Energía eólica: un futuro hacia net cero

El crecimiento económico en todo el mundo ha llevado a una demanda constante de expansión de energía y capacidades de generación asociadas para mantener el impulso. Con la disminución de los costos tecnológicos y el aumento de los precios del combustible, el sector tecnológico de las energías renovables se ha vuelto severamente competitiva. Incluso los principales exportadores de energía consideran opciones de energía renovable para reducir el consumo de combustibles fósiles nacionales y mantener las reservas de petróleo y gas de exportación. El uso de energía renovable en un contexto regional puede mejorar el acceso a una fuente de alimentación confiable y asequible, reduzca CO₂emisiones, promover nuevas inversiones y generar nuevos empleos.

La energía eólica es una de las fuentes de energía renovable de más rápido crecimiento. Es testigo de un crecimiento sustancial debido a la caída de los costos de instalación. Según los últimos datos de la Agencia Internacional de Energía Renovable (IRENA), la capacidad instalada global de los parques eólicos en tierra y en alta mar ha aumentado casi 75 veces en las últimas dos décadas, de 7.5 GW en 1997 a 743 GW en 2020. La expansión de la industria se ve alimentada por la creciente demanda de fuentes de energía más limpia en varias industrias. El aumento del consumo de electricidad y un cambio de paradigma hacia las soluciones de energía renovable para uso residencial e industrial están dando como resultado la expansión del mercado. Incorporación de combustibles de energía renovable, como el viento ysolar fotovoltaica PV, en la vida diaria favorece el crecimiento empresarial. Además, la opinión pública desfavorable sobre el consumo de combustibles fósiles, la demanda generalizada de productos de energía limpia para uso residencial y el énfasis en la adopción de la energía eólica están impulsando el mercado.

A medida que avanza la tecnología, los investigadores desarrollan una mejor tecnología de turbina, como generadores de mayor eficiencia y cuchillas más confiables para minimizar los costos de fabricación de energía. En las últimas décadas, las turbinas eólicas han evolucionado en muchos aspectos para ser más relevantes en el sector energético. Ahora se consideran una fuente de energía más renovable que puede ayudar a reducir las emisiones de gas de carbón. Las industrias de energía eólica han desarrollado recientemente las cuchillas de manera diferente y las configuraron para mejorar la robustez y la velocidad de rotación. Además, la tecnología de energía eólica en alta mar se ha estudiado a fondo, y la investigación ha llevado a diversas ventajas y formas de minimizar las desventajas de los diseños flotantes. Según un estudio reciente de la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME), seis avances tecnológicos son atribuibles al crecimiento de la industria. Ellos son -

• Cuchillas de turbina más grandes -Hace una década, la longitud de las cuchillas del rotor desde el ápice hasta la punta solía ser de 30 a 40 metros o aproximadamente 115 pies. Las cuchillas del rotor de hoy ahora corresponden al lapso de un avión de pasajeros ordinario que es de alrededor de 140 metros. Cuanto más grande sea el radio de las cuchillas del rotor, más viento puede penetrar y mayor es el par que impulsa el generador.
• Torres más altas -Las turbinas eólicas y sus torres se están haciendo más grandes. Uno de los ejemplos es la turbina eólica offshore Haliade X de GE Renewable Energy. El prototipo presentado en 2020 se está construyendo en el puerto de Rotterdam en los Países Bajos. Es más poderoso que la turbina eólica más grande en funcionamiento.
• Producción de energía mejorada -Las cuchillas más grandes y las turbinas más altas proporcionan una mayor eficiencia de producción. En comparación, una turbina promedio de hace una década era capaz de producir 1,5 MW de potencia. Desde entonces, su capacidad ha crecido, y ahora Haliade X de GE se encuentra entre la turbina productora de potencia más grande con una capacidad de 14 MW.
• Asamblea -Para facilitar el transporte de las cuchillas, se cree que las cuchillas se crean de tal manera que se pueden enviar en pedazos y se pueden ensamblar más tarde. Esta idea todavía está en la etapa prototipo y la industria es bienvenida por la industria. Las cuchillas se entregarán en dos partes, cada una entre 70 y 80 metros de largo, y ensambladas en el sitio. Algunos grupos están experimentando con nuevos compuestos como fibra de carbono u otros materiales livianos para simplificar el ensamblaje en el sitio.
• Construcción -Los fabricantes están experimentando con la construcción de torres de todo criado para garantizar la durabilidad. Los elementos concretos de los que se realiza la torre se producirán en el sitio. En un desarrollo innovador, Cobod, GE Renewable Energy y Lafarge Holcim desarrollarán bases de concreto impresas 3D optimizadas para turbinas eólicas, a partir de 2021.
• Reciclaje de turbinas -Los fabricantes de turbinas eólicas están buscando formas de reciclar sus productos cuando ya no son rentables. En diciembre de 2020, GE Renewable y Veolia firmaron un acuerdo para reciclar las cuchillas del rotor eliminadas de las turbinas eólicas en tierra en los Estados Unidos. La cuchilla se triturará en el sitio de VNA y se utilizará como sustituto del carbón, la arena y la arcilla en las plantas de cemento en el país.

