UNIVERSIDAD NACIONAL DEL

CALLAO

LA ENERGIA
EOLICA EN EL
PERU Y EL MUNDO

DR. ING. CÉSAR A. RODRÍGUEZ ABURTO

 PARTE I
LA ENERGIA EOLICA
 1.1. INTRODUCCION

La electricidad es un insumo fundamental para el desarrollo actual de la humanidad.

Los cambios climáticos que se están presentando en el mundo actual, han originado
que el uso de energías renovables vaya cada vez más en aumento.
El Perú no es ajeno a estos cambios y por eso el Estado Peruano está impulsando la
aplicación de las energías renovables.
Dentro de las energías renovables, se encuentra aquella que es producida por el
aprovechamiento del recurso eólico, que está siendo utilizada por el hombre desde
hace mucho tiempo atrás, su implementación no contamina, contribuyendo a la
disminución de emisiones de dióxido de carbono, aportando de este modo en la
solución de la crisis ecológica mundial y la desaceleración del cambio climático.
La tecnología eólica representa entonces una alternativa a tener en cuenta para la
generación de energía limpia, frente a otras formas tradicionales altamente
contaminantes o de gran impacto ambiental.
1.2. ¿QUÉ ES LA ENERGÍA EÓLICA?

La energía eólica es una de las energías abundantes y renovables de la

naturaleza. La Energía eólica es la energía obtenida del viento, es decir, la
energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire.

1.3. ¿CÓMO SE PRODUCE LA ENERGÍA EOLICA EN EL PLANETA?

Los vientos se generan a causa del calentamiento no uniforme de la superficie

terrestre por medio de la radiación solar. Se producen por la diferencia de
temperatura existente en las distintas capas de aire de la atmósfera. Estas
masas de aire a distinta temperatura generan diferencias de presión. El aire se
mueve de los lugares donde existe una mayor presión a los lugares donde la
presión es menor, y es este movimiento el que produce el viento.
1.4. APROVECHAMIENTO Y APLICACIONES DE LA ENERGÍA EÓLICA

La energía del viento se aprovecha mediante el uso de máquinas eólicas.

Estos dispositivos, a través de una superficie aerodinámica expuesta al
viento, producen trabajo mecánico en un eje, ya sea para accionar
directamente las máquinas o para la producción de energía eléctrica.

1.5. LA TRANSFORMACIÓN DE LA ENERGÍA EÓLICA EN ENERGÍAS DE USO

La energía contenida en el viento debe ser transformada, según sea la

necesidad, en energía eléctrica o mecánica.
Las posibilidades de uso de la energía eléctrica son infinitas. La energía
mecánica obtenida del viento puede ser utilizada para el bombeo de agua
o molienda de distintos productos.
1.6. TIPOS DE MÁQUINAS EÓLICAS
Para llevar a cabo estas transformaciones se utilizan dos principales tipos de máquinas.

 AEROBOMBAS
El movimiento del rotor de las aerobombas -expuestas al viento- mueven un
sistema mecánico que extrae agua del subsuelo en zonas rurales.
 AEROGENERADORES
Estos equipos están especialmente diseñados para producir electricidad.
1.7. UTILIZACION DE LA ENERGÍA EÓLICA COMO FUENTE DE ELECTRICIDAD
En la actualidad, la energía Eólica es utilizada principalmente para producir
energía eléctrica.
El principal medio para producir la energía eléctrica son los aerogeneradores,
que transforman con sus aspas la energía cinética del viento en energía
mecánica.

1.8. BREVE HISTORIA DE LA ENERGÍA EÓLICA

Las primeras máquinas eólicas aparecieron en Europa en el siglo XII en Francia e

Inglaterra y fueron extendiéndose por el continente. Se llamaban “Molinos de
Viento” y se utilizaban para la molienda de granos.

