Una pieza faltante para la energía verde en Vietnam

Las fuentes de energía verde y renovables, como la eólica, la solar y el gas natural, se están convirtiendo en el foco de atención de varios países. A la vanguardia de esta tendencia, Dinamarca no solo aspira a convertirse en un país libre de carbono para 2050, sino que también se ha adelantado al desarrollo de las energías renovables, convirtiéndose en el primer país del mundo en construir parques eólicos marinos a gran escala. Según estos datos, esta fuente de energía verde por sí sola es suficiente para satisfacer todas las necesidades eléctricas de la población.

Dinamarca está demostrando que un futuro sin combustibles fósiles es posible y está tomando medidas para hacerlo realidad.

Actualmente, el suministro de energía eólica de Dinamarca es suficiente para satisfacer las necesidades de su población. (Fuente: The Guardian)

Ante la urgente necesidad de energía verde, Vietnam ha estado promoviendo el desarrollo de fuentes de energía renovables, incluida la energía eólica.

Las zonas costeras vietnamitas de Binh Thuan, Ninh Thuan, Ben Tre y Tra Vinh son muy apreciadas por su potencial para el desarrollo de la energía eólica, con varios proyectos ya probados, implementados y puestos en marcha. Además, Vietnam también ha comenzado a desarrollar proyectos de energía eólica marina, aprovechando los fuertes vientos del Mar del Este.

Campo de energía eólica en Bac Lieu . (Fuente: icon.com.vn)

El componente más importante de un parque eólico es el aerogenerador, que determina la eficiencia de explotación, así como la calidad de la potencia de salida.

Los aerogeneradores se desarrollan actualmente en dos líneas básicas, turbinas de eje horizontal (HAWT_ Horizontal Axis Wind Turbine ) y turbinas de eje vertical (VAWT_ Vertical Axis Wind Turbine ).

Aerogenerador de eje horizontal y aerogenerador de eje vertical. (Fuente: solenvn.com)

La estructura principal del HAWT consiste en la hélice, unida al eje giratorio y colocada horizontalmente respecto a la dirección del viento. El HAWT aprovecha el empuje del viento para girar las palas de la hélice y generar energía. Normalmente, para aprovechar al máximo la energía eólica, los HAWT se fabrican con grandes envergaduras, por lo que deben colocarse sobre soportes altos y ventilados.

A alturas de decenas o incluso cientos de metros, donde el flujo de aire es estable, el HAWT puede captar el viento fácilmente, lo que permite que las palas de la hélice giren más rápido y de forma más uniforme. Y como todas las palas del HAWT se ven afectadas por el viento simultáneamente, la potencia recibida es alta.

Instalación de turbinas eólicas de alta presión (HAWT) marinas de gran capacidad. (Fuente: Mingyang Smart Energy)

Las turbinas HAWT gigantes instaladas en alta mar tienen una capacidad de generación de energía de decenas de MW. Por lo tanto, las HAWT son un tipo común en las centrales eólicas actuales.

Sin embargo, debido a su compleja estructura y gran altura, la instalación y el mantenimiento son muy difíciles. Además, la caja de engranajes y el sistema generador de la turbina eólica de alta potencia (HAWT) están ubicados en una torre alta, lo que reduce su estabilidad. Las HAWT solo son adecuadas para zonas con vientos relativamente fuertes y estables, y solo funcionan eficazmente cuando la superficie de trabajo de la pala es perpendicular a la dirección del viento.

Por otro lado, debido a su gran envergadura, la velocidad en la punta del ala del HAWT es muy alta, lo que genera ruido durante su funcionamiento. Por ello, suelen instalarse en lugares alejados de zonas residenciales o en el mar.

Por otro lado, las turbinas eólicas de eje vertical (VAWT) están diseñadas para recibir el viento mediante la rotación de sus aspas sobre un eje vertical, lo que facilita su instalación y aprovecha el viento en todas direcciones. A diferencia de las turbinas eólicas de eje vertical (HAWT), las turbinas eólicas de eje vertical (VAWT) tienen todas las piezas móviles ubicadas en la base, cerca del suelo, lo que mejora la estabilidad del equilibrio gracias a su bajo centro de gravedad. Esto también facilita el mantenimiento y la reparación, haciéndolos menos peligrosos.

Comparación entre turbinas eólicas de eje vertical y turbinas eólicas de eje vertical. (Fuente: lucquan2.forumvi.com)

En comparación con HAWT, el ruido de funcionamiento de VAWT también es mucho menor, lo que permite que VAWT se instale en cualquier lugar, como en áreas urbanas, hogares, techos de edificios de gran altura... la capacidad de generación de energía puede alcanzar desde unos pocos kW a varios cientos de kW.

La turbina eólica de eje vertical también presenta limitaciones. Dado que solo hay una pala orientada al viento a la vez y la fuerza que actúa sobre todas ellas no es uniforme, se generan vibraciones que pueden dañar fácilmente el cojinete de empuje. Además, dado que las palas actúan en direcciones opuestas, esto afecta el número de revoluciones y la capacidad de la turbina para generar par.

Los generadores de turbinas de viento de eje vertical (VAWT) están integrados en los postes de alumbrado público. (Fuente: Dingxin)

En algunas partes del mundo, los aerogeneradores de eje vertical se han puesto en funcionamiento en áreas urbanas, zonas industriales, áreas rurales, áreas costeras y aplicaciones a pequeña escala en lugares donde la velocidad y dirección del viento cambian con frecuencia y la ventaja es que no requiere grandes espacios.

En Vietnam, las turbinas eólicas de eje vertical (VAWT) no se han explotado ampliamente. La razón principal es que la eficiencia de este tipo de turbina aún es baja y su rentabilidad no es alta. Recientemente, se han realizado varios estudios y se han propuesto soluciones, incluyendo resultados de investigación experimental muy prometedores basados ​​en el modelo del Grupo de Investigación de la Universidad de Recursos Hídricos.

Esperamos que en un futuro próximo la “pieza del rompecabezas” VAWT contribuya al desarrollo de fuentes de energía verde para el país, preservando el medio ambiente vital para todos nosotros.