PROSPECTIVA Y VIGILANCIA TECNOLGICA

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AEROGENERADORES DE POTENCIA INFERIOR A 100 kW

Mara Jos Cuesta Santianes Marta Prez Martnez Juan Antonio Cabrera Jimnez

Julio 2008

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NDICE 1. INTRODUCCIN.. 2. HISTORIA DE LA ENERGA ELICA... 3. CARACTERIZACIN ENERGTICA DEL VIENTO: POTENCIAL ELICO.. 4. AERODINMICA DE LOS AEROGENERADORES 4.1. Tipos de aerogeneradores.. 4.2. Componentes principales de un aerogenerador. 4.2.1. Rotor. 4.2.2. Gndola 4.2.3. Generador 3 4 6 8 8 10 11 12 12

4.2.4. Multiplicador 13 4.2.5. Sistema de control. 13 4.2.6. Sistema de orientacin. 14 4.2.7. Torre.. 15 5. OTROS COMPONENTES DE UN SISTEMA DE ENERGA ELICA. 16

5.1. Sistemas de almacenamiento. 16 5.2. Inversores.. 17 5.3. Rectificadores y Cargadores de Bateras. 17 6. APLICACIONES DE LOS AEROGENERADORES DE BAJA POTENCIA. 17 6.1. Instalaciones aisladas a la red elctrica . 17 6.2. Instalaciones conectadas a la red elctrica. 19 6.3. Energa elica en el entorno urbano.. 20 7. ESTADO ACTUAL DE LA ENERGA ELICA DE BAJA POTENCIA. 21 8. EXPERIENCIA DE CUBA EN EL USO DE LA ENERGA ELICA DE BAJA POTENCIA.. 34 9. CONCLUSIONES 36 10. BIBLIOGRAFA. 36

1. INTRODUCCIN

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Actualmente, la energa elica se est convirtiendo, cada vez ms, en una fuente muy importante dentro de las energas renovables y adems, en principio, est disponible en todas partes. La produccin de energa elctrica a travs del viento normalmente se asocia con la imagen de numerosos y g randes aerogeneradores que se encuentran formando los denominados parques elicos. Sin embargo, tambin se pueden utilizar instalaciones elicas de pequeo tamao para dicho fin. Acostumbrados a las grandes turbinas elicas, es fcil olvidar el papel tan importante que desempean los aerogeneradores pequeos. La potencia de estas mquinas oscila desde apenas unos kilovatios hasta el centenar, y resultan tremendamente tiles en casas aisladas, granjas, campings, sistemas de comunicacin y otras aplicaciones para el autoconsumo, pero son muy pocos los usuarios con equipos conectados a red. Estas instalaciones consisten en pequeos aerogeneradores, tambin llamados aerogeneradores de baja potencia y aunque en su mayora y a nivel domstico son instalaciones de no ms de 10 kW, su capacidad de produccin se considera como mximo de 100 kW (Tabla 1). Aunque hay que indicar que no existe ninguna legislacin que considere tecnologa elica de baja potencia a aquellos aerogeneradores cuya potencia nominal est por debajo de 100 kW. Solamente existe una normativa, que no es de obligado cumplimiento, del Comit Elctrico Internacional (CEI) (Norma IEC-61400-2 Ed. 2), la cual define un aerogenerador de pequea 2 potencia como aquel cuya rea barrida por su rotor es menor de 200 m . La potencia que corresponde a dicha rea depender de la calidad del diseo del aerogenerador, existiendo de hasta 65 kW como mximo. Los aerogeneradores de baja potencia presentan caractersticas que hacen que sean una opcin muy interesante en la produccin de la energa elctrica y entre ellas cabe destacar las siguientes: se evitan prdidas en transporte, ya que la energa se producir en el mismo lugar que se demanda. No requieren grandes espacios para su instalacin, en las zonas urbanas se pueden instalar en los tejados de los edificios y adems esta tecnologa permite al consumidor ser productor de energa, vendiendo la energa excedente a los dems consumidores. Tabla 1: Clasificacin de aerogeneradores para produccin elctrica en funcin de su potencia Denominacin Muy baja1

kW 10 000

1.- Esta clase se divide segn la potencia en microaerogeneradores (< 1 kW) y miniaerogeneradores (1-10 kW).

Los aerogeneradores ms pequeos o micro,