es.wedoany.com Noticia: La Oficina de Tecnologías de Energía Eólica (WETO) del Departamento de Energía de EE. UU., a través de años de investigación y desarrollo colaborativo con socios de la industria, ha aumentado el factor de capacidad promedio de las turbinas eólicas estadounidenses del 22% para las unidades instaladas antes de 1998 a casi el 35% en la actualidad (era del 30% en el año 2000), mientras que el costo de la energía eólica ha disminuido de 55 centavos de dólar por kilovatio-hora en 1980 (en dólares actuales) a un promedio de menos de 3 centavos en la actualidad. WETO señala que, para asegurar el crecimiento continuo de la industria, la próxima generación de tecnología eólica debe seguir mejorando la fiabilidad, aumentando el factor de capacidad y reduciendo aún más los costos sobre la base de los logros de vanguardia. Los objetivos de investigación tecnológica eólica a escala de servicios públicos de la oficina y la situación de los proyectos clave recientes son los siguientes.
Las turbinas eólicas modernas tienden a tener potencias nominales de varios megavatios, con una economía y fiabilidad significativamente mejoradas. Desde 1999, la capacidad media de generación de las turbinas ha seguido creciendo, alcanzando una media de 2,15 megavatios para las unidades instaladas en 2016. WETO ha contribuido a esta transformación mediante el desarrollo de palas de rotor más largas y ligeras, torres más altas, sistemas de transmisión más fiables y sistemas de control optimizados para el rendimiento. En las últimas dos décadas, múltiples tecnologías prototipo desarrolladas por WETO en colaboración con la industria se han convertido en productos comerciales, como la turbina eólica de 1,5 megavatios de GE Wind Energy: un proyecto que comenzó a principios de la década de 1990 en colaboración con GE y sus empresas predecesoras, pasando por múltiples generaciones de pruebas de diseño, lo que finalmente llevó a que este modelo representara aproximadamente la mitad de la capacidad total instalada de energía eólica comercial en EE. UU. y ocupara una importante posición competitiva en el mercado global.
En cuanto a la mejora de los componentes del sistema, WETO colaboró con la división de palas de energía eólica de Knight and Carver Company en National City, California, y con los Laboratorios Nacionales Sandia del Departamento de Energía para desarrollar la pala de rotor adaptativo de barrido y torsión (STAR). La punta de esta pala presenta una forma de curvatura suave que puede aprovechar al máximo todas las condiciones de velocidad del viento, incluidos los vientos de baja velocidad, aumentando la captura de energía en un 12%. Para apoyar el desarrollo de cajas de engranajes más fiables, WETO también se unió a varias empresas para diseñar y probar conceptos innovadores de sistemas de transmisión y, con 47 millones de dólares en fondos del Departamento de Energía, construyó en la Universidad de Clemson una de las instalaciones de prueba de energía eólica más grandes de EE. UU. y líder a nivel mundial, para acelerar el despliegue de tecnologías energéticas de próxima generación, reducir los costos para los fabricantes y mejorar la competitividad global de las empresas estadounidenses.
La innovación en el diseño y la fabricación de componentes para la generación de energía eólica sigue siendo clave para alcanzar los objetivos nacionales de energía renovable. La Oficina de Tecnologías de Energía Eólica y la Oficina de Fabricación Avanzada del Departamento de Energía están colaborando con instituciones públicas y privadas para aplicar la fabricación aditiva (impresión 3D) a la producción de moldes para palas de turbinas eólicas. El método tradicional requiere fabricar primero un tapón de pala a tamaño real y luego el molde, un paso que consume mucho tiempo y mano de obra; la impresión 3D puede ahorrar recursos significativamente.
El Centro Nacional de Tecnología Eólica (NWTC) del Laboratorio Nacional de Energías Renovables lidera la innovación en componentes, sistemas y métodos de modelado de turbinas eólicas, impulsando el desarrollo acelerado de la industria. El centro ofrece múltiples emplazamientos de prueba, dinamómetros, recursos de fabricación in situ y capacidad de validación estructural. El contenido de la investigación es complementario al programa "De la Atmósfera al Electrón" (A2e) del Departamento de Energía, que busca reducir drásticamente el costo de la energía eólica mediante una comprensión profunda de los complejos procesos físicos del flujo del viento que entra en los parques eólicos. La investigación innovadora del NWTC incluye: el uso de dinámica de fluidos computacional para desarrollar simuladores de parques eólicos y herramientas de control de modelado, ayudando a los operadores a analizar el rendimiento de la planta en diversas condiciones atmosféricas y coordinar el control de las turbinas para reducir los efectos de estela, aumentando la producción total entre un 4% y un 5%; el uso de un sistema de prueba de interfaz de red controlable para acortar el tiempo y el costo de las pruebas de certificación, al tiempo que ayuda a los ingenieros de sistemas a comprender la reacción de las turbinas eólicas, los inversores fotovoltaicos y los sistemas de almacenamiento de energía ante las perturbaciones de la red eléctrica; y el análisis del potencial de la energía eólica marina en EE. UU., revelando las necesidades, oportunidades e impactos previstos de esta industria emergente.
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