Viento en alta mar: energía que importará

La energía eólica en alta mar está limpia y generada en alta mar. Como no hay obstáculos, su velocidad es más elevada y constante que la de la tierra. Se espera que juegue un papel esencial en el futuro de la energía limpia. El tamaño de las turbinas y la capacidad de electricidad que brindan aumentan constantemente, lo que lleva a un rendimiento significativo y mejoras de costos para los parques eólicos en alta mar.

Los países de todo el mundo están aumentando la inversión en proyectos de energía eólica offshore para utilizar los recursos eólicos naturales para generar electricidad, estimulando el mercado mundial. Con la introducción de tecnologías avanzadas y soluciones rentables para instalaciones en alta mar y turbinas eólicas, el costo total de instalación es más bajo que en el pasado, lo que hace que la energía eólica en alta mar sea una opción viable en la categoría de energía renovable. Debido a su facilidad de uso y rentabilidad, la tecnología más preferida para la energía eólica en alta mar es una estructura fija. Sin embargo, con los proyectos planificados y futuros, las estructuras flotantes también crecerán significativamente.

Fuente: Irena

Viento en alta mar: un catalizador en neutralidad de carbono

Según el informe del Instituto de Recursos Mundiales de julio de 2020, la energía eólica en alta mar puede reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y aumentar el retorno de la inversión al adoptar estas tecnologías. El informe señaló que si se desarrolla la escala de generación de energía eólica en alta mar, reducirá 0.3-1.61 gigatones de dióxido de carbono por año para 2050. Según el informe, cada dólar invertido en una mayor capacidad de fabricación puede generar un rendimiento de ganancias en la inversión de USD 2- USD17. Además, entre 2020 y 2050, los beneficios de salud totales con descuento de cambiar a energía renovable offshore variarán de USD0.15 billones a USD4.4 billones. El informe señala que para 2050, los beneficios de la conversión de energía en alta mar a través del ahorro de agua solo pueden ir de USD1.3 a USD1.4 billones porque los sistemas eólicos requieren agua casi cero para la generación de energía y el enfriamiento. Además,energía eólica en alta marTambién se espera que la generación entre 650 y 3.500 horas de terawatt por año para 2050 aumente.

Fuente: IEA

Turbina eólica: las cuchillas que cortan las emisiones

Las turbinas eólicas no requieren agua para enfriar y pueden reducir el uso de combustibles fósiles para la generación de energía, lo que resulta en un CO más bajo₂emisiones. Además, las turbinas eólicas bien ubicadas pueden producir una cantidad sustancial de electricidad y proporcionar un alto rendimiento de la inversión.

