Efecto rastro
Roberto Klatt
La energía eólica se está expandiendo rápidamente en muchos países. Ahora los investigadores han estudiado si las turbinas eólicas interfieren entre sí y, por tanto, reducen su rendimiento.
Massó (Estados Unidos). En el Atlántico, en la costa este de Estados Unidos, cada vez se construyen más turbinas eólicas marinas. Es fundamental que los operadores puedan calcular con la mayor precisión posible la cantidad de energía eólica que generarán. Dado que hasta ahora ha sido difícil hacer predicciones precisas, investigadores de la Universidad de Colorado Boulder (CU Boulder), dirigidos por Julie K. Lundquist, investigaron si las turbinas eólicas pueden influirse entre sí y cómo.
«Estados Unidos. «Estamos planeando construir miles de turbinas eólicas marinas, por lo que debemos predecir cuándo estas estelas serán costosas y cuándo tendrán un impacto mínimo».
Según su publicación en la revista Wind Energy Science, los científicos concluyeron que las turbinas eólicas pueden absorber cantidades significativas de viento de otras turbinas cercanas. Esto puede reducir la producción de electricidad en más del 30%.
Efecto estela en aerogeneradores
A medida que el viento fluye a través de las turbinas eólicas marinas, las turbinas delanteras extraen energía del viento, lo que provoca una desaceleración y un aumento de la turbulencia detrás de estas turbinas. Esto significa que las turbinas posteriores experimentarán velocidades de viento más bajas y producirán menos energía. El llamado efecto de estela, es decir, las turbulencias del viento detrás de las turbinas, es especialmente fuerte en los sistemas marinos, porque no hay obstáculos naturales como casas o árboles que puedan provocar que el viento gire y disuelva las estelas.
Según simulaciones por ordenador y datos de observaciones atmosféricas, el efecto de estela puede reducir la producción de energía de un parque eólico marino planificado entre un 34 y un 38 %. Además, especialmente en los días calurosos de verano con aire estable, las estelas de vapor pueden extenderse a distancias de hasta 55 kilómetros y también pueden perturbar los parques eólicos cercanos.
“Desafortunadamente, el verano es la época en la que hay mucha demanda de electricidad. Hemos demostrado que las estelas de vapor tendrán un impacto significativo en la producción de electricidad. Pero si podemos predecir los impactos y anticipar cuándo ocurrirán, entonces podremos gestionarlos en la red».
¿Está en riesgo la estabilidad de las redes eléctricas?
Las primeras cinco grandes turbinas eólicas se pusieron en funcionamiento frente a la costa de Massachusetts en 2024. Está previsto construir turbinas adicionales a lo largo de las costas de Rhode Island, Virginia y Nueva York. En general, el actual gobierno de Biden quiere instalar parques eólicos marinos con una capacidad total de 30 gigavatios (GW). Estos podrían suministrar electricidad a unos 10 millones de hogares.
Como explican los investigadores de CU Boulder, la potencia de las turbinas eólicas fluctúa mucho, lo que puede poner en peligro la estabilidad de la red eléctrica. Los hallazgos del nuevo estudio pueden ayudar a los operadores de redes a integrar mejor la energía renovable en la red eléctrica porque la cantidad de electricidad que producen se puede predecir con mayor precisión.
“Necesitamos una combinación diversa de fuentes de energía limpia para satisfacer la demanda y descarbonizar la red. Con mejores previsiones de energía eólica, podemos lograr una mayor dependencia de las energías renovables”.
Ciencia de la energía eólica, doi: 10.5194/wes-9-555-2024
