_11.html Reportaje Primera Hora -www.youtube.com/watch?

v=rN6mEmnFJNM Historia Energía Eólica -http://es.wikipedia.org/wiki/Energ

%C3%ADa_e%C3%B3lica#Historia Costos y beneficios del uso de la energía eólica en

Puerto Rico: análisis preliminar - Dr. José I. Alameda Lozada / Dr. Edwin Irizarry Mora-Universidad de Puerto Rico –RUM

Política Pública - Oficina de Servicios Legislativos – Gobierno de Puerto Rico – Ley 82-2010 Informe Positivo sobre el P. del S. 2420