El viento es uno de los recursos naturales más sostenibles de la Tierra a la hora de generar energía eléctrica. Para aprovecharlo, lo único que hay que hacer es construir una turbina eólica que convierta el movimiento del aire en energía cinética. Sin embargo, para hacerlo a gran escala, se necesita un parque eólico: un conjunto de turbinas eólicas especialmente diseñadas y colocadas en el paisaje o en el océano, donde los vientos son constantes y fuertes. Los aerogeneradores tienen múltiples palas, colocadas en lo alto de las torres, que giran con la brisa y recogen la energía.
Los expertos del sector afirman que Estados Unidos tiene suficientes recursos eólicos para duplicar su actual capacidad de generación de energía eólica, y que hacerlo conlleva una serie de beneficios medioambientales. Sólo en Estados Unidos, la energía eólica evita la emisión de unos 62 millones de toneladas de gases de efecto invernadero y conserva 20.000 millones de galones de agua al año.
Los posibles obstáculos a la construcción de parques eólicos incluyen la controversia pública sobre la colocación de los aerogeneradores, los problemas de permisos, las preocupaciones financieras y las cuestiones técnicas, como la necesidad de infraestructura para transmitir la energía a la red eléctrica que da servicio a los clientes. Sin embargo, si desea construir su propio parque eólico, no es demasiado difícil de hacer.
Cómo empezar: La planificación de su parque eólico
Construir un parque eólico es un gran proyecto que requiere equipos de especialistas que se encarguen de los numerosos aspectos del proyecto, desde su concepción y planificación hasta su ejecución. La planificación es especialmente crucial para este tipo de generador de energía. Hay que evaluar la ubicación adecuada para detectar cualquier riesgo para la fauna, adquirir los permisos y probar las propias turbinas.
En primer lugar, hay que asegurarse de elegir una ubicación que tenga suficientes recursos eólicos. Los mejores lugares para los parques eólicos comerciales tienen velocidades de viento de 13 millas por hora (6 metros por segundo) o más, según la Asociación Americana de Energía Eólica. Aunque pueda parecer que cuanto más viento, mejor, demasiado viento puede forzar los equipos y encarecer el proyecto.
Los mapas especiales de velocidad del viento pueden ayudarle a identificar una región con recursos eólicos adecuados. Por ejemplo, el Departamento de Energía de Estados Unidos ofrece un práctico mapa de vientos. También puede realizar usted mismo las mediciones de energía eólica, utilizando una herramienta llamada anemómetro, en el lugar que esté considerando. Algunos estados ofrecen incluso programas de préstamo de anemómetros. Su ingeniero puede utilizar servicios y programas informáticos especializados para optimizar la ubicación, como Windnavigator y GH WindFarmer, que analizan la topografía, las condiciones meteorológicas y la aerodinámica.
Además, tendrá que tener en cuenta las preocupaciones especiales del lugar de destino, como el acceso por carretera, los posibles impactos acústicos, las sombras parpadeantes de las aspas y las cuestiones culturales.
Evaluación de los riesgos para la fauna
Las aspas giratorias de los aerogeneradores pueden matar a aves en peligro de extinción, murciélagos, rapaces y aves acuáticas, por lo que es mejor situar las turbinas lejos de los corredores de fauna y de las rutas migratorias anuales. El Comité Asesor de Directrices sobre Turbinas Eólicas del Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos recomienda un enfoque escalonado que incluya una evaluación preliminar, la caracterización del emplazamiento y estudios de campo para predecir y evaluar las especies y los hábitats perjudicados por el parque eólico.
Como promotor del emplazamiento, tendrá que trabajar estrechamente con la agencia gubernamental correspondiente (o la autoridad que concede los permisos) para reducir y mitigar las muertes de animales debidas al parque eólico. En algunos casos, es posible que se le permita construir el parque eólico en zonas sensibles si modifica su funcionamiento para que sea más respetuoso con la fauna. Por ejemplo, se le podría exigir que detenga temporalmente las turbinas durante las épocas de migración o durante los períodos de poco viento, cuando los murciélagos son más activos y el rendimiento energético es mínimo.
Costes y financiación del parque eólico
Piense en la cantidad de energía que quiere producir -o en la que puede producir el emplazamiento- y en el dinero que puede gastar. Sólo la compra de aerogeneradores puede suponer un gasto medio de 1,37 millones de dólares por megavatio de capacidad.
En general, a las empresas de servicios públicos les resulta más barato desarrollar instalaciones de energía eólica que a los inversores privados, ya que las empresas de servicios públicos pueden acogerse a estructuras de financiación favorables que reducen los costes en un 30% aproximadamente, es decir, unos 1,4 céntimos por kilovatio-hora, según un informe financiado por el Departamento de Energía de Estados Unidos.
Los programas de estímulo del Gobierno también facilitan el desarrollo de un parque eólico. El crédito fiscal a la producción (PTC) ofrece ahora un crédito fiscal de 2,3 centavos por kilovatio-hora durante la primera década de funcionamiento.