Con la llegada de la electricidad, a finales del siglo XIX los primeros aerogeneradores
se basaron en la forma y el funcionamiento de los molinos de viento. Sin embargo,
hasta hace poco tiempo la generación de electricidad a través de aerogeneradores
ha empezado a jugar un gran papel.
Vista de un Molino de Viento
 1.9. BENEFICIOS Y VENTAJAS DE LA ENERGÍA EÓLICA
 Es un tipo de energía renovable y gratuita ya que tiene su origen en procesos
atmosféricos debidos a la energía que llega a la Tierra procedente del Sol.
 Es una energía limpia, que no produce emisiones atmosféricas ni residuos
contaminantes.
 Puede instalarse en espacios no aptos para otros fines, por ejemplo en zonas
desérticas, próximas a la costa, en laderas áridas o muy empinadas para ser cultivables.
 Puede convivir con otros usos del suelo, por ejemplo prados para uso ganadero o
cultivos.
 Necesidad de gran número de operarios especializados en las plantas de ensamblaje y
las zonas de instalación.
 Su instalación es rápida, entre 4 y 9 meses.
 Su inclusión en una red eléctrica permite ahorrar combustible en las centrales
térmicas y/o agua en los embalses de las centrales hidroeléctricas.
 Permite la combinación con otros tipos de energía, como puede ser la energía solar
fotovoltaica, permite el autoabastecimiento de energía en viviendas.
 Es posible construir parques eólicos en el mar, donde el viento es más fuerte, más
constante y el impacto social es menor, aunque aumentan los costes de instalación y
mantenimiento.
 1.10. INCONVENIENTES Y DESVENTAJAS DE LA ENERGÍA EÓLICA

 Plazo de desarrollo. Desde que un promotor empieza a construir un parque eólico hasta que éste
inicia su vertido de energía a la red eléctrica pueden pasar 5 años.
 Variabilidad. Es necesario suplir las bajadas de tensión eólicas de forma
instantánea, aumentando la producción de las centrales térmicas.
 Almacenamiento imposible. La energía eléctrica producida no es almacenable: es
instantáneamente consumida o de lo contrario se pierde.
 Necesidad de infraestructuras. Los parques eólicos suelen situarse en zonas apartadas o en el
mar, por lo que es necesario construir unas líneas de alta tensión que sean capaces de conducir el
máximo de electricidad que sea capaz de producir la instalación.
 Vulnerabilidad a los huecos de tensión. Consiste en la reducción brusca de la tensión en una fase
de la red eléctrica, seguida de una alteración de los valores normales, todo ello en milisegundos.
 Demasiado viento no ayuda. Si el viento supera las especificaciones del aerogenerador, es
obligatorio desconectar ese circuito de la red y/o detener el giro de las aspas, para evitar daños
en la estructura. La producción eléctrica desciende y afecta a la planificación de producción
prevista.
 Contaminación sonora. Las aspas, además del generador, los ventiladores y otros elementos,
tienen una emisión acústica asociada considerable.
 Impacto medioambiental. Los parques eólicos suelen ocupar grandes espacios y se localizan en
parajes naturales transformando el paisaje original.
 PARTE II
AEROGENERADORES
Y PARQUES EOLICOS
2.1. AEROGENERADORES
2.2. ¿QUÉ ES UN AEROGENERADOR?
Un aerogenerador es un dispositivo que convierte la energía cinética del viento
en energía eléctrica.
Los aerogeneradores más ofertados en el mercado actual constan de tres palas,
porque son más equilibrados, al mismo tiempo que generan una menor
contaminación acústica.
La selección técnica de un aerogenerador suele basarse en la relación existente
entre la potencia eléctrica que produce y el tamaño de sus componentes, rotor y
torre.
 2.3. PARTES DE UN AEROGENERADOR

 La góndola: es la carcasa que protege los componentes clave del aerogenerador.

