Las turbinas eólicas de dos palas regresan

Varias importantes empresas de energía eólica están probando una desviación del diseño estándar de turbinas de tres palas de la industria al dejar caer una de las tres palas y hacer girar el rotor 180 grados para que mire a favor del viento.

Viento cortante : Las turbinas eólicas de dos palas, como esta en China, podrían reducir el costo de la energía eólica.

El diseño presenta desafíos de ingeniería, pero se espera que pueda mejorar en gran medida la economía de la energía eólica marina. Según algunas estimaciones, la construcción e instalación de las turbinas de dos palas podría costar un 20 por ciento menos y, al mismo tiempo, generar la misma cantidad de energía que las turbinas convencionales.

China Ming Yang Energía eólica , el noveno mayor fabricante de turbinas eólicas del mundo, anunció recientemente planes para la prueba más grande del diseño hasta la fecha. Planea construir una turbina de dos palas de seis megavatios en China este año que generará tanta energía como las turbinas comerciales marinas más grandes. Ming Yang planea construir otro en aguas noruegas el próximo año.

Otros también están examinando de nuevo el enfoque alternativo. El año pasado, Hitachi y Fuji Heavy Industries colaboraron para construir dos turbinas eólicas de dos megavatios que utilizan el diseño a favor del viento. Y en marzo, el desarrollador holandés de tecnología eólica Energía 2-B recaudó £ 26,5 millones ($ 45 millones) para financiar la instalación de dos turbinas a favor del viento, de dos palas y de seis megavatios en aguas escocesas.

La energía eólica marina es más estable que la mayoría de los lugares en tierra. Pero instalar y mantener turbinas eólicas marinas es caro, y cuesta el doble que las turbinas eólicas terrestres en promedio.

Las turbinas de dos palas cuestan menos porque utilizan menos materiales. La extracción de una pala hace que el rotor sea más liviano, lo que a su vez permite colocar el rotor en el lado de la torre a favor del viento. Los rotores de turbinas eólicas convencionales se enfrentan al viento y deben resistir doblarse hacia atrás en la torre de la turbina, pero los rotores a favor del viento pueden usar palas más ligeras e incluso abisagradas que se doblan lejos de ráfagas fuertes.

Los rotores ligeros y flexibles se traducen en un mayor ahorro de materiales en la caja de engranajes, la torre y los cimientos de la turbina. El rotor, la caja de engranajes y el generador de 140 metros de diámetro para el prototipo de seis megavatios de Ming Yang pesa solo 308 toneladas, unas 40 toneladas menos que las turbinas marinas convencionales de seis megavatios de Siemens, líder del mercado offshore.

Los aerogeneradores de dos palas también son más fáciles de instalar. Mientras que los rotores de tres palas que giran en las granjas marinas de hoy deben ensamblarse en el sitio, los rotores de dos palas se pueden preinstalar en la maquinaria de la turbina en tierra; el paquete ensamblado cabe más cómodamente en los barcos y es lo suficientemente liviano como para subirlo a la torre.

Pero el diseño de turbina de dos palas a favor del viento ha tenido problemas en el pasado que lo han mantenido fuera del mercado. Es más ruidoso, por un lado, en parte porque las palas giran más rápido, aunque esto no es un problema en alta mar. Más importante aún, en algunas condiciones de viento, las palas flexibles pueden saltar hacia atrás y golpear la torre de la turbina. De hecho, esto provocó la ruina de un gran intento de reactivar turbinas de dos palas en 2002 (ver Energía eólica por centavos).

Sin embargo, los diseñadores dicen que han descubierto cómo mantener las hojas intactas en todas las condiciones. En 2009, el diseñador de turbinas eólicas Peter Jamieson de la empresa de ingeniería de turbinas Garrad Hassan & Partners, con sede en Glasgow, identificó una estrategia de frenado de rotor controlado para mitigar el riesgo de impacto de una torre en turbinas a favor del viento . Según Jamieson, los diseños de dos palas podrían reducir los costos entre un 15 y un 20 por ciento.

Larry Miles, director ejecutivo de la empresa de turbinas eólicas , que fabricó la turbina de demostración que falló en 2002, no es optimista sobre la voluntad de la industria eólica de soportar los riesgos de garantía y financiamiento necesarios para repensar verdaderamente sus productos. Por esa razón, se ha propuesto diseñar pequeñas turbinas de 100 kilovatios para aplicaciones de energía eólica distribuida, en lugar del mercado de servicios públicos.

Aún así, Miles cree que una empresa china podría tener los medios financieros para innovar a escala de servicios públicos. Si alguien lo hace, será Ming Yang. Tienen suficiente sustancia para hacerlo y tienen el mercado chino, dice.

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