Energia eòlicaEnergia eòlica

Dídac Fonfreda FlixDídac Fonfreda Flix

El ventEl vent

El vent: el vent és el moviment natural de El vent: el vent és el moviment natural de masses d’aire provocades per la diferència masses d’aire provocades per la diferència de pressió atmosfèrica entre dos punts, de pressió atmosfèrica entre dos punts, aquest fenomen s’origina per els diferents aquest fenomen s’origina per els diferents nivells de escalfament que té el planeta i nivells de escalfament que té el planeta i aquest moviment de masses d’aire tendeix aquest moviment de masses d’aire tendeix a eliminar aquests desequilibris de pressió, a eliminar aquests desequilibris de pressió, així s’originen els vents.així s’originen els vents.

Com funciona?Com funciona?

El principi de funcionament de l’energia El principi de funcionament de l’energia eòlica es basa en l’aprofitament de l’energia eòlica es basa en l’aprofitament de l’energia cinètica del vent per convertir-la en energia cinètica del vent per convertir-la en energia mecànica que desprès serà convertida en mecànica que desprès serà convertida en energia elèctrica.energia elèctrica.

Vent Rotor Generador XarxaVent Rotor Generador Xarxa

Energia cinètica Energia mecànica Energia elèctrica Consum

Tipus aeroturbinesTipus aeroturbines

Aeromotors: rendiments baixos, s’utilitzen Aeromotors: rendiments baixos, s’utilitzen en vents de poca velocitat, poca producció en vents de poca velocitat, poca producció elèctrica, de 12 a 24 pales, s’utilitzen elèctrica, de 12 a 24 pales, s’utilitzen bàsicament en el bombejament d’aigua de bàsicament en el bombejament d’aigua de pous.pous.

Aerogeneradors: 2 o 3 pales, rendiments Aerogeneradors: 2 o 3 pales, rendiments alts, vents de més velocitat.alts, vents de més velocitat.

Tipus d’aeroturbinesTipus d’aeroturbines

Aeromotor AerogeneradorAeromotor Aerogenerador

Parts aeroturbinaParts aeroturbina

Rotor: transforma l’energia del vent en mecànica.Rotor: transforma l’energia del vent en mecànica. Sistema d’orientació: té la funció de posar el rotor Sistema d’orientació: té la funció de posar el rotor

perpendicular al vent per aprofitar-lo al màxim.perpendicular al vent per aprofitar-lo al màxim. Sistema de regulació: disminuir la velocitat d’engegada, Sistema de regulació: disminuir la velocitat d’engegada,

mantenir la potència i la velocitat del rotor i aturar-lo quant mantenir la potència i la velocitat del rotor i aturar-lo quant el vent sobrepassi una velocitat determinada.el vent sobrepassi una velocitat determinada.

Convertidor energètic: té la funció de convertir la energia Convertidor energètic: té la funció de convertir la energia mecànica en energia elèctrica.mecànica en energia elèctrica.

Bancada: és l’element estructural que protegeix les parts Bancada: és l’element estructural que protegeix les parts de la turbina.de la turbina.

Suport o torre: té la funció d’elevar el rotor per millorar la Suport o torre: té la funció d’elevar el rotor per millorar la captació i absorbir les vibracions.captació i absorbir les vibracions.

FuncionamentFuncionament

Tipus aerogeneradorsTipus aerogeneradors

Per posició:Per posició: Vertical:Vertical: Darrieus: dos o tres arcs que giren al voltant de Darrieus: dos o tres arcs que giren al voltant de

l’eix.l’eix. Panemonas: quatre o més semicercles units a Panemonas: quatre o més semicercles units a

l’eix central.l’eix central. Sabonius: Dos o més files de semicilindres posats Sabonius: Dos o més files de semicilindres posats

de forma oposada.de forma oposada. Aquests tipus de aerogeneradors estan en desús Aquests tipus de aerogeneradors estan en desús

ja que no produeixen les quantitats de energia tan ja que no produeixen les quantitats de energia tan elevades com els horitzontals.elevades com els horitzontals.