 Las palas del rotor: capturan el viento y transmiten su potencia hacia el buje. Tienen una
longitud de 20m.
 El buje: es un elemento que une las palas del rotor con el eje de baja velocidad.
 Eje de baja velocidad: conecta el buje del rotor al multiplicador. Gira muy lento, a 30 rpm.
 El multiplicador: permite que el eje de alta velocidad que está a su derecha gire 50 veces más
rápido que el eje de baja velocidad.
 Eje de alta velocidad: gira aproximadamente a 1.500 rpm, lo que permite el funcionamiento
del generador eléctrico.
 El generador eléctrico: en los aerogeneradores modernos la potencia máxima suele estar
entre 6 y 12MW.
 El controlador electrónico: es un ordenador que continuamente monitoriza las condiciones
del aerogenerador y controla el mecanismo de orientación.
 La unidad de refrigeración: contiene un ventilador eléctrico utilizado para enfriar el
generador eléctrico.
 La torre: soporta la góndola y el rotor. Generalmente es una ventaja disponer de una torre
alta, dado que la velocidad del viento aumenta a medida que nos alejamos del nivel del suelo.
2.4. ¿CUÁL ES LA VIDA MEDIA DE UN AEROGENERADOR?
Los aerogeneradores tienen una vida media superior a 25 años. La rápida evolución
de la tecnología del viento ha propiciado el aumento de la durabilidad de los
aerogeneradores.

2.5. CARACTERÍSTICAS DE UN AEROGENERADOR

El funcionamiento de un aerogenerador puede explicarse en función de las siguientes

fases:
 Orientación automática
El aerogenerador se orienta automáticamente para aprovechar al máximo la energía
cinética del viento, a partir de los datos registrados por la veleta y anemómetro que
incorpora en la parte superior. La barquilla gira sobre una corona situada al final de la
torre.
 Giro de las palas
El viento hace girar las palas, que comienzan a moverse con velocidades de viento de
unos 3,5 m/s y proporcionan la máxima potencia con unos 11 m/s. Con vientos muy
fuertes (25 m/s) las palas se colocan en bandera y el aerogenerador se frena para evitar
tensiones excesivas.
 Multiplicación
El rotor (conjunto de tres palas engarzadas en el buje) hace girar un eje lento conectado
a una multiplicadora que eleva la velocidad de giro desde unas 13 a unas 1.500
revoluciones por minuto.
 Generación
La multiplicadora, a través del eje rápido, transfiere su energía al generador acoplado,
que produce electricidad.
 Evacuación
La energía generada es conducida por el interior de la torre hasta la base y, desde allí,
por línea subterránea hasta la subestación, donde se eleva su tensión para inyectarla a
la red eléctrica y distribuirla a los puntos de consumo.
 Monitorización
Todas las funciones críticas del aerogenerador están monitorizadas y se supervisan
desde la subestación y el centro de control, para detectar y resolver cualquier
incidencia.
2.6. AERODINÁMICA EN AEROGENERADORES

Sustentación

Pérdida de sustentación

Las Palas de los Aerogeneradores

tienen un principio de
funcionamiento similar al de las
alas de un avión.
 2.7. EL POTENCIAL EÓLICO

Es la capacidad real que tiene un aerogenerador de absorber la energía del viento.

Viene determinado por variables como:

Densidad de potencia. Es la distribución de la energía eólica a distintas

velocidades del viento.

Curva de potencia. Indica la potencia eléctrica obtenida para cada velocidad del
viento.

Distribución Weibull. Determina la probabilidad que hay a lo largo de un año, en

un área concreta, de que un viento sople a una velocidad u otra.
2.8. TIPOLOGÍA DE LOS AEROGENERADORES

2.8.1. POR LA POSICIÓN DEL AEROGENERADOR

EJE VERTICAL

- DARRIEUS
 - PANEMONAS

- SAVONIUS
EJE HORIZONTAL
2.8.2. POR LA POSICIÓN DEL AEROGENERADOR

- A BARLOVENTO - A SOTAVENTO
2.8.3. POR EL NUMERO DE PALAS

- UNA PALA (Monopala) - DOS PALAS (Bipala)

- TRES PALAS (Tripala) - MULTIPALA
 2.8.4. POR LA MANERA DE ADECUAR LA ORIENTACIÓN DEL EQUIPO A LA
DIRECCIÓN DEL VIENTO EN CADA MOMENTO

- MEDIANTE CONICIDAD - MEDIANTE VELETA - MEDIANTE MOLINOS AUXILIARES

2.8.5. POR EL CONTROL DE POTENCIA

- SISTEMAS DE PASO VARIABLE (Pitch Regulation)

Las palas varían su ángulo de incidencia con respecto al viento.

