¿Cuánta electricidad puede generar una turbina eólica por día?

La generación diaria de energía de los aerogeneradores no es un valor fijo, depende principalmente de los siguientes tres factores fundamentales:

1. Capacidad del ventilador (potencia nominal)

Se trata de la potencia máxima que puede generar un aerogenerador en condiciones óptimas, medida en kilovatios (kW) o megavatios (MW).
Especificaciones comunes:

Ventilador pequeño (como el de uso doméstico): 10 kW - 100 kW

Turbinas eólicas terrestres comerciales: 2 MW - 5 MW (actualmente la opción más común)

Grandes turbinas eólicas marinas: 6 MW - 15 MW+ (como turbinas eólicas de 14 MW con diámetros de impulsor superiores a 230 metros)

2. Velocidad del viento (el factor más crítico)

La generación de energía de las turbinas eólicas está en una relación cúbica con la velocidad del viento, y un pequeño aumento en la velocidad del viento puede conducir a un aumento significativo en la generación de energía.

Reducción de la velocidad del viento (normalmente alrededor de 3-4 m/s): el aerogenerador comienza a generar electricidad.

Velocidad nominal del viento (normalmente alrededor de 12-15 m/s): El ventilador alcanza su potencia nominal para generar electricidad.

Velocidad del viento reducida (normalmente alrededor de 25 m/s): el ventilador se detiene para garantizar la seguridad.

Rango de velocidad del viento ideal: el ventilador funciona principalmente a velocidades inferiores a la velocidad nominal del viento, por lo que la potencia de salida promedio real es mucho menor que la potencia nominal.

3. Tasa de utilización de la energía eólica (factor de capacidad)

Se trata de un indicador clave para medir la "eficiencia de trabajo" de las turbinas eólicas, que se refiere a la relación entre la generación de energía real durante un período de tiempo y la generación de energía máxima teórica (continuamente a plena capacidad).

Aerogeneradores terrestres: normalmente entre un 25% y un 40% (afectados por los recursos eólicos, el terreno, el tiempo de inactividad por mantenimiento, etc.).

Turbinas eólicas marinas: típicamente 40% - 50%+ (con vientos marinos más fuertes y estables).

Cálculo teórico y ejemplos

Fórmula de cálculo:
Generación diaria de electricidad (kWh) = potencia nominal (kW) x 24 horas x factor de capacidad

Por ejemplo
Suponiendo que una turbina eólica terrestre común de 3 MW (3000 kW) está ubicada en un parque eólico con buenas condiciones y un factor de capacidad del 35%.

Generación diaria de electricidad = 3000 kW x 24 horas x 0,35 = 25200 kWh

Esto significa que este aerogenerador genera una media de unos 25.000 kWh de electricidad al día.

Conceptos importantes: comparación y significado

En comparación con el consumo eléctrico doméstico: El consumo eléctrico anual promedio de un hogar común en China es de unos 2000 a 3000 kWh. La generación diaria de energía del aerogenerador de 3 MW mencionado anteriormente puede abastecer a aproximadamente 10 hogares durante un año.

En comparación con la generación de energía a partir de carbón: si se generan 25.000 kWh de electricidad utilizando carbón estándar (aproximadamente 300 gramos de carbón por kWh), equivale a ahorrar alrededor de 7,5 toneladas de carbón estándar y reducir alrededor de 20 toneladas de emisiones de dióxido de carbono.

Volatilidad real: El aerogenerador puede estar a plena capacidad en un día determinado (24 horas x 3 MW = 72 000 grados), o puede no tener viento o generar energía cero durante el mantenimiento. Los valores calculados anteriormente son el promedio de las estadísticas a largo plazo.

resumen

Una turbina eólica terrestre convencional de 2-3 MW puede generar un promedio de 15 000 a 25 000 kWh de electricidad al día en condiciones favorables de recurso eólico. Los valores específicos deben determinarse en función de los datos reales sobre las condiciones eólicas del modelo de turbina eólica, la ubicación de instalación y el nivel de mantenimiento, ya que existen diferencias significativas entre las distintas turbinas y parques eólicos.