El primer paso a la hora de instalar un aerogenerador, o construir un parque eólico concreto, va a ser realizar una medición del viento disponible en la zona, para determinar la viabilidad y mejor ubicación de la instalación.
Por medio de sensores (anemómetros y veletas) colocados en una torre de medición, se recogerán datos de velocidad y dirección del viento, a distintas alturas.
Estas torres se mantienen durante largos periodos de tiempo, normalmente dos años, para obtener datos detallados a lo largo de las estaciones.
Los datos obtenidos, junto a los que nos dan ya los mapas eólicos nacionales, nos ayudarán a definir la conveniencia o no, así como la mejor ubicación para nuestros aerogeneradores.
El siguiente paso en nuestro camino es un poco más tedioso. Se realizará un proyecto técnico, donde se determinarán los aerogeneradores más convenientes para el terreno estudiado, así como la ubicación deseada. Al mismo tiempo, empezaremos las solicitudes de licencias, así como los trámites para la adquisición o arrendamiento de los terrenos donde queremos instalarnos, en caso de que no sean propiedad del promotor.
Uno de los trámites más importantes a la hora de conseguir una licencia, es el estudio de impacto medioambiental, donde se detallará en qué medida nuestras operaciones van a afectar al ecosistema animal y vegetal de la zona. Además, arrancarán en proyectos paralelos las instalaciones complementarias a nuestro parque, como son las líneas de distribución eléctrica en alta tensión, o las subestaciones eléctricas necesarias.
Todos los trámites necesarios para conseguir la licencia final pueden demorar varios años, por lo que las solicitudes de licencia e impacto medioambiental se suelen lanzar casi a la vez que las mediciones locales.
Obtenida la licencia, y asegurada la disponibilidad de los terrenos, comienzan los trabajos preparatorios. Se acondicionarán caminos en el terreno escogido, para permitir tanto la llegada de componentes como para las grúas que los instalarán. Debido al aumento de la altura de los aerogeneradores, llegando ya a los 200m, los viales para las grúas deben superar en algunos casos los 15 metros de ancho.
Asimismo, es importantísimo revisar y modificar las carreteras de acceso al parque e incluso construir rutas alternativas a las ya existentes, aunque sea de forma temporal para, por ejemplo, poder salvar núcleos de población.
La obra civil de un parque incluye las siguientes infraestructuras:
Viales de acceso al parque.
Viales internos del parque.
Cimentación de los aerogeneradores.
Plataformas para acopio de materiales y posicionamiento de grúas al pie de cada aerogenerador.
Líneas eléctricas subterráneas de alta tensión y comunicaciones entre subestación eléctrica y aerogeneradores.
Líneas aéreas de alta tensión para evacuación de la energía producida.
Una vez tenemos el terreno preparado para la instalación, y hemos abierto los viales necesarios para la llegada de materiales, es cuando podemos empezar a acopiar los distintos componentes, que habrán sido adquiridos meses antes (los tiempos de entrega de componentes, al ser tan específicos y costosos, son muy amplios). No solo los anchos de calzada, sino también las pendientes máximas y los radios de giro en las curvas son factores clave.
Normalmente, tan pronto tenemos la zona lista, y la cimentación ha pasado los controles (el hormigón tarda 28 días en adquirir el 100% de su dureza, y se hacen pruebas en laboratorio varias veces para asegurar que tiene la resistencia requerida), estamos preparados para recibir componentes.
El primer componente que se suele montar es la grúa. Debido a la altura que necesitamos, las grúas autopropulsadas más grandes tienen dimensiones que no las posibilitan para circular por carretera, sólo por los viales internos del parque, y para moverse de un parque a otro, o incluso entre zonas del parque si éste es muy extenso, se han de montar y desmontar para su transporte.