- DISEÑO DE LAS PALAS (Stall Regulation)

El perfil de la pala ha sido aerodinámicamente diseñado para asegurar que,
en el momento en que la velocidad del viento sea demasiado alta, se cree
una cierta turbulencia en la parte de la pala que no da al viento.

- OTROS METODOS DE CONTROL DE POTENCIA

- Uso de alerones (aletas) para controlar la potencia del rotor.
- Hacer que el rotor oscile lateralmente fuera del viento (alrededor de un
eje vertical) para disminuir la potencia.
2.9. PARQUES EOLICOS O CENTRALES EOLICAS
La aplicación más importante de la energía eólica es la generación de electricidad.

2.9.1. ¿QUÉ ES UNA CENTRAL EÓLICA?

Una central eólica o parque eólico es una central eléctrica donde la producción de
la energía eléctrica se consigue a partir de la fuerza del viento, mediante
aerogeneradores que aprovechan las corrientes de aire.
Puede ser “Onshore” (Instalada en tierra firme), o también “Offshore”, instalada
en el mar.
2.9.2. FUNCIONAMIENTO DE UNA CENTRAL EOLICA

Para producir electricidad con una central eólica es necesario que el viento sople
a una velocidad de entre 3 y 25m/s.

Partes de una Central Eólica “Onshore”

2.9.3. CONDICIONES DE UNA LOCALIZACION PARA UN PARQUE EOLICO

Los requisitos fundamentales para la instalación de un Parque Eólico son:

- Más de 2.000 horas de producción eólica equivalente a potencia máxima

(horas equivalentes).

- Respetar la avifauna del entorno, estableciendo si es preciso un paso para aves

migratorias entre grupos de aerogeneradores.

- Lejanía de más de un kilómetro con núcleos urbanos para evitar la

contaminación acústica de los parques eólicos.

- La energía eólica debe estar instalada en suelo no urbanizable, generalmente.

- No interferencia con señales electromagnéticas del entorno, ya que señales de

televisión, radio o telefonía se pueden ver perjudicadas si no se instalan otros
dispositivos que lo eviten.
2.10. AEROGENERADORES DOMÉSTICOS, GENERACION DISTRIBUIDA

La energía eólica no está solo presente en los grandes parques eólicos, también
puede ser aprovechada en las ciudades.
Existen aerogeneradores domésticos con los que se puede obtener gran parte
de la electricidad consumida en nuestros hogares.
 2.11. LA ENERGÍA EÓLICA MARINA
Los aerogeneradores se colocan en el mar, a un mínimo de 3 kilómetros de la costa,
buscando ciertas ventajas derivadas de su ubicación.
 En primer lugar, al estar los aerogeneradores situados en el mar se aprovechan
las corrientes de aire marinas, mucho más fuertes y constantes, produciendo una
mayor cantidad de energía.
 Se evitan los obstáculos naturales o artificiales al paso del viento: edificios,
puentes, montañas, cordilleras, valles, etc.
 Su impacto sobre el paisaje de la zona es mucho menor que si se colocaran en
Tierra.
 No afectan tanto a las costumbres migratorias de las aves.
2.12. LOS AEROGENERADORES Y SU IMPACTO AL MEDIO AMBIENTE
Existen factores negativos, algunas de las consecuencias medio ambientales son:

