Sinopsis

Este libro aporta un grado de conocimiento profundo sobre la tecnología eólica, analizando cómo las condiciones del viento pueden ser aprovechadas para la generación de electricidad, cómo se pueden seleccionar los mejores emplazamientos para maximizar esta generación y cuáles son las características que permiten a las turbinas eólicas que esta producción sea lo más eficiente posible. Este análisis se extiende también a la situación actual y las perspectivas de futuro del mercado eólico. El mayor avance tecnológico de la energía eólica apunta al desarrollo de los parques marinos ("off-shore"), para los que es imprescindible conocer tanto sus ventajas como los condicionantes técnicos y económicos que suponen, ya sea como consecuencia del propio diseño del aerogenerador, incluida su cimentación y las infraestructuras necesarias para la evacuación de energía, como de las características del medio marino. Además se tratan otras aplicaciones y usos de la energía eólica, como el hidrógeno verde, la desalinización y el bombeo de agua. Se analiza la interacción entre la energía eólica y el medioambiente tratando el impacto, la flora, la erosión, los efectos visuales y sonoros y los aspectos medioambientales que aparecen durante las fases de construcción y operación de un parque eólico. Además se describe cada una de las fases en el desarrollo de un proyecto eólico, desde el estudio preliminar o anteproyecto hasta la puesta en operación comercial, haciendo hincapié en todos los factores que influyen en las decisiones de inversión, teniendo en cuenta los parámetros de la viabilidad técnica y económica definiendo los puntos críticos en la obtención de los permisos necesarios para el desarrollo de un parque eólico. En definitiva es el libro más completo, ampliado y actualizado totalmente desde la primera edición realizada ya hace 8 años. Es un libro muy práctico, actualizado y completo de interés para empresas instaladoras, empresas de energía eólica, fabricantes de equipos eólicos, empresas y profesionales de la electricidad, ingenierías, especialistas en energías renovables, instituciones, profesores, nuevos profesionales e imprescindible también para cursos de formación del sector.

Índice

PRÓLOGO.

1. EL ESCENARIO DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES. 1.1.La Evolución del Consumo de Energía. 1.2. Las Consecuencias del Desarrollo: el Cambio Climático. 1.3. La mitigación del Cambio Climático.

2. LAS FUENTES DE ENERGÍA DE ORIGEN RENOVABLE. 2.1. La explotación de las fuentes de energía. 2.1.1. Caracterización de la energía. 2.1.2. Fuentes de energía no renovable. 2.1.3. Fuentes de energía renovable. 2.2. La transformación de la energía. 2.3. Energía disponible y energía primaria. 2.4. Una justificación al estudio de las energías renovables. 2.4.1. Generalidades. 2.4.2. Necesidad por la demanda. 2.4.3. Necesidad por el impacto. 2.4.4. Necesidad por la garantía del suministro. 2.4.5. Razones económicas. 2.4.6. Impacto en el crecimiento económico. 2.5. Conclusiones sobre el aprovechamiento de las fuentes de energía. 2.5.1. Las necesidades energéticas a nivel mundial. 2.5.2. Las perspectivas de las renovables en el mundo. 2.5.3. La situación energética en España. La influencia de las energías renovables.

3. ENERGÍA EÓLICA: GENERALIDADES. 3.1. Reseña histórica sobre la Energía Eólica. 3.2. La Política Energética. 3.3. El Aprovechamiento de la Energía Eólica y el Viento. 3.4. Los problemas técnicos que puede plantear el uso de la energía eólica.

4. LA ENERGÍA DEL VIENTO. 4.1. Introducción al estudio del viento. 4.1.1. Los gradientes de presión y la fuerza de Coriolis. 4.1.2. Los vientos globales o geostróficos. 4.1.3. Los vientos locales y de superficie. 4.2. La estabilidad atmosférica. 4.2.1. Los efectos de atenuación sobre los vientos locales. 4.3. La potencia eólica. 4.3.1. Potencia eólica disponible. 4.3.2. Cálculo de la densidad del aire. 4.3.3. La potencia eólica aprovechable. 4.3.4. Teoría de la cantidad de movimiento y la Ley de Betz. 4.4. La variabilidad de la velocidad del viento. 4.4.1. La irregularidad en la velocidad del viento. 4.4.2. Variabilidad del viento a corto plazo. 4.4.3. Turbulencia atmosférica. 4.5. Variaciones espaciales del viento. 4.5.1. Variación vertical. 4.5.2. Efectos del terreno y perturbaciones del flujo. 4.5.3.Influencia de la rugosidad. 4.5.4.Influencia de los obstáculos del terreno. 4.5.5. Extrapolación espacial. 4.6. Obtención y tratamiento de datos de viento. 4.6.1. Parámetros representativos del potencial eólico. 4.6.2. Toma de medidas. 4.6.3. Medición de la velocidad del viento: Anemómetros. 4.6.4. Medición de la dirección del viento: Veleta. 4.6.5. Medición de la temperatura: Termómetro. 4.6.6. Medición de la presión atmosférica: Barómetro. 4.6.7. Metodología y calidad de las medidas. 4.6.8. Frecuencia y duración de las medidas. 4.6.9. Ubicación de los sensores y elección de los instrumentos de medida. 4.7. Modelos meteorológicos para predecir el viento. 4.8. Tratamiento de los datos eólicos. 4.8.1. Distribución de direcciones. 4.8.2. Representación estadística del viento. La distribución de Weibull y Raileigh. 4.9. Aproximación a la medida de la potencia de un aerogenerador. 4.9.1. Densidad de potencia. 4.9.2. Curva de potencia. 4.10. El coeficiente de potencia. 4.11. Estimación de la producción neta de un generador. 4.12. Análisis estadístico de los datos del viento. 4.12.1. Métodos estadísticos. 4.12.2. Método estático. 4.12.3. Método semiestático. 4.12.4. Modelo cuasidinámico. 4.13. Ejemplo práctico de la producción de un aerogenerador.

