Desde 2007, la capacidad de generación eólica en los Estados Unidos ha crecido a un ritmo del 30 por ciento anual, más rápido que cualquier otra tecnología generadora de energía. La tasa de crecimiento continúa aumentando a pesar de la complejidad de la utilización de la tecnología eólica. Por ejemplo, todavía hay dudas sobre el diseño adecuado de los parques eólicos y la cantidad de superficie necesaria para instalarlos de manera eficiente. Los proyectos de energía eólica a gran escala y las turbinas eólicas residenciales tienen un conjunto completo de consideraciones de diseño.
TL; DR (Demasiado larga; No se leyó)
Las turbinas de viento necesitan una instalación ininterrumpida e ininterrumpida. flujo o aire para trabajar efectivamente, lo que significa que no debe haber obstrucciones cerca. Los investigadores han sugerido que para turbinas eólicas residenciales a 150 metros de distancia de obstrucciones cercanas es suficiente. En el caso del espaciamiento de parques eólicos, las turbinas deben tener al menos 7 diámetros de rotor separados.
Sistemas residenciales
Una turbina eólica es más efectiva cuando opera de manera estable y suave , flujo de aire inmutable e ininterrumpido. Eso nunca ocurre en el mundo real, pero al planear dónde instalar una turbina eólica, las ubicaciones deben estar lo más cerca posible del ideal. Para los sistemas residenciales, no se trata tanto de la cantidad de área que necesita la turbina eólica, sino de la distancia que se requiere entre la turbina eólica y otras obstrucciones. Una regla empírica es instalar una turbina eólica a 150 metros (492.1 pies) de distancia de cualquier obstrucción cercana, y a una altura tal que la parte inferior de las palas del rotor esté a 9 metros (29,5 pies) por encima de las obstrucciones, incluidos edificios y árboles .
Espaciado de aerogeneradores eólicos
Los parques eólicos son conjuntos de grandes turbinas diseñadas para generar energía eléctrica a escala de servicios públicos. Las grandes turbinas en los parques eólicos no son diferentes a las turbinas residenciales en un aspecto: funcionan mejor con viento suave y fluido. Si algo perturba el flujo de aire, crea turbulencias, haciendo que la turbina sea menos eficiente. Cada turbina eólica crea turbulencias en el área detrás y alrededor de ella, por lo que las turbinas deben estar separadas una de la otra. Las distancias en este caso se expresan en diámetros de rotor. La regla empírica general para el espaciamiento de parques eólicos es que las turbinas están a unos 7 diámetros del rotor una de la otra. Por lo tanto, un rotor de 80 metros (262 pies) tendría que estar a 560 metros (más de un tercio de milla) de las turbinas adyacentes. Investigadores de la Universidad Johns Hopkins han propuesto que el doble de espacio aumentaría la eficiencia general.
Uso directo de la tierra
Las reglas básicas son simplemente eso: expresiones simplificadas para tener una idea aproximada de los requisitos del sistema. Para averiguar qué está sucediendo en el mundo real, los investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Renovable, NREL, encuestó 172 proyectos de energía eólica a gran escala para ver cuánta tierra realmente están usando. El uso directo de la tierra es una medida del área de cosas tales como la plataforma de la torre de concreto, las subestaciones de energía y los nuevos caminos de acceso. En los Estados Unidos, el uso directo de la tierra para las turbinas eólicas es de tres cuartos de acre por megavatio de capacidad nominal. Es decir, una turbina eólica de 2 megavatios requeriría 1,5 acres de tierra.
Área total de parques eólicos
En cualquier parque eólico hay mucho espacio entre las turbinas. Parte de ese espacio es para minimizar la turbulencia, pero otra parte es seguir las líneas de cresta o evitar otros obstáculos. Gran parte de esta área se utiliza para otros fines, como granjas agrícolas. Los investigadores de NREL también estudiaron este uso total de la tierra. Encontraron un promedio aproximado de 4 megavatios por kilómetro cuadrado (aproximadamente 10 megavatios por milla cuadrada). Entonces, un aerogenerador de 2 megavatios requeriría un área total de aproximadamente medio kilómetro cuadrado (aproximadamente dos décimas de milla cuadrada).
Requisitos regulatorios
Los requisitos regulatorios impulsan en gran medida el viento de la zona las turbinas requieren. Hay más de 3.000 condados en los Estados Unidos, la mayoría de ellos responsables de las regulaciones de zonificación eólica, y es poco probable que cada uno tenga un experto en la ubicación de las turbinas eólicas. Eso lleva a algunas regulaciones bastante arbitrarias. Las disposiciones para contratiempos son un buen ejemplo y podrían tener un impacto en la cantidad de espacio que necesita una matriz de turbina. Debido a que la tecnología eólica es relativamente nueva y cambia rápidamente, no hay muchos datos sobre las desventajas o peligros de ubicar las turbinas cerca de otras estructuras, por lo que hay algunas decisiones casi aleatorias sobre la distancia mínima que las turbinas eólicas deben ubicarse desde las líneas de propiedad. Las regulaciones de retroceso en los Estados Unidos varían desde una distancia "para que el ruido de las turbinas no sea una intrusión", hasta "el doble de la altura del sistema, incluidas las palas del rotor", hasta una altura uniforme de 304,8 metros (1.000 pies). >
