Aerogenerador (WTG)

Un aerogenerador, o WTG, convierte la energía cinética del aire en movimiento en potencia eléctrica mediante un rotor aerodinámico, una cadena mecánica y un sistema generador eléctrico. Los WTG utility scale actuales son máquinas muy sofisticadas de control, no simples turbinas mecánicas, y su desempeño viene determinado por la aerodinámica, el control del convertidor y el cumplimiento de código de red.

La producción eólica varía con la velocidad del viento, la turbulencia, la densidad del aire y el modo de control de la turbina. La planta debe ajustar continuamente velocidad de rotor, pitch de palas y salida eléctrica para maximizar captura a vientos moderados y limitar cargas mecánicas cuando el viento es alto.

Aspectos clave de los aerogeneradores:

• Conversión aerodinámica: El rotor extrae una parte de la energía del viento y la transforma en potencia mecánica en el eje. Esa conversión depende mucho del diseño de pala, la tip-speed ratio, el ángulo de pitch y las condiciones locales del viento.
• Tecnologías modernas: Los WTG grandes actuales suelen operar a velocidad variable con arquitecturas de generador de doble alimentación o de convertidor completo. La tecnología elegida afecta el comportamiento del convertidor, la respuesta ante fallas y la capacidad de soporte a la red.
• Control por encima y por debajo de velocidad nominal: Por debajo del viento nominal, el objetivo suele ser maximizar la captación de energía. Por encima del nominal, se usan control de pitch y limitación de potencia para mantener la producción y las cargas mecánicas dentro de los límites de diseño.
• Papel en la integración de red: Las plantas eólicas no son solo productoras de energía, también interactúan dinámicamente con la red mediante convertidores, controladores de planta y sistemas de reactiva. Su aportación a soporte de tensión, permanencia ante fallas y respuesta en frecuencia depende del diseño de control y de los requisitos del sistema.
• Dependencia del emplazamiento: El factor de capacidad y el perfil de producción dependen mucho del régimen de viento, la turbulencia, las pérdidas por estela y de si el proyecto es onshore u offshore. Por eso una buena evaluación del recurso es central tanto para la economía del proyecto como para la planificación del sistema.