Eoloelectricidad
Desde Nature's News
Por Quirin Schiermeie , Jeff Tollefson , Tony Scully , Alexandra Witze & OliverMorton.
Traducción: KC
La energía eólica se está expandiendo más rápidamente de lo que sus más fieros adherentes podrían haber deseado hace unos años. Los Estados Unidos añadieron 5.3 Gigavatios de capacidad eólica en 2007 - 35% de la nueva capacidad de generación - y hay otros 225 Gigavatios en etapa de planificación. Hay más capacidad de generación por viento que está siendo planeada en los Estados Unidos que para el carbón y para plantas de gas combinadas. A nivel mundial, la capacidad ha aumentado en casi un 25% en cada uno de los últimos cinco años, de acuerdo con el Consejo Mundial de Energía Eólica.
La revista Energía Eólica Mensual (Wind Power Monthly) estima que la capacidad instalada mundial de eoloelectricidad en enero de 2008 fue de 94 Gigavatios. Si el crecimiento anual continua al 21%, esa cifra se triplicará en seis años.
A pesar de ello, las cifras siguen siendo pequeñas a escala mundial, sobre todo teniendo en cuenta que los parques eólicos han generado, históricamente, sólo el 20% de su capacidad.
Costos: Los costes de instalación de energía eólica son alrededor de EE.UU. $1.8 millones por Megavatio para desarrollos en tierra y entre $2.4 millones y 3 millones de dólares para proyectos en el mar. Eso se traduce a $0.05 - $0.09 dólares por kilovatio-hora, lo que hace a la eoloelectricidad competitiva con el carbón en el extremo inferior del intervalo. Con subvenciones, tal como se acostumbra en muchos países, los gastos están muy por debajo de los del carbón -, por lo tanto, el boom. La principal limitación de la instalación de potencia eólica en este momento es qué tan rápido se puede hacer trabajar a los fabricantes de turbinas.
Estos costos representan importantes mejoras en la tecnología. En 1981, un parque eólico podría haber consistido en una serie de turbinas de 50 kilovatios que producen energía aproximadamente a $0.40 por kilovatio-hora. Las turbinas de hoy pueden producir 30 veces más potencia a una quinta parte del precio con mucho menos tiempo de inactividad.
Capacidad: La cantidad de energía generada por la circulación de la atmósfera en la Tierra es enorme - cientos de Teravatios. En un artículo de 2005, un par de investigadores de la Universidad de Stanford calcularon que al menos 72 Teravatios podrían ser generados efectivamente utilizando las más grandes turbinas de hoy en día, colocadas en el 13% de ubicaciones en todo el mundo que tienen las velocidades del viento de por lo menos 6.9 m/s y, por tanto, sitios prácticos (C.L. Archer y M.Z. Jacobson J. Geophys. Res. 110, D12110; 2005).
Ventajas: La principal ventaja de la energía eólica es que, al igual que la energía hidroeléctrica, no necesita combustible. Los únicos costos, por lo tanto, son los de construcción y mantenimiento de las turbinas y líneas de conducción eléctrica. Las turbinas son cada vez más grandes y más fiables. El desarrollo de tecnologías para capturar el viento a gran altura podría proporcionar fuentes con pequeñas huellas a nivel de suelo, capaces de generar energía en forma mucho más sostenida.
Desventajas: La limitación última de la Eoloelectricidad es su intermitencia. Proporcionar hasta el 20% de una red con plantas generadoras a viento no es demasiado difícil. Más allá de eso, los servicios públicos y los gestores de la red necesitan adoptar medidas adicionales para hacer frente a la variabilidad. Otra cuestión relacionada con las redes, que es sin duda la limitación más importante en el corto plazo, es que los lugares ventoso rara vez son los más poblados, por lo que la eoloelectricidad necesita de más desarrollo de infraestructura - especialmente para la configuración en alta mar.