5. SELECCIÓN DE EMPLAZAMIENTOS. 5.1. Datos generales. 5.2. Caracterización de la selección del emplazamiento de un sistema eólico. 5.2.1. Factores influyentes en el funcionamiento de un sistema eólico. 5.2.2.- Criterios básicos de selección de emplazamientos. 5.2.3. Aspectos particulares en la selección de emplazamientos. 5.3. Distribución del parque eólico. 5.3.1. Efecto de la estela. 5.3.2. Distribución en planta del parque. 5.3.3. Efecto túnel. 5.3.4. Efecto de la colina. 5.4. Otros factores para la selección del emplazamiento de un sistema eólico.

6. ASPECTOS MEDIOAMBIENTALES DE UN SISTEMA EÓLICO. 6.1. Análisis del impacto sobre el medio. 6.2. Impacto sobre la flora y la erosión. 6.3.- Efectos sobre la avifauna. 6.4. Impacto visual. 6.5. Impacto sonoro. 6.6. Aspectos medioambientales en la construcción y operación.

7. AEROGENERADORES. 7.1. Generalidades. 7.1.1. El funcionamiento del aerogenerador. 7.2. Componentes de un aerogenerador. 7.2.1. Cimentación. 7.2.2. La torre. 7.2.3. La góndola o nacelle. 7.3. El rotor. 7.3.1. Generalidades y tipos. 7.3.2. Las palas del aerogenerador. 7.4. La pérdida aerodinámica. 7.5. El buje. 7.6. Aerodinámica del rotor. 7.6.1. Sustentación. 7.6.2. Fuerzas aerodinámicas. 7.6.3. Determinación del perfil y alabeado óptimos. 7.6.4. El mecanismo de orientación. 7.7. Tamaño de las turbinas. 7.8. Tipos de Aerogeneradores. 7.8.1. Generalidades. 7.8.2. Máquinas eólicas de eje horizontal. 7.8.3. Máquinas eólicas de eje vertical. 7.8.4. Aerogeneradores de eje horizontal. 7.8.5. Aerogeneradores de paso variable y paso fijo. 7.8.6. Aerogeneradores de velocidad variable y velocidad fija. 7.9. La potencia de los aerogeneradores.

8. PARQUES EÓLICOS MARINOS (OFF SHORE). 8.1.- Introducción. 8.2.- Ventajas de los emplazamientos marinos. 8.3.- Costes de los parques eólicos marinos. 8.4. Tecnología en las cimentaciones de aerogeneradores en emplazamientos marinos. 8.4.1.Cimentaciones de hormigón. 8.4.2. Cimentaciones por gravedad. 8.4.3. Cimentaciones monopilote. 8.4.4. Cimentación en trípode. 8.4.5. El efecto de la corrosión. 8.4.6. Reutilización de las cimentaciones. 8.5.- Modificaciones en el diseño de las aeroturbinas para parques marinos. 8.6.- Operación del parque off shore. 8.7.- Impacto medioambiental de los parques off shore. 8.8. El marco legislativo de los parques eólicos marinos en España.

9. ENERGÍA EÓLICA: SITUACIÓN ACTUAL DEL MERCADO Y PERSPECTIVAS. 9.1. El contexto internacional de desarrollo de la energía eólica. 9.2. La energía eólica en España. 9.3. El marco regulatorio en España. 9.4. El futuro del sector eólico.

10. DESARROLLO DE UN PROYECTO EÓLICO. 10.1. Pasos previos al lanzamiento del proyecto. 10.2. Estructura típica de los proyectos renovables. 10.3. Fases en el ciclo de vida de los proyectos de energías renovables. 10.4. Estudio previo del proyecto. 10.4.1. El Estudio de la Calidad del Viento. 10.4.2. El Estudio de la Producción Anual Estimada de Energía (AEP). 10.4.3. La Evaluación de los costes de inversión (CAPEX). 10.4.4. La Evaluación de los costes de explotación (OPEX). 10.5. Principales parámetros de decisión. 10.5.1. La necesidad de parámetros de decisión. 10.5.2. Estudio de Viabilidad Técnico. 10.5.3. Estudio de Viabilidad Legal. 10.5.4. Estudio de Viabilidad Económico-Financiero. 10.5.5. Análisis Económico-Financiero. 10.5.6. Métodos de Valoración de Inversiones. 10.6. Ingeniería para desarrollo de proyecto. 10.6.1. Objeto de la Ingeniería para Desarrollo de Proyecto. 10.6.2. Clean Space. 10.6.3. Ingeniería para Permitting. 10.7. Permitting. 10.8. Construcción del proyecto. 10.8.1. Diseño constructivo. 10.9. Ejecución. 10.10. Puesta en marcha. 10.11. Certificación de la instalación. 10.11.1. Definición de los Certificados de la Instalación. 10.11.2. Certificado de Aceptación Provisional (CAP). 10.11.3. Certificado de ACeptación Definitivo (CAD). 10.12. Fase de operación. 10.12.1. Explotación de la Instalación. 10.12.2. Desmantelamiento.

11. OTRAS APLICACIONES Y USOS DE LA ENERGÍA EÓLICA. 11.1 Generación eléctrica a pequeña escala. 11.3. Cálculo de la energía producida. 11.3. Bombeo de agua. 11.4. Hidrógeno "verde". 11.5. Desalinización.

GLOSARIO DE TÉRMINOS.

BIBLIOGRAFÍA.