energía eólica

123
Mayo 2013
ENERGÍA EÓLICA
La energía, esencial para nuestras vidas, suele provenir del aprovechamiento de las
corrientes y caídas de agua (centrales hidroeléctricas) y de fuentes como el petróleo y el gas.
No obstante, en las últimas décadas se ha impulsado el desarrollo de otras fuentes de
energía, como la eólica, la cual exploraremos en el presente Informe Quincenal,
centrándonos específicamente en su uso para la generación de electricidad.
¿Qué es la energía eólica?
Es la energía generada a partir del viento, por lo que se la clasifica
como renovable en tanto el viento no se agota. La denominación
eólica proviene de Eolo, dios de los vientos en la mitología griega.
Este tipo de energía es utilizado desde hace mucho tiempo. Los
egipcios lo usaban para impulsar embarcaciones (con velas) y en el
siglo II antes de Cristo ya se utilizaban molinos de eje vertical para
moler granos en Persia y el Medio Oriente. Posteriormente, las
velas o aspas del molino se utilizaron en molinos horizontales que
permitían accionar un mecanismo para moler los granos al interior
de dicho artefacto.
La misma idea se usa hoy en día para generar electricidad con los
aerogeneradores o turbinas eólicas: el movimiento de las aspas
(llamadas también palas o hélices) genera energía mecánica que
es transformada en electricidad por un generador eléctrico, activado
con el movimiento.
Molino de eje vertical
Molino de eje horizontal
Como en el caso de los molinos tradicionales, hay aerogeneradores
cuyas palas giran alrededor de un eje horizontal (la mayoría son de
este tipo) y otros cuyas palas giran alrededor de un eje vertical.
Asimismo, los aerogeneradores se pueden diferenciar por su
capacidad de generación (menor a 0.1 MW, por ejemplo, usados
para brindar energía a un hogar o una empresa en zonas rurales, y
aerogeneradores grandes que pueden alcanzar una capacidad de
Aerogenerador de eje vertical
hasta 7.5 MW y son utilizados en los parques eólicos).
Actualmente, la energía eólica se utiliza principalmente para generar electricidad.
Parques eólicos
Los parques eólicos son áreas extensas donde
operan varios aerogeneradores. Estos parques se
instalan en zonas donde la velocidad y frecuencia del
viento es más alta. La energía que generan puede
ser incorporada a la red eléctrica.
Dado que la velocidad del viento aumenta con la
altura y en áreas abiertas, zonas como las cimas de
Parque eólico con aerogeneradores de eje horizontal
colinas poco empinadas, llanuras y costas abiertas
suelen ser adecuadas para los parques eólicos. Otro factor importante a considerar para
aprovechar al máximo el viento es la distancia que existirá entre los aerogeneradores, pues,
por ejemplo, si la distancia es muy corta, un aerogenerador puede generar interferencia y
reducir la velocidad del viento que recibirá otro aerogenerador.
1
Tipos de parques eólicos
Dependiendo de la zona donde se ubiquen, los parques eólicos se dividen en tres tipos:
•
•
•
Terrestres (onshore): se ubican a más de 3 km de la costa, en colinas o zonas
montañosas.
Costeros (nearshore): se ubican cerca de la costa, ya sea en tierra (a menos de 3 km
de la costa) o en el mar (a menos de 10 km).
Marinos o lacustres (offshore): se ubican en el mar o en grandes cuerpos de agua como
los lagos, generalmente a más de 10 km de la costa, donde la velocidad del viento
suele ser más alta.
Adicionalmente, ya se están desarrollando diseños de turbinas aéreas (algunos las llaman
cometas), que podrían aprovechar los vientos más rápidos y consistentes que se producen a
mayores altitudes.
La energía eólica en el mundo
Durante las últimas dos décadas la
energía eólica ha dado un importante
salto a nivel global. Su potencia instalada
pasó de 6,100 MW en 1996 a 282,482
MW en el 2012, es decir, se multiplicó por
46 veces en dicho período, según cifras
del Consejo Global de Energía Eólica
(GWEC por sus siglas en inglés).
Potencia instalada de energía eólica
a nivel mundial, acumulada año a año
(Miles de MW)
282
238
198
159
120
6
8
59
39 48
24 31
17
14
10
74
94
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
Esto se debe principalmente al dinamismo
de cinco países: China, Estados Unidos,
Fuente: Global Wind Energy Council (GWEC)
Alemania, España e India, que en
conjunto representaron el 74% de la
potencia instalada al 2012. Coincidiendo con la potencia que poseen, estos cinco países
también fueron los mayores productores de energía eólica del mundo (al 2011), aunque esta
lista la encabezó EE.UU. en lugar de China, que ocupó el segundo lugar, de acuerdo con la
Administración de Información de Energía de EE.UU. (EIA por sus siglas en inglés).
En el Perú
De acuerdo con el Ministerio de Energía y Minas del Perú (MINEM), la zona del país con el
mayor potencial para la energía eólica es el litoral de la costa, debido a la fuerte influencia
del Océano Pacífico y la Cordillera de los Andes. Se ha estimado preliminarmente que el
potencial eólico del Perú permitiría aprovechar más de 22 mil MW, según el MINEM.