Además de ser intermitente la energía eólica es, al igual que otras fuentes de energía renovables, intrínsecamente de muy baja densidad. Un gran parque eólico normalmente genera unos vatios por metro cuadrado - cuando mucho unos 10 vatios. La energía eólica, por lo tanto, depende de tierras baratas, o situarse terrenos que se utilicen para otros fines al mismo tiempo, o ambas cosas. También es difícil de desplegar en una zona donde la población concede una gran importancia al valor de un paisaje libre de turbinas.
La energía eólica también se distribuye de manera desigual: favorece a las naciones con acceso a mares con viento y brisas playeras o grandes llanuras vacías. Alemania ha cubierto gran parte de su terrenos ventosos con turbinas, pero a pesar de estos esfuerzos pioneros, su capacidad combinada de 22 GW suministran menos del 7% de la electricidad del país. Gran Bretaña, que ha sido mucho más lento para adoptar la energía eólica, tiene con mucho el mayor potencial marino en Europa - lo suficiente para satisfacer tres veces más sus necesidades de electricidad, según la British Wind Energy Association. Las estimaciones de la industria sugieren que la Unión Europea podría satisfacer el 25% de sus actuales necesidades de electricidad desarrollando menos del 5% de la capacidad del Mar del Norte.
Esos desarrollos verdaderamente a gran escala de energía eólica podrían afectar a los regímenes de clima locales, y potencialmente mundiales, al alterar los patrones de viento, según la investigación realizada por David Keith, jefe del Grupo de Sistemas en Energía y Medio Ambiente en la Universidad de Calgary en Canadá. El viento tiende a enfriar las cosas, por lo que las temperaturas en torno a un gran parque eólico podría aumentar mientras las turbinas disminuyen la velocidad del viento para extraer su energía. Keith y su equipo sugieren que 2 TW de capacidad eólica podrían afectar las temperaturas en alrededor de 0.5 °C, con calentamiento en las latitudes medias y refrigeración en los polos - quizás en ese sentido compensando el efecto del calentamiento global (D.W. Keith et al. Proc. Natl Acad. Sci. EE.UU. 101, 16115-16120; 2004).
Veredicto: Con grandes desarrollos en las llanuras de los Estados Unidos y China, y accesos más baratos a la costa, una capacidad eoloeléctrica de un Teravatio o más resulta plausible.
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Ilustración: J. TaylorLa revista Energía Eólica Mensual (Wind Power Monthly) estima que la capacidad instalada mundial de eoloelectricidad en enero de 2008 fue de 94 Gigavatios. Si el crecimiento anual continua al 21%, esa cifra se triplicará en seis años.
A pesar de ello, las cifras siguen siendo pequeñas a escala mundial, sobre todo teniendo en cuenta que los parques eólicos han generado, históricamente, sólo el 20% de su capacidad.
Costos: Los costes de instalación de energía eólica son alrededor de EE.UU. $1.8 millones por Megavatio para desarrollos en tierra y entre $2.4 millones y 3 millones de dólares para proyectos en el mar. Eso se traduce a $0.05 - $0.09 dólares por kilovatio-hora, lo que hace a la eoloelectricidad competitiva con el carbón en el extremo inferior del intervalo. Con subvenciones, tal como se acostumbra en muchos países, los gastos están muy por debajo de los del carbón -, por lo tanto, el boom. La principal limitación de la instalación de potencia eólica en este momento es qué tan rápido se puede hacer trabajar a los fabricantes de turbinas.
Estos costos representan importantes mejoras en la tecnología. En 1981, un parque eólico podría haber consistido en una serie de turbinas de 50 kilovatios que producen energía aproximadamente a $0.40 por kilovatio-hora. Las turbinas de hoy pueden producir 30 veces más potencia a una quinta parte del precio con mucho menos tiempo de inactividad.
Capacidad: La cantidad de energía generada por la circulación de la atmósfera en la Tierra es enorme - cientos de Teravatios. En un artículo de 2005, un par de investigadores de la Universidad de Stanford calcularon que al menos 72 Teravatios podrían ser generados efectivamente utilizando las más grandes turbinas de hoy en día, colocadas en el 13% de ubicaciones en todo el mundo que tienen las velocidades del viento de por lo menos 6.9 m/s y, por tanto, sitios prácticos (C.L. Archer y M.Z. Jacobson J. Geophys. Res. 110, D12110; 2005).
