Aspectos Generales

La energía eólica es una fuente de energía renovable que utiliza la energía cinética de las masas de aire que se desplazan (el viento) para hacer girar las aspas de una turbina eólica o aerogenerador, permitiendo que la energía mecánica de rotación se transforme en electricidad mediante un generador.

La energía eólica puede ser aprovechada en parques eólicos para la generación de energía eléctrica e inyección al sistema eléctrico, así como también puede ser aprovechada de forma individual para autoconsumo, inyectando excedentes a la red, o en sistemas aislados.

Imagen: Sistema de generación para electrificación en Islas Desertores. Fuente: División de Acceso y Desarrollo Social, Ministerio de Energía.

Los parques eólicos se han consolidado en el mercado eléctrico chileno, alcanzado madurez y competitividad. Existe un mercado maduro con variados proveedores y desarrolladores de proyectos. Además de los parques eólicos conectados a la red, existe un creciente número de aerogeneradores de pequeña escala instalados en sistemas aislados y también aero bombas que llevan décadas funcionando en diferentes zonas del país.

En el caso de sistemas aislados (off grid), las turbinas eólicas proveen energía autónomamente, como por ejemplo para el autoconsumo en un hogar sin conexión a un sistema eléctrico o bien pueden ser parte de sistemas aislados híbridos, los que utilizan más de una tecnología para abastecer el consumo.

Sistemas Conectados y Aislados

En el caso de sistemas aislados (off grid), las turbinas eólicas proveen energía autónomamente, como por ejemplo para el autoconsumo de en un hogar sin conexión a un sistema eléctrico o bien pueden ser parte de sistemas aislados híbridos, los que utilizan más de una tecnología para abastecer el consumo.

Figura: Sistema conectado a la red. Fuente: Modificado desde Wind Exchange, U.S. Department of Energy. Small Wind Guidebook.

Figura: Sistema híbrido aislado. Fuente: Modificado desde Wind Exchange, U.S. Department of Energy. Small Wind Guidebook.

Historia y Usos Tradicionales

Desde la antigüedad se ha aprovechado la energía eólica directamente como energía mecánica en sistemas como bombeo de aguas subterráneas. En Chile, por ejemplo, se ha utilizado para bombeo de aguas en las salitreras y molienda de mineral, y para bombeo de agua y molienda de granos.

En Villa Alemana, región de Valparaíso, se llegó a tener 330 molinos previos a la llegada del agua potable a la zona (más información aquí). Si bien actualmente existe comercialización de estos equipos, han sido desplazados por el bombeo eléctrico y motobombas.

Imagen: Molino de viento para bombeo de agua en Villa Alemana. Fuente: Soy Chile

Aspectos Técnico-Económicos

Diseño

Para la ubicación de parques eólicos – con aerogeneradores sobre 1,5 MW de potencia – se recomienda una velocidad media del viento mínima de 6 m/s, permitiendo a través de este parámetro cuantificar la potencialidad de diferentes lugares. Cabe señalar que el viento tiene ligada una variabilidad importante que puede ser tanto diaria como durante el año, por lo que es necesario conocer su comportamiento, ya que esta intermitencia afecta el desempeño que tienen los aerogeneradores para generar energía.

Para realizar una evaluación preliminar del recurso eólico en un determinado lugar, se encuentra disponible el Explorador de Energía Eólica. Es una herramienta de análisis del recurso eólico disponible, que entrega resultados de una simulación numérica de las condiciones de viento y densidad del aire. Ingresar al Explorador de Energía Eólica aquí.

Para su mejor operación, también es necesario ubicar los aerogeneradores en lugares donde el viento tenga menos turbulencia, sin obstáculos. Por ello, en ocasiones se construyen en grandes planicies cercanos al mar (onshore) o mar adentro (offshore), en estructuras fijas al suelo marino o en plataformas flotantes, donde el recurso eólico presenta mayor potencial (con mayores velocidades, más constante y menos turbulencia).

El estudio de potencialidad de algún sitio para la eventual construcción de un proyecto eólico -además de considerar las condiciones del viento- debe analizar y buscar un equilibrio entre las condiciones socio-ambientales y las tecnologías disponibles.

En el caso de la pequeña generación también se recomiendan velocidades medias sobre los 6 m/s para mantener la factibilidad económica interesante, además de alturas superiores a los 12 metros para evitar el efecto de turbulencia provocado por las estructuras adyacentes (edificios, árboles, etc.).

Costos

El dimensionamiento del sistema eólico depende de la tecnología escogida; la localización del emplazamiento (que provee de magnitudes de viento y costos de energía particulares a cada zona) y el perfil de demanda del sistema afectan directamente los costos de inversión y su amortización, siendo muy importante el revisar a conciencia estas variables al momento de pensar en una solución de este tipo, siendo importante asesorarse técnicamente para evaluar la factibilidad de estos sistemas como solución energética.

Al ser equipos con una gran cantidad de componentes mecánicos necesitan mantenciones periódicas. En particular en el sector de pequeña generación, los costos de operación y mantenimiento dependen directamente de la confiabilidad y robustez de los equipos, así como en la disponibilidad de mano de obra calificada para hacer este trabajo.

Claves de un aerogenerador

• Tecnología consolidada a gran escala, con numerosos proyectos de gran escala en Chile.
• Existen también proyectos de pequeña escala.
• Es necesario conocer las características del viento en la zona de emplazamiento (velocidad, variabilidad, turbulencia).

Aplicaciones

• Autoconsumo de energía eléctrica para iluminación, climatización, entre otros.
• Energía mecánica en uso directo (bombeo de agua, molinos).
• Dar acceso a electricidad en zonas aisladas (sin red eléctrica).
• Posibilidad de vender los excedentes de electricidad generada a la red de distribución.