Desarrollo de unas turbinas eólicas pequeñas altamente eficientes
Las turbinas eólicas pequeñas (SWT, por sus siglas en inglés) podrían beneficiar a los lugares que carecen de acceso a la energía de la red. Sin embargo, si dichas turbinas deben despegar realmente en el mercado de la energía, tendrán que reducirse los costes de esta tecnología renovable a la vez que se mantienen la competitividad de la generación de electricidad y la independencia de las subvenciones. Con este fin, la Comisión Europea ha destacado el papel que pueden desempeñar las pequeñas y medianas empresas (pymes), como las explotaciones agrarias y las pequeñas industrias. Si se colocan en zonas en las que la velocidad media del viento es superior a los 5 m/s (metros por segundo), las SWT suelen ser la mejor opción. El proyecto financiado con fondos europeos Eciwind logró desarrollar una tecnología para turbinas eólicas pequeñas, que alcanza el atractivo coeficiente de potencia (potencia disponible en relación con la velocidad del viento) de Cp=0,5. Eficiencia aerodinámica Una prestación única del diseño aerodinámico del sistema de Eciwind es que permite generar electricidad con vientos muy flojos, a partir de tan solo 2 m/s, factor que resulta crucial, puesto que las velocidades de viento más bajas son habituales en muchas regiones. La eficiencia mecánica y aerodinámica se logra mediante el sistema de control de paso que cambia la posición de los álabes, rotando sobre su eje, lo cual resulta adecuado para cada giro de motor y diversas velocidades de viento. Inclinar los álabes de esta forma permite que el generador maximice la producción de energía desde el inicio de su rotación hasta alcanzar su límite. El sistema protege los álabes del exceso de velocidad durante los vientos muy fuertes, por ejemplo, se reduce el ángulo de los álabes cuando la potencia supera los 10 kW. Los propios álabes aprovechan la dinámica de fluidos computacional que, junto con su perfil aerodinámico especialmente diseñado, puede admitir cargas inesperadas, por ejemplo, durante tormentas. Esto significa que, mientras el sistema genera un par de torsión considerable, el aire fluye suavemente por encima de los álabes, generando la mitad de nivel de ruido que los sistemas de la competencia. Incluso a 52 m/s, la velocidad máxima, los álabes no incrementan el ruido. Eciwind posee un sistema de control y supervisión electrónico que muestra continuamente distintos parámetros de la turbina eólica y al que se puede acceder de forma remota para introducir ajustes. Para garantizar la seguridad, Eciwind incorpora unos sistemas de protección que incluyen un freno mecánico activo, una «posición de bandera» para que los álabes dejen de girar en las peores condiciones y un freno electromagnético. Tal y como comenta el Sr. Juan Antonio Vila, coordinador del proyecto: «Lo que hace única esta tecnología es que utilizamos procedimientos muy similares a los de las turbinas eólicas grandes, pero adaptados para que resulten más baratos». Parte de una solución energética sostenible más amplia Se preveía que el prototipo lograría 10 kW a 11 m/s, pero al instalarlo obtuvo 10 kW a 9 m/s y 18 kW a 11 m/s, lo cual supone un incremento del 80 % respecto a las expectativas. La eliminación de algunas de las partes caras de las tecnologías actuales, como la caja de engranajes, y la optimización del coste/rendimiento del resto de los componentes ha reducido los costes de mantenimiento y disminuido los costes de instalación para el usuario final. El Sr. Vila añade: «Las barreras para su adopción no están relacionadas con la tecnología ni la logística, sino más bien con la falta de conocimiento de la existencia de esta tecnología. En lugar de competir con la energía solar, como incorporamos inversores solares en Eciwind, la energía eólica puede funcionar perfectamente en combinación con la solar. De hecho, el 90 % de nuestras instalaciones son una combinación de ambas». La empresa conjunta entre Enair Energy SL y Lancor comercializa actualmente los modelos de SWT de 20k W y espera que, con la inversión adecuada, comercializará las versiones de 60 kW dentro de un par de años.
Palabras clave
Eciwind, turbina eólica pequeña, energía, sostenibilidad, medio ambiente, coeficiente de potencia, electricidad, aerodinámica, álabes, dinámica de fluidos, renovables