Ventajas: La principal ventaja de la energía eólica es que, al igual que la energía hidroeléctrica, no necesita combustible. Los únicos costos, por lo tanto, son los de construcción y mantenimiento de las turbinas y líneas de conducción eléctrica. Las turbinas son cada vez más grandes y más fiables. El desarrollo de tecnologías para capturar el viento a gran altura podría proporcionar fuentes con pequeñas huellas a nivel de suelo, capaces de generar energía en forma mucho más sostenida.
Desventajas: La limitación última de la Eoloelectricidad es su intermitencia. Proporcionar hasta el 20% de una red con plantas generadoras a viento no es demasiado difícil. Más allá de eso, los servicios públicos y los gestores de la red necesitan adoptar medidas adicionales para hacer frente a la variabilidad. Otra cuestión relacionada con las redes, que es sin duda la limitación más importante en el corto plazo, es que los lugares ventoso rara vez son los más poblados, por lo que la eoloelectricidad necesita de más desarrollo de infraestructura - especialmente para la configuración en alta mar.
Arriba: Potencia media de los vientos del mundo durante el invierno boreal (arriba) y el verano. La energía utilizable unos dos órdenes de magnitud inferior a causa del espaciamiento de las turbinas y limitaciones en la ingeniería. Cortesía: T. W. Liu et al. Geophys. Res. Lett. 35, L13808 (2008).
Además de ser intermitente la energía eólica es, al igual que otras fuentes de energía renovables, intrínsecamente de muy baja densidad. Un gran parque eólico normalmente genera unos vatios por metro cuadrado - cuando mucho unos 10 vatios. La energía eólica, por lo tanto, depende de tierras baratas, o situarse terrenos que se utilicen para otros fines al mismo tiempo, o ambas cosas. También es difícil de desplegar en una zona donde la población concede una gran importancia al valor de un paisaje libre de turbinas.
La energía eólica también se distribuye de manera desigual: favorece a las naciones con acceso a mares con viento y brisas playeras o grandes llanuras vacías. Alemania ha cubierto gran parte de su terrenos ventosos con turbinas, pero a pesar de estos esfuerzos pioneros, su capacidad combinada de 22 GW suministran menos del 7% de la electricidad del país. Gran Bretaña, que ha sido mucho más lento para adoptar la energía eólica, tiene con mucho el mayor potencial marino en Europa - lo suficiente para satisfacer tres veces más sus necesidades de electricidad, según la British Wind Energy Association. Las estimaciones de la industria sugieren que la Unión Europea podría satisfacer el 25% de sus actuales necesidades de electricidad desarrollando menos del 5% de la capacidad del Mar del Norte.
Esos desarrollos verdaderamente a gran escala de energía eólica podrían afectar a los regímenes de clima locales, y potencialmente mundiales, al alterar los patrones de viento, según la investigación realizada por David Keith, jefe del Grupo de Sistemas en Energía y Medio Ambiente en la Universidad de Calgary en Canadá. El viento tiende a enfriar las cosas, por lo que las temperaturas en torno a un gran parque eólico podría aumentar mientras las turbinas disminuyen la velocidad del viento para extraer su energía. Keith y su equipo sugieren que 2 TW de capacidad eólica podrían afectar las temperaturas en alrededor de 0.5 °C, con calentamiento en las latitudes medias y refrigeración en los polos - quizás en ese sentido compensando el efecto del calentamiento global (D.W. Keith et al. Proc. Natl Acad. Sci. EE.UU. 101, 16115-16120; 2004).
Veredicto: Con grandes desarrollos en las llanuras de los Estados Unidos y China, y accesos más baratos a la costa, una capacidad eoloeléctrica de un Teravatio o más resulta plausible.
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Continúa: Biomasa
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