A Catalunya a l’any 2003 l’energia eòlica representava el 1,9 % del consum total d’energies renovables. Es l’energia que mes creixement tindrà I es preveu que al 2015 s’arribarà al 26 %.

Al referir-nos al sector de l’energia eòlica fem referència a aquelles tecnologies i aplicacions en què s’aprofita l’energia cinètica del vent, convertint-la en energia elèctrica o mecànica. Així, actualment es poden distingir dos tipus d’aplicacions: les instal·lacions per a la producció d’electricitat i les instal·lacions de bombejament d’aigua.

Entre les instal·lacions de producció d’electricitat es poden distingir instal·lacions aïllades no connectades a la xarxa elèctrica i instal·lacions connectades a la xarxa elèctrica de distribució general (normalment anomenades parcs eòlics). Les instal·lacions no connectades a la xarxa normalment cobreixen aplicacions de petita potència, principalment d’electrificació rural. Les aplicacions connectades a la xarxa, per la seva banda, són les que permeten obtenir un aprofitament energètic més gran de l’energia del vent i són, a més a més, les que presenten unes millors expectatives de creixement del mercat.

La tecnologia eòlica

Les màquines que aprofiten l’energia eòlica reben el nom d’aerogeneradors o turbines eòliques si s’utilitzen per a produir electricitat, o també reben el nom d’aerobombes si l’aplicació és de bombejament d’aigua. En general, independentment de la seva aplicació, les màquines eòliques es poden dividir en dos grans grups: les d’eix horitzontal i les d’eix vertical. Tots dos grups d’aerogeneradors estan constituïts pels mateixos elements bàsics: un element mòbil de captació de l’energia cinètica del vent, anomenat rotor , que s’acobla a un eix i a un generador o una bomba, - depenent de l’aplicació que se’n faci del vent.

El que caracteritza el funcionament d’un aerogenerador és la seva corba i el seu coeficient de potència. La corba de potència indica el rang de velocitats de vent en els que pot operar l’aerogenerador i la potència que pot proporcionar en cada cas. Aquesta corba mostra el valor mínim de velocitat de vent necessari per a que un aerogenerador determinat comenci a funcionar (Va), normalment comprés entre els 5 i 7 m/s. A partir d’aquest valor i a mesura que augmenta la velocitat del vent, augmenta la potència proporcionada per l’aerogenerador, fins a arribar a un punt on l’aerogenerador proporciona un valor de potència màxim (Pmàx a Vpmàx). Per a velocitats de vent superiors a Vpmàx (25-28 m/s), l’aerogenerador ha de frenar-se per raons de seguretat.

A grans trets, entre els diferents tipus d’aerogeneradors, tant per les característiques de la seva corba de potència com pel coeficient de potència proporcionat, els aerogeneradors tripala són els que combinen millors rendiments i millors característiques de funcionament

 

Components d’un aerogenerador d’eix horitzontal

En l’aprofitament energètic del vent, els aerogeneradors d’eix horitzontal permeten cobrir des d’aplicacions de petita potència per a bombejament d’aigua o electrificació rural amb màquines de petita potència, fins a instal·lacions en parcs eòlics de gran potència connectades a la xarxa elèctrica amb aerogeneradors amb potències nominals superiors a 1 MW.

Els elements bàsics de qualsevol aerogenerador d’eix horitzontal són:

• El rotor (que inclou la boixa i les pales de la màquina)
• La gòndola (on es situen el generador elèctric, els multiplicadors i sistemes hidràulics de control, orientació i fre de la màquina)
• La torre.

Per a aplicacions de bombejament d'aigua, se solen utilitzar màquines multipala, amb un nombre de pales que varia entre les 12 i les 24 i que permeten aprofitar règims de velocitats de vent més baixos, a partir de 2-3 m/s. Es tracta de màquines més senzilles, i de menor potència nominal respecte als aerogeneradors utilitzats en aplicacions de parcs eòlics.

 

Components d'un aerogenerador d'eix vertical

En el cas d'aerogeneradors d'eix vertical, el generador se situa a la base de la torre i, per tant, el manteniment es fa més senzill. A més a més, els aerogeneradors d'eix vertical són turbines autoorientables, ja que, pel fet de tenir les pales acoblades al llarg de la torre i perpendiculars al sòl, poden aprofitar el vent, sigui quina sigui la seva direcció. Tanmateix, aquest tipus d'aerogeneradors requereixen estar motoritzats, ja que els perfils i la simetria de les seves pales no permeten l'autoarrencada