Componentes y aplicaciones de un sistema con aerogeneradores de minieólica

La energía eólica es una fuente abundante de energía renovable, limpia y disponible en todas partes. Actualmente hay miles de turbinas a gran escala que operan por todo el mundo, con una capacidad instalada de 13.500 MW, y aumentando día a día.

Aplicaciones de los sistemas de minieólica.

Un sistema de minieólica se puede usar para tres aplicaciones diferentes: sistemas aislados, sistemas híbridos y sistemas conectados a la red. Los sistemas se ajustan a una configuración básica, requieren una unidad de control de potencia y, en algunos casos, según la aplicación, de unidades de almacenamiento.

Los pequeños sistemas aislados generalmente utilizan algún tipo de almacenamiento de energía. Este almacenamiento se puede hacer con baterías o con sistemas de bombeo de agua en depósitos altos, para su uso posterior.

Algunos sistemas aislados no requieren almacenamiento, como en el caso de los sistemas de irrigación donde todo el agua bombeada es distribuida directamente.

Los sistemas híbridos son los que presentan más de una fuente de energía, como turbinas eólicas, generadores diesel, módulos fotovoltaicos, entre otros.

El uso de varias formas de generación de electricidad aumenta la complejidad del sistema y requiere optimizar el uso de cada una de las fuentes. En tales casos, es necesario llevar a cabo un control de todas las fuentes para que exista la máxima eficiencia y optimización de los flujos de energía en la entrega de energía al usuario.

En general, los sistemas híbridos se emplean en sistemas de tamaño medio destinados a un grupo de usuarios. Al trabajar con cargas de corriente alterna, el sistema híbrido también necesita un inversor. Debido a la gran complejidad que pueden llegar a tener los sistemas dada la cantidad de opciones disponibles, la manera de optimización del sistema se convierte en un estudio particular para cada caso.

Los sistemas conectados a la red no requieren sistemas de almacenamiento de energía porque toda la energía que se genera se entrega directamente a la red eléctrica. Estos sistemas representan una fuente complementaria al gran sistema eléctrico al que están interconectados.

Los sistemas eólicos conectados a la red presentan ventajas respecto a los sistemas de generación distribuida, tales como: la reducción de pérdidas, la reducción de costes relacionado con la ampliación de la red eléctrica y la generación a la hora punta cuando el régimen eólico coincide con el pico de la curva de carga.

Componentes sistemas de minieólica.

Aerogenerador.

Un dispositivo capaz de convertir la energía eólica en energía eléctrica. Es posible gracias al movimiento que el viento ejerce sobre las palas de la hélice que incorpora el dispositivo. Tenemos de dos tipos, de eje vertical y de eje horizontal. Los más comunes y eficientes son los de eje horizontal. Es recomendable una altura mínima libre de obstáculos de 10 metros.

Su potencia varía de 4 kW a 10 kW, dependiendo del tipo de vivienda.

Regulador de carga.

Controla la entrada de energía de la batería protegiendola de sobrecargas o bajas tensiones que pueden dañarla. Un regulador de carga puede tener interruptores de control manual y puede tener medidores o luces para mostrar el estado de las baterías en el proceso de carga. Los modelos más avanzados tienen la capacidad de trabajar como generador para producir electricidad cuando la batería está en riesgo de descarga total.

Baterías.

Lo más normal era que la electricidad se usaba en el momento que se generaba. Las baterías nos facilitan el poder almacenar la energía que estará disponible, generalmente de noche.

Hay dos tipos de baterías:

Baterías Monoblock.

Son similares a las baterías de los automóviles. Son más económicas, pero su vida útil es mucho más pequeña. Por esto a menudo la gente elige instalar una batería estacionaria, a pesar de que son más caras.

Baterías estacionarias.

Son las más apropiadas para estos sistemas ya que son más duraderas y ofrecen una mayor versatilidad. Pueden ser conectadas en serie, obteniendo así varios voltajes.

Inversor.

Este dispositivo se utiliza para convertir la corriente continua de 12, 24, 48 V de la batería en corriente alterna de 230 V a 50 hertzios, como la que suministra la red pública.