Debido a su tamaño, la torre se suministra en 4 o 5 tramos que se acopiarán en la plataforma construida junto a la cimentación. Seguidamente se montará la nacelle, y posteriormente el rotor. Debido a que, sobre todo en instalaciones en tierra, cuanto más alto subimos, más estables y potentes son los vientos, la tecnología busca molinos más altos y más potentes.
En algunos casos, el rotor se monta en el suelo y se eleva completo, mientras que en otros se iza primeramente el buje y posteriormente se montan las palas una a una, en posición horizontal (a las 3 del reloj) o en posición vertical (a las 6 del reloj).
Como hemos comentado, una línea eléctrica de alta tensión, normalmente subterránea, conectará los distintos aerogeneradores entre sí. Se hace subterránea aprovechando la construcción de los caminos (normalmente se usa una de las cunetas) y para minimizar el impacto visual.
Una vez se han conectado todos los molinos de nuestro parque, es necesaria una línea de evacuación. Normalmente los aerogeneradores van a suministrar electricidad entre 10.000 y 40.000 Voltios. Dependiendo de la distancia a la red eléctrica existente, es posible que dentro del mismo parque se instale una subestación transformadora, para elevar aún más el voltaje, hasta 132.000V, si la distancia es muy larga.
A estos niveles, las líneas de alta tensión se van a construir aéreas, con torres metálicas de celosía.
Cuando los componentes están instalados, comienza una serie de pruebas internas en el interior del aerogenerador, para asegurar que, antes de ponerlo en marcha y conectarlo a la red, todo está en orden. En el vídeo que se muestra a continuación se muestra un aerogenerador por dentro y los distintos componentes que se testearán antes de arrancar la turbina.
Los aerogeneradores se diseñan para un tiempo de vida de unos 20 años. Se ven muchos casos de aerogeneradores que tienen mucha más antigüedad y siguen funcionando, pero se considera que su tiempo de vida es ése. Durante la vida del parque eólico, las turbinas van a ser supervisadas de forma remota (un centro de control informa y permite el accionamiento remoto de los aerogeneradores), y al aerogenerador ya sólo acudirán los técnicos de mantenimiento.
El mantenimiento de un aerogenerador se clasifica en:
Preventivo: los componentes tienen tiempos de uso, cambio de aceites, engrase, etc. Se planifican momentos de baja o nula producción para enviar los técnicos al parque.
Predictivo: mediante sensores, podemos anticipar fallos que no son críticos, es decir, el aerogenerador puede seguir funcionando, pero en las próximas paradas por Mantenimiento Preventivo, deberemos efectuar la reparación para evitar un fallo de la turbina cuando ésta se encuentre en plena producción.
Correctivo: se realiza cuando falla de forma inesperada un componente crítico y la turbina no puede seguir funcionando. Puede ser desde una alarma que se considere crítica para el sistema de seguridad (fallo de lectura de una temperatura, por ejemplo) al cambio de un gran componente, como por ejemplo, una multiplicadora.
Debido al alto coste de los aerogeneradores y al interés en que estén produciendo el mayor tiempo posible, el factor de disponibilidad (es decir, el tiempo que la turbina funcionará sin problemas cuando sopla el viento) es crítico. Los mejores fabricantes tienen unos factores de disponibilidad de más del 98%.
Una vez la turbina ha agotado su ciclo vital, por el coste de las averías que está generando, por el término de la licencia de operación de la instalación, o por el desarrollo de nuevos modelos más potentes que hacen interesante un plan de renovación, la turbina se desmonta de igual forma que se ha montado.
Si es para un plan de renovación, las cimentaciones se reformarán y reforzarán para acoger el nuevo modelo, y se revisará el tamaño de las líneas eléctricas. SI es para un desmontaje definitivo, se eliminará y trasladará a vertedero hasta el hormigón de la zapata.
Los componentes de los aerogeneradores son, en su inmensa mayoría, reciclables y ya hay compañías que anuncian su intención de fabricar turbinas 100% reciclables y con impacto 0 en el medioambiente. ¿Lo conseguirán algún día?