El impacto visual
El impacto sobre las aves
El efecto sonoro
El impacto por erosión
Las interferencias electromagnéticas
Impacto a la flora y la fauna
 PARTE III
PRESENCIA DE LA
ENERGIA EOLICA EN
EL PERU Y EL MUNDO
 3.1. ENERGIA EOLICA EN EL PERU

3.2. PERÚ, PAÍS CON BUENAS CONDICIONES PARA APROVECHAR

LA ENERGÍA DEL VIENTO

Anticiclón que genera un viento constante en

Visualización de las corrientes del viento
el Pacífico
3.3. POTENCIAL EÓLICO DEL PERÚ

De acuerdo al mapa eólico del país elaborado en el 2008 por la Empresa

Telemática y Consorcio Meteosim Trweind – Latin Bridge Business, los
departamentos que registran los vientos más propicios para generar electricidad
eólica son:

Ica (potencia eólica 9,144 MW),

Piura (7,554 MW)
Cajamarca (3,450 MW),
Arequipa (1,158 MW)
Lambayeque (564 MW)

También hay un buen potencial en las costas de algunas zonas de La Libertad,

Ancash y Lima.
3.4. CENTRALES DE GENERACIÓN EÓLICA EN
OPERACIÓN EN EL SEIN
CENTRAL EÓLICA MARCONA
CENTRAL EÓLICA CUPISNIQUE
CENTRAL EÓLICA TALARA
CENTRAL EÓLICA TRES HERMANAS
3.5. LA PRODUCCIÓN DE LA ENERGÍA EÓLICA EN EL MUNDO
3.6. PAISES QUE MÁS INSTALARON PLANTAS DE ENERGÍA EÓLICA
 3.7. ENERGÍA EÓLICA EN AMERICA LATINA Y EL CARIBE

Brasil lidera el mercado latinoamericano con instalaciones de más de 10 GW y sigue

siendo el mercado más prometedor en tierra para la energía eólica en la región.
Uruguay generará más del 30% de su energía a partir del viento para finales de 2016,
tiene una capacidad total instalada de más 1 GW.
La capacidad instalada total de Chile se ubica actualmente en poco más de 1 GW.
Argentina tiene una capacidad instalada total de 279 MW.
Panamá posee una capacidad instalada total de 270 MW;
Costa Rica tiene un total de 268 MW.
El Caribe alcanzó una capacidad total instalada de 250 MW en diferentes estados
insulares.
En Honduras la capacidad instalada total es de 176 MW.
Guatemala posee 50 MW.
3.8. CAPACIDAD EÓLICA MARINA
3.9. RANKING DE PAISES CON MAYOR GENERACIÓN EÓLICA
 3.10. PERSPECTIVA MUNDIAL DE LA ENERGÍA EÓLICA

En la segunda mitad de 2016, una capacidad adicional de más de 40 GW se espera

que sea instalada en todo el mundo.

La capacidad eólica total instalada, se espera alcance los 500 GW a finales de 2016.

Todos los análisis de hoy en día, de la imagen global de la industria de la energía

eólica muestran que tiene un "futuro brillante".

La industria del viento tiene un crecimiento acumulado el cual ha venido

experimentado durante casi veinte años seguidos.

El viento es la forma más barata de añadir capacidad a la red en un gran número

de mercados, convirtiéndose en la opción de utilidad de elección.

La reducción de costos de la energía eólica a través de mejoras tecnológicas se está

convirtiendo en la nueva normalidad, ya que tanto la tecnología como la industria
maduró y se vuelve más competitiva.
 3.11. PERSPECTIVA EN EL PERÚ DE LA ENERGÍA EÓLICA

La costa peruana cuenta con un importante potencial eólico, llegándose a alcanzar

velocidades de viento de hasta 8 m/s en Malabrigo, San Juan de Marcona y Paracas.

Asimismo en la mayor parte de la costa se presentan valores anuales de 6 m/s.

En general donde el recurso eólico supera los 6 m/s y una adecuada continuidad es
factible analizar la conveniencia de su uso para generar electricidad.
MUCHAS GRACIAS