Los siguientes puntos pueden explicar suficientemente los beneficios de las turbinas eólicas para el medio ambiente -

1. Las turbinas eólicas tienen muy bajas emisiones de carbono de lificy. A menudo se especifica que la energía y los materiales necesarios para fabricar y el concreto requerido para la base durante la construcción emiten demasiado CO₂. Pero las turbinas eólicas no usan cantidades inusuales de concreto. En cambio, varias comparaciones muestran que la energía eólica sigue siendo enormemente mejor que los combustibles fósiles en términos de CO₂generación.
2. Las turbinas eólicas requieren una copia de seguridad mínima- La energía eólica no necesita un generador de "copia de seguridad" particular. Los proveedores de servicios pueden programar el sistema para anticipar cuándo será necesario el mantenimiento para retener un flujo de servicio sin problemas. Raramente hay una necesidad de respaldo en un parque eólico.
3. Las turbinas eólicas tienen un pequeño período de recuperación en términos de energía.Según el International Journal of sostenible de fabricación, una turbina eólica alcanzará la recuperación de la energía que se requería para fabricar y establecer la turbina eólica dentro de cinco a ocho meses una vez que sea funcional.

Pasos hacia emisiones netas cero

El mercado mundial de energía eólica se ha cuadruplicado a través de innovaciones tecnológicas y economías de escala durante la última década. Se considera una de las fuentes de energía más económicas y resistentes en todo el mundo. En los últimos años, el crecimiento récord ha sido impulsado por una ola de instalaciones en China y Estados Unidos. Estos dos de los mercados de energía eólica más grandes del mundo juntos representaron un tercio de las nuevas plantas en 2020 y más de la mitad de la capacidad total de la energía eólica en todo el mundo.

Fuente: IEA Fuente: IEA

Sin embargo, el Informe Global del Viento Global del Consejo Global de Energía Eólica muestra que el ritmo actual de la adopción de energía eólica no será suficiente para convertirse en carbono neutral a mediados de este siglo. Los formuladores de políticas ahora deben tomar medidas urgentes para aumentar la energía eólica al ritmo requerido. Los pasos sugeridos en el informe son:

Hotshots de la industria

A pesar de las enormes interrupciones sociales y económicas creadas por la pandemia Covid-19, el año 2020 vio un aumento en los compromisos de emisiones netos cero de las empresas de todo el mundo. Se requieren emisiones netas de cero para 2050 para limitar el calentamiento global a 1.5 ° Celsius y evitar algunas de las consecuencias más graves del cambio climático. Los siguientes son algunos de los principales actores de la industria que se comprometieron a lograr emisiones netas cero.

• BP- Es una compañía británica multinacional de petróleo y gas. BP se destacó como el primer supermajor en hacer tal compromiso. El CEO Bernard Looney prometió obtener emisiones netas de cero para 2050 o antes, así como una reducción del 50% en la intensidad de carbono de los artículos que vende. La corporación declaró que expandiría las inversiones en fuentes de energía baja en carbono, como el viento, reduciendo efectivamente la producción de petróleo y gas en un 40% para 2030, e instalará equipos para reducir las emisiones de metano.
• Ge- El 15 de julio de 2021, General Electric anunció un compromiso importante para transferir su negocio para propagar el cambio climático al establecer un objetivo para lograr emisiones de carbono neto cero para 2050. Este objetivo incluye el alcance 3 de las emisiones del uso de los clientes de los productos que vende, lo cual es una parte importante de sus emisiones.
• Siemens- Todas las instalaciones y edificios de producción de Siemens en todo el mundo tienen el objetivo de lograr una huella neta de carbono cero para 2030. Mientras tanto, la compañía ya ha reducido el 54% de su CO₂Huella para 2020.

Larga historia corta

Para resumir, se puede decir con seguridad que la energía eólica es una cuña crítica en la lucha contra el calentamiento global. Produce menos co₂En todo el otro forma de generación de escala municipal, cuando se suman todos los factores. A medida que reduce la dependencia de los combustibles fósiles, prácticamente uno por uno, cada hora, corta las emisiones de dióxido de carbono de la cuadrícula. Se requieren medidas inmediatas para establecer objetivos nacionalizados para el control de la contaminación, desarrollos que conducirían a la mayor instalación de estos proyectos de energía y el reemplazo de combustibles fósiles. Esto, a su vez, ayudaría a reducir las emisiones de carbono de la generación de energía para garantizar una energía asequible para los consumidores.