Tecnologías y aplicaciones

El rendimiento de las instalaciones eólicas depende en gran parte de la velocidad del viento. Dado que el viento sopla con más fuerza y regularidad dependiendo de la distancia a la superficie terrestre, las instalaciones se construyen en torres lo más altas posible.
Sin embargo, el límite de altura de instalaciones a 100 metros es usual en algunos Estados federados de Alemania, impidiendo la explotación del potencial máximo de eficiencia.
En Alemania, las instalaciones eólicas con una altura total de más de 100 metros deben estar balizadas para garantizar la seguridad del tráfico aéreo.

Las grandes centrales eólicas requieren materiales especiales. Los fabricantes y desarrolladores alemanes son líderes a nivel mundial en el área de aplicación y mejora de los conceptos de aprovechamiento de la energía eólica.
A este respecto, el punto clave se encuentra en las facilitaciones para el mantenimiento, así como en la aplicación de materiales comprobados y de alto valor, para posibilitar una utilización de las instalaciones a pleno rendimiento. Para una transformación eficiente de energía eólica en electricidad, los fabricantes alemanes han desarrollado dos enfoques diferentes: Generadores síncronos y generadores asíncronos. Las instalaciones alemanas más grandes de la actualidad tienen una potencia nominal de 5 – 6 megavatios (MW). La instalación más grande de construcción alemana tiene una potencia nominal de 6,15 MW.

La mayoría de las instalaciones construidas en el mundo están instaladas actualmente en tierra firme. En el futuro, una gran parte de las instalaciones en Europa y en todo el mundo se seguirán construyendo en tierra firme. Se han acumulado experiencias con proyectos en más de 20 parques eólicos marítimos construidos en las costas de Dinamarca, Suecia, Gran Bretaña, Irlanda y los Países Bajos. Debido a las proporciones constantes del viento y a los promedios de velocidad más altos, la industria eólica alemana trabaja con intensidad en el empleo de instalaciones marítimas.

El gobierno alemán espera una potencia instalada en Alemania de hasta 25.000 MW en el 2030. Por lo tanto, los parques eólicos marítimos en Alemania a largo plazo (hasta 2030) podrán cubrir el 15 por ciento de las necesidades en electricidad. La puesta en marcha del primer parque eólico marítimo alemán «Alpha Ventus», cerca de la isla Borkum en el Mar del Norte en 2009 ha sido un hito importante en el desarrollo del uso de energía eólica marítima. Alfa Ventus tiene doce aerogeneradores de la clase de multimegavatios (5 – 6 MW).

Uno de los retos de las instalaciones marítimas es, además del anclaje de los fundamentos en el lecho marino, el mantenimiento de las máquinas. Además, la influencia del aire salífero supone un reto adicional en relación a los materiales empleados. Las instalaciones con rendimiento de multimegavatios para la zona marítima y sus componentes se desarrollan y fabrican en gran parte en Alemania, y se prueban en pequeñas series en tierra firme.

También gana en importancia el uso de pequeños aerogeneradores (pequeñas turbinas de viento, SWT). La definición de pequeñas turbinas de viento está recogida en la norma internacional IEC 61400-2:2006 («requisitos de diseño para pequeñas turbinas de viento»). Según esta norma, una pequeña turbina de viento son las instalaciones donde el área del rotor es menor a 200 m² por 350 W/m². Resultando una potencia máxima de 70 kW. Por norma general la torre no sobrepasa los 20 metros. En los actuales sistemas disponibles en el mercado, el rendimiento se encuentra por lo general entre 5 a 10 kW. El uso de la pequeña turbina de viento es especialmente adecuado para un servicio eléctrico básico en regiones aisladas.