Darrieus Panemonas SaboniusDarrieus Panemonas Sabonius

Tipus aerogeneradorsTipus aerogeneradors Horitzontal: Són els més utilitzats per la seva Horitzontal: Són els més utilitzats per la seva

producció energètica i desenvolupament tecnològic producció energètica i desenvolupament tecnològic que adquireix.que adquireix.

Segons el nombre de pales:Segons el nombre de pales: MonopalaMonopala BipalaBipala TripalaTripala MultipalaMultipala També poden ser a contravent o de cara al vent i També poden ser a contravent o de cara al vent i

poden ser fixos o variables que vol dir que poden ser fixos o variables que vol dir que s’encaren al vent però sol ho fan els de cara al vent.s’encaren al vent però sol ho fan els de cara al vent.

Part electrònicaPart electrònica

Els aerogeneradors disposen d’un sistema Els aerogeneradors disposen d’un sistema de control tan per aconseguir un rendiment de control tan per aconseguir un rendiment el màxim d’òptim i també es el que controla el màxim d’òptim i també es el que controla els frens hidràulics dels àleps per evitar que els frens hidràulics dels àleps per evitar que s’embalin massa i controlar la direcció del s’embalin massa i controlar la direcció del aerogenerador respecte al vent, tots els aerogenerador respecte al vent, tots els aerogeneradors disposen d’un sistema de aerogeneradors disposen d’un sistema de seguretat que actuaria en cas de fallada seguretat que actuaria en cas de fallada dels altres sistemes.dels altres sistemes.

Diagrama del sistema de controlDiagrama del sistema de control

Microprocessador

Actuadors

SistemaD’aprofitament

eòlic

Tractamentsenyal

Sensors

Resultats:Resultats:Producció d’energiaProducció d’energia

elèctricaelèctrica

Dades de controlextern

Dades de funcionamentòptim

Calcul potència produïdaCalcul potència produïda

P=0,5 A x vP=0,5 A x v33 x p x C x p x C A= Supèrficie d’escombrada de les pales.A= Supèrficie d’escombrada de les pales. V=Velocitat del vent.V=Velocitat del vent. p=densitat de l’aire.p=densitat de l’aire. C=Coeficient de potència o rendiment de la C=Coeficient de potència o rendiment de la

màquina.màquina. A partir de una velocitat de 14 m/s la A partir de una velocitat de 14 m/s la

producció serà la mateixa.producció serà la mateixa.

Producció d’un aerogenerador de Producció d’un aerogenerador de 1500W1500W

Parcs eòlicsParcs eòlics

Són agrupacions nombroses de Són agrupacions nombroses de aerogeneradors normalment iguals i de aerogeneradors normalment iguals i de alta potència interconectats en paral·lel alta potència interconectats en paral·lel entre si, principalment per produir energia entre si, principalment per produir energia elèctrica i subministrar-la a la xarxa, tot i elèctrica i subministrar-la a la xarxa, tot i que també poden ser privades.que també poden ser privades.

Es classifiquen en: Es classifiquen en:

Tipus parcs eòlicsTipus parcs eòlics

Instal·lacions no connectades a la xarxa Instal·lacions no connectades a la xarxa comercial: utilitzades en zones rurals, comercial: utilitzades en zones rurals, aplicacions agrícoles, senyalització i aplicacions agrícoles, senyalització i comunicacions. Utilitzen generadors de comunicacions. Utilitzen generadors de poca potència i han de disposar de bateries poca potència i han de disposar de bateries per assegurar el subministrament elèctric. per assegurar el subministrament elèctric. De vegades van acompanyades d’altres De vegades van acompanyades d’altres sistemes com plaques fotovoltaiques o sistemes com plaques fotovoltaiques o grups dièsel.grups dièsel.

Tipus parcs eòlicsTipus parcs eòlics

Instal·lacions connectades a la xarxa Instal·lacions connectades a la xarxa elèctrica com a suport: de l’energia elèctrica com a suport: de l’energia consumida a la xarxa. Tenen la finalitat de consumida a la xarxa. Tenen la finalitat de disminuir les despeses energètiques.disminuir les despeses energètiques.