El Perú inició su experiencia en esta clase de energía con aerogeneradores instalados
individualmente o en conjuntos pequeños. Según reporta el MINEM, en 1986 Electro Perú
emprendió un proyecto en Yacila (Piura) con el apoyo y financiamiento de la cooperación
técnica italiana que llegó a tener seis aerogeneradores de potencia no mayor a 0.01 MW cada
uno y operó, con interrupciones, hasta 1991. También se tuvo a los aerogeneradores de la
empresa Waira, de potencia entre 0.0005 MW y 0.0012 MW, comercializados desde 1989.
Estos se vendieron mayormente de manera individual, para la iluminación y el uso de radio y
TV en casas rurales y hoteles.
Por otro lado, en 1996 comenzó a funcionar un aerogenerador en Punta Malabrigo (La
Libertad), con una potencia de 0.25 MW. Y en 1998 inició operaciones otro aerogenerador
conectado a la red, en San Juan de Marcona (Ica), con una potencia de 0.45 MW.
De este modo, en el 2011 la potencia eólica instalada en el Perú ascendió a 0.7 MW (0.01%
de la potencia total) y correspondió en su totalidad a instalaciones aisladas, es decir, no
conectadas a la red eléctrica nacional, según el MINEM. Esto cambiará a partir del 2013, con
2
el inicio de operaciones de cuatro parques eólicos que se conectarán a la red nacional. Estos
son:
• La Central Eólica Cupisnique (La Libertad): tendrá una potencia instalada de 80 MW,
producida por 45 aerogeneradores de 1.8 MW cada uno. Anualmente generaría 303 mil
MWh y se espera que comience a operar en febrero del 2014.
• La Central Eólica Talara (Piura): tendrá una potencia instalada de 30 MW, producida por
17 aerogeneradores de 1.8 MW cada uno. Anualmente generaría cerca de 120 mil MWh
y se espera que comience a operar en febrero del 2014.
• La Central Eólica Marcona (Ica): tendrá una potencia instalada de 32 MW, producida por
11 aerogeneradores (8 de 3.15 MW y 3 de 2.3 MW). Anualmente generaría 148 mil MWh
y se espera que comience a operar en marzo del 2014.
• La Central Eólica Tres Hermanas (Ica): tendrá una potencia instalada de 80 MW,
producida por 45 aerogeneradores de 2 MW cada uno. Anualmente generaría cerca de
416 mil MWh y se espera que comience a operar en diciembre del 2014.
La operación de estas centrales significaría, en conjunto, un incremento equivalente al 2%
tanto en la generación como en la potencia instalada registrada en el año 2012.
Ventajas y desventajas de la energía eólica
Ventajas
• El viento es una fuente renovable
de energía, es decir, no se agota.
• Su impacto ambiental es menor
que
el
de
otras
fuentes
energéticas (y es más reducido si
se trata de parques eólicos en el
mar o en lagos). Según la EIA,
con
raras
excepciones,
los
aerogeneradores
no
liberan
emisiones que contaminan el aire
o el agua y no necesitan agua
para su enfriamiento.
• Estas máquinas solo liberan
emisiones contaminantes si es
que en su fabricación se emplea
energía
proveniente
de
combustibles fósiles.
• Pueden brindar energía sin estar
conectados a la red eléctrica, por
lo que es posible instalarlos en
zonas alejadas o de difícil acceso,
donde el costo de conexión a la
red nacional es alto.
Desventajas
• El viento no es una fuente confiable de energía, pues es
muy variable y cuando no sopla, no se puede generar
electricidad. Por esta razón, puede darse el caso que los
períodos en los que la demanda por electricidad es
mayor coincidan con épocas de menores vientos, de ahí
la necesidad de contar con fuentes adicionales de
electricidad que puedan suplir estas coyunturas, lo que
en la práctica eleva el costo de usar energía eólica y su
impacto ambiental.
• La instalación de los parques eólicos tiene un alto costo,
por lo que se suele otorgar subsidios a este tipo de
generación con el fin de hacerlo viable.
• La variabilidad de su capacidad de generación hace que
se prefiera trabajar con parques pequeños.
• Los aerogeneradores pueden generar interferencia con
los radares para el control del tráfico aéreo, así como
ruidos que perturban a las personas y a los animales que
viven cerca de ellos. Por otro lado, han ocurrido
incendios y filtraciones de lubricantes con algunas
turbinas eólicas (aunque son casos poco frecuentes) y
estas también pueden provocar la muerte de aves y
murciélagos.
En ese sentido, considerando factores como (i) el costo de mantener operativas las plantas
de otras fuentes energéticas que compensarán las variaciones del viento, (ii) el mayor
consumo de combustible que implica esa compensación, (iii) el costo de las líneas de
transmisión de larga distancia adicionales que la energía eólica requiere, y eliminando el
efecto de algunos subsidios otorgados a esta energía, un estudio publicado por el American
Tradition Institute1 concluye que el costo total de la electricidad eólica en EE.UU. sería tres
veces el costo de la electricidad generada con gas y entre 40% y 50% mayor que el costo de
la electricidad nuclear o la proveniente del carbón. Según dicho estudio, en lugar de US$ 80
por MWh (cifra reportada por la EIA), el costo total de la electricidad eólica sería de al menos
US$ 150 por MWh compensando con gas natural y de US$ 190 compensando con carbón.
1
TAYLOR, George y Thomas TANTON. 2012. The Hidden Costs of Wind Electricity. Why the full cost of wind
generation is unlikely to match the cost of natural gas, coal or nuclear generation. Washington, DC: American
Tradition Institute: Center for Energy Studies.
3