Velocidad nominal del viento
La velocidad de viento más baja a la que un aerogenerador alcanza su potencia nominal, normalmente de 10 a 13 m/s en las turbinas modernas de gran escala.
Entre la velocidad de arranque y la nominal, la turbina trabaja en la «región 2»: el control ajusta la velocidad del rotor para mantener la mejor velocidad específica en punta de pala y extraer toda la potencia posible, de modo que la producción crece aproximadamente con el cubo de la velocidad del viento. Por encima de la velocidad nominal («región 3»), el control de paso limita la producción a la potencia nominal y descarta la energía sobrante del viento.
La velocidad nominal se deriva del equilibrio entre el tamaño del generador y el del rotor, que se suele expresar como potencia específica (W nominales por m² de área barrida):
- Potencia específica alta (400–450 W/m²): velocidad nominal cercana a 12,5–13,5 m/s, adecuada para emplazamientos de viento fuerte de clase IEC I
- Potencia específica baja (200–300 W/m²): velocidad nominal cercana a 9,5–11 m/s, la tendencia dominante en tierra desde aproximadamente 2015
- Marina (300–400 W/m²): velocidad nominal en torno a 10,5–12 m/s
Con una velocidad nominal más baja, la turbina llega a plena potencia más a menudo, lo que eleva el factor de capacidad y suaviza la producción, a costa de un rotor más grande y pesado por MW. Los análisis del Berkeley Lab sobre proyectos de EE. UU. atribuyen buena parte de la subida de los factores de capacidad en tierra durante la última década a este giro hacia potencias específicas menores.
Términos relacionados
Todos los términos →- Curva de potencia
La relación entre la velocidad del viento a la altura del buje y la potencia eléctrica de un aerogenerador; combinada con la distribución de velocidades del viento, sirve para estimar la producción anual.
- Velocidad de arranque del viento
La velocidad de viento más baja, medida a la altura del buje, a la que un aerogenerador empieza a producir potencia eléctrica neta; en las máquinas modernas suele estar entre 2,5 y 4 m/s.
- Velocidad de corte del viento
La velocidad de viento a la que un aerogenerador se detiene o reduce potencia para protegerse de cargas excesivas; en máquinas de gran escala suele ser 25 m/s (media de 10 minutos).
- Área barrida
Superficie del círculo que describen las palas de un aerogenerador al girar; la potencia es directamente proporcional a ella, y crece con el cuadrado del diámetro del rotor.
- Factor de capacidad
Relación entre la energía que una central produce realmente en un periodo y la que produciría funcionando a plena potencia nominal durante todo ese periodo.
- Control de paso (pitch)
Giro de las palas de un aerogenerador sobre su eje longitudinal para cambiar el ángulo de ataque; sirve para regular la potencia por encima de la velocidad nominal, arrancar y detener el rotor.