Instal·lacions connectades a la xarxa Instal·lacions connectades a la xarxa elèctrica com a central generadora: elèctrica com a central generadora: d’energia elèctrica. Tenen la finalitat de d’energia elèctrica. Tenen la finalitat de subministrar-hi energia.subministrar-hi energia.

Producció d’energia en el parc eòlicProducció d’energia en el parc eòlic

AvantatgesAvantatges

Energia renovableEnergia renovable Por ser instal·lada en zones no aptes per altres Por ser instal·lada en zones no aptes per altres

activitats.activitats. Pot conviure amb zones on es produeix un altra Pot conviure amb zones on es produeix un altra

activitat.activitat. Elevat nombre de treballs.Elevat nombre de treballs. Instal·lació ràpida entre 4 i 9 mesos.Instal·lació ràpida entre 4 i 9 mesos. Es pot instal·lar al mar on el vent és mes constant Es pot instal·lar al mar on el vent és mes constant

i més fort i no ocupa zones útils.i més fort i no ocupa zones útils.

InconvenientsInconvenients

Irregularitat del vent.Irregularitat del vent. Contaminació visual.Contaminació visual. Contaminació acústica.Contaminació acústica. Contaminació procés de construcció.Contaminació procés de construcció.

Espanya i l’energia eòlicaEspanya i l’energia eòlica

Espanya tot i no ser un dels països més rics Espanya tot i no ser un dels països més rics del món és el quart productor d’energia del món és el quart productor d’energia eòlica mundial per darrere de EEUU amb eòlica mundial per darrere de EEUU amb 32.919 MW, Alemanya 25.030 MW, Xina 32.919 MW, Alemanya 25.030 MW, Xina 20.000 MW i Espanya 18.263 MW.20.000 MW i Espanya 18.263 MW.

Dades del 2009.Dades del 2009.

Espanya i l’energia eòlicaEspanya i l’energia eòlica

Dades 2009.Dades 2009.

Energia eòlica mundialEnergia eòlica mundial

Dinamarca un exemple a seguir…Dinamarca un exemple a seguir…

En aquest moments Dinamarca tot i ser el En aquest moments Dinamarca tot i ser el país 56 en la llista de consumidors país 56 en la llista de consumidors energètics és el país en el qual es produeix energètics és el país en el qual es produeix més % de energia a partir del vent, un 20 % més % de energia a partir del vent, un 20 % i sa compromès en un futur no molt llunya i sa compromès en un futur no molt llunya produir el 50% de energia eòlica.produir el 50% de energia eòlica.

CuriositatsCuriositats

La paraula eòlic prové del terme llatí Aeolicus, pertanyen o La paraula eòlic prové del terme llatí Aeolicus, pertanyen o relatiu a Èol, Déu dels vents la mitologia grega.relatiu a Èol, Déu dels vents la mitologia grega.

GWEC mostra com la producció d’energia eòlica del mon GWEC mostra com la producció d’energia eòlica del mon per el 2030 podria ser de 2300GW, i proporcionaria el 22% per el 2030 podria ser de 2300GW, i proporcionaria el 22% de l’energia mundial.de l’energia mundial.

Es calcula que aproximadament un 2 % de l’energia del sol Es calcula que aproximadament un 2 % de l’energia del sol es transforma en vents, d’aquests un 35% es dissipa per la es transforma en vents, d’aquests un 35% es dissipa per la capa atmosfèrica i del restant sol es podria aprofitar la capa atmosfèrica i del restant sol es podria aprofitar la tercera part, tot i això s’aconseguiria energia per abastar tercera part, tot i això s’aconseguiria energia per abastar 10 vegades la població mundial.10 vegades la població mundial.

Es calcula que la potència instal·lada creixerà un 160% els Es calcula que la potència instal·lada creixerà un 160% els 5 pròxims anys.5 pròxims anys.