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Coeficiente
de potencia
El
coeficiente de potencia indica con qué eficiencia el aerogenerador
convierte la energía del viento en electricidad. Simplemente
dividiendo la potencia eléctrica disponible por
la potencia eólica de entrada, para medir como
de técnicamente eficiente es un aerogenerador.
En otras palabras, tomamos la curva
de potencia y la dividimos por el área del
rotor para obtener la potencia disponible por metro cuadrado
de área del rotor. Posteriormente, para cada velocidad
del viento, dividimos el resultado por la cantidad de potencia
en el viento por metro cuadrado.
El gráfico muestra la curva del coeficiente
de potencia para un aerogenerador danés típico.
Aunque la eficiencia media de estos aerogeneradores suele estar
por encima del 20 por cien, la eficiencia varía mucho
con la velocidad del viento (pequeñas oscilaciones en
la curva suelen ser debidas a errores de medición).
Como puede observar, la eficiencia mecánica
del aerogenerador más alta (en este caso del 44%) se da
a velocidades alrededor de 9 m/s. Este valor ha sido elegido
deliberadamente por los ingenieros que diseñaron la turbina.
A bajas velocidades del viento la eficiencia no es tan alta,
ya que no hay mucha energía que recoger. A altas velocidades
del viento, la turbina debe disipar cualquier exceso de
energía por encima de aquella para la que ha sido diseñado
el generador. Así pues, la eficiencia interesa sobretodo
en la zona de velocidades de viento donde se encuentra la mayor
parte de la energía.
Una
mayor eficiencia técnica no es necesariamente el camino
a seguir
No es un fin en si mismo el tener una gran eficiencia
técnica en un aerogenerador. Lo que en realidad
interesa es el coste de sacar los kWh del viento durante los
próximos 20 años. Dado que en este caso el combustible
es gratis no hay necesidad de ahorrarlo. Por tanto, la turbina
óptima no tiene por qué ser necesariamente la de
mayor producción anual de energía.
Por otro lado, cada metro cuadrado de área de rotor cuesta
dinero, por lo que, por supuesto, es necesario obtener toda la
energía que se pueda (mientras puedan limitarse los costes
por kWh). Volveremos sobre este tema en la página de optimización de aerogeneradores.
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