Docencia 2_Describe el estado del arte de las tecnologías y tipos de aprovechamiento eólico
- José Francisco Calle Calle.
- Tercero Electricidad.
El estado del arte de las tecnologías y tipos de aprovechamiento eólico muestra que la energía del viento se ha consolidado como una de las principales fuentes renovables a nivel mundial, con una capacidad instalada superior a los 650 GW y una tendencia de crecimiento sostenido. La tecnología ha evolucionado hacia aerogeneradores cada vez más grandes, eficientes y digitalizados, capaces de operar en diversas condiciones ambientales. Las turbinas de eje horizontal (HAWT) dominan el mercado, aunque las de eje vertical (VAWT) se investigan como alternativa en entornos urbanos o de baja velocidad de viento. Los avances más recientes se centran en el desarrollo de materiales ligeros y resistentes para palas, en el diseño aerodinámico avanzado, en sistemas de control inteligentes y en la digitalización del mantenimiento mediante sensores, drones y gemelos digitales. Existen tres principales modalidades de aprovechamiento: on-shore (terrestre), off-shore de fondo fijo (en zonas costeras poco profundas) y off-shore flotante (para aguas profundas). El aprovechamiento terrestre es el más extendido y maduro, con menores costes de instalación y mantenimiento, mientras que el marino ofrece vientos más constantes y potencias mayores, aunque con mayores desafíos técnicos y económicos. Las turbinas flotantes representan una frontera tecnológica prometedora, pues amplían el potencial de instalación a zonas oceánicas profundas. También surgen esquemas híbridos que combinan eólica con energía solar o sistemas de almacenamiento, lo que mejora la estabilidad y gestión de la red eléctrica. Los principales retos actuales incluyen la reducción de costes de ciclo de vida, la integración de la energía eólica en redes eléctricas cada vez más complejas, la gestión de la variabilidad del recurso, el reciclaje de componentes como las palas, y la aceptación social y ambiental de los parques eólicos. En el futuro, se prevé una mayor digitalización, el uso extendido de turbinas flotantes, el desarrollo de sistemas híbridos con almacenamiento y una transición hacia un modelo de economía circular que abarque todo el ciclo de vida de las turbinas. En conjunto, la energía eólica se encuentra en una fase de madurez tecnológica y expansión global, avanzando hacia soluciones más sostenibles, inteligentes y adaptables, la generación eólica es una forma de producir electricidad a partir de la energía cinética del viento. Su funcionamiento se basa en que el viento mueve las palas del aerogenerador, las cuales están unidas a un rotor que convierte ese movimiento en energía mecánica. Luego, el generador transforma esa energía mecánica en energía eléctrica, que se transmite a través de un transformador hacia la red de distribución. Este proceso no genera emisiones contaminantes y aprovecha un recurso natural inagotable, por lo que la energía eólica es considerada una de las principales fuentes renovables del mundo. Existen varios tipos de generación eólica. La eólica terrestre (on-shore) es la más común y madura, con aerogeneradores instalados sobre tierra firme en zonas con buenos vientos; su instalación y mantenimiento son más sencillos y económicos. La eólica marina (off-shore), en cambio, ubica las turbinas en el mar, donde los vientos son más fuertes y constantes, lo que permite mayor generación, aunque con mayores costos y complejidad técnica. Dentro de esta categoría se distinguen las turbinas de fondo fijo, ancladas al lecho marino en aguas poco profundas, y las flotantes, diseñadas para aguas profundas mediante plataformas que se mantienen estables con anclajes flexibles. También existe la pequeña eólica o distribuida, usada para generar electricidad en hogares o comunidades aisladas, y los sistemas híbridos, que combinan energía eólica con solar o almacenamiento para mejorar la estabilidad del suministro.
BIBLIOGRAFIAS
[1] S. Pfaffel, S. Faulstich y K. Rohrig, “Performance and Reliability of Wind Turbines: A Review,” Energies, vol. 10, n.º 11, art. n.º 1904, 19 nov. 2017.
[2] R. Zha, S. Wu, C. Cai, X. Liu, D. Wang, C. Peng, X. Feng, Q. Chen, X. Zhong y Q. Li, “A Review on Performance Calculation and Design Methodologies for Horizontal-Axis Wind Turbine Blades,” Energies, vol. 18, n.º 2, art. n.º 435, 2025.
[3] X. Liu, Y. Yue, W. Xu y X. Lu, “A Review of Wind Energy Output Simulation for New Power System Planning,” Frontiers in Energy Research, vol. 10, 16 junio 2022.