Para proyectar el coste nivelado de la financiación de su proyecto eólico, introduzca sus datos específicos en las herramientas interactivas BITES (edificios, industria, transporte y escenarios de electricidad) proporcionadas por el Laboratorio Nacional de Energías Renovables. También puede consultar la base de datos de incentivos estatales y federales para las energías renovables.
Asegúrese de que su parque cumple con los requisitos legales
Los productores de electricidad se rigen por leyes federales como la Ley de Políticas Reguladoras de Servicios Públicos de 1978 (PURPA), la Ley de Política Energética de 2005 (EPACT 2005) y la Ley de Independencia y Seguridad Energética de 2007 (EISA 2007). Los estados individuales también tienen diferentes interpretaciones de cómo se aplican estas leyes federales, y tienen diversos mandatos para promover la energía renovable a través de la legislación de los Estándares de Cartera Renovable (RPS).
Un abogado o consultor que se especializa en el desarrollo de energía renovable puede ayudarle a navegar por las leyes que rigen su proyecto propuesto. Estas personas también pueden ayudarle a adquirir los diversos permisos de construcción y ambientales que necesitará de las agencias gubernamentales.
Si su parque eólico se ubicará en una propiedad del gobierno o tiene un socio de la agencia federal, el permiso puede depender de un proceso formal de evaluación de impacto ambiental. Por ejemplo, los parques eólicos ubicados en propiedades administradas por la Oficina de Administración de Tierras de los Estados Unidos se rigen por ciertas directrices destinadas a proteger las especies protegidas por el gobierno federal y otros recursos naturales.
Identificar el equipo y el diseño del parque eólico
Los aerogeneradores modernos son más elegantes y más grandes que los antiguos molinos de viento, con enormes palas y torres tan altas como edificios de gran altura. La ubicación precisa de estas turbinas en un parque eólico afecta a su producción total de energía.
Por regla general, cuanto más grande es el aerogenerador, mayor es su capacidad de generación. El aerogenerador más comúnmente instalado tiene una capacidad de 1,5 megavatios y puede alimentar hasta 500 hogares, pero los modelos más nuevos son aún más grandes. En el sitio web de General Electric aparecen tamaños de hasta 3,4 megavatios para uso en tierra y hasta seis megavatios para uso en alta mar. Otros fabricantes importantes de aerogeneradores son Vestas, Goldwind, Enercon, Siemens, Sulzon, Gamesa, United Power, Ming Yang y Nordex.
Los aerogeneradores grandes y pesados requieren cimientos más grandes y su instalación es más costosa. Los aerogeneradores en alta mar deben estar diseñados para las condiciones del océano. Los aerogeneradores rara vez funcionan a pleno rendimiento, ya que su generación de energía depende de las condiciones meteorológicas.
Además de los aerogeneradores, un parque eólico requiere un sistema de captación de energía eléctrica, transformadores, una red de comunicaciones y subestaciones. Además, se utiliza un sistema de información de control y adquisición de datos (SCADA) para supervisar el rendimiento. Un ingeniero puede recomendar el equipo adecuado y la ubicación de las turbinas en función del emplazamiento, las finanzas y los objetivos energéticos.
Asegurar la capacidad de transmisión
Si está planeando un parque eólico a escala comercial, necesita una forma de suministrar energía a los clientes mayoristas o minoristas. Por lo general, esto requiere líneas de transmisión que conecten la producción de su parque eólico con la red de transmisión de energía eléctrica -la red de energía- de su región. Los parques eólicos comerciales situados en lugares remotos pueden tener dificultades para garantizar la capacidad de transmisión y la interconexión con la red.
Alternativamente, los parques eólicos más pequeños pueden utilizarse como fuente de electricidad exclusiva para una comunidad o empresa. En estos casos, el parque eólico puede no requerir una conexión a la red eléctrica regular. Sin embargo, para vender el exceso de energía, todavía se necesita una manera de entregar esa energía a la empresa eléctrica.
Para obtener más información, consulte con el Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL), que trabaja con los desarrolladores eólicos para asegurar la capacidad de transmisión y la interconectividad. El Utility Wind Integration Group también ofrece recursos para conectar un parque eólico al sistema eléctrico.
Instalar, probar y poner en marcha el equipo
La construcción de un parque eólico puede completarse en pocos meses. Sin embargo, es posible que primero tenga que construir carreteras hasta el lugar para transportar los aerogeneradores y otros equipos.
Para cada aerogenerador, tendrá que excavar un agujero y rellenarlo con hormigón armado para que sirva de base estabilizadora. Este proceso es más exigente en condiciones rocosas o en parques eólicos en alta mar. Una vez preparados los cimientos, habrá que montar las turbinas con polipastos especializados.
A continuación, se colocará el cableado y los sistemas eléctricos y se harán pruebas para garantizar que todos los elementos funcionan correctamente. Suelen pasar seis meses hasta que se solucionan los problemas y el parque eólico alcanza su plena capacidad de producción comercial.
Cada aerogenerador necesita aproximadamente una semana de mantenimiento rutinario al año. La Asociación Americana de Energía Eólica afirma que se necesita un técnico eólico para dar servicio a cada 10 megavatios de capacidad de generación instalada.