Por Ding Yiting, People’s Daily
Un hito importante en la innovación de energía renovable está tomando forma en las vastas extensiones del banderín izquierdo de Alxa, en la región autónoma de Mongolia Interior, norte de China. El cometa de energía eólica de gran altitud más grande del mundo, un sistema de energía eólica aerotransportado de 5,000 metros cuadrados, ha completado recientemente todas las pruebas programadas y ha logrado una recuperación estable en pleno vuelo. Este avance representa un paso significativo hacia la aplicación de ingeniería de la tecnología de energía eólica de gran altitud en China.
La generación de energía eólica de gran altitud captura la energía del viento a altitudes superiores a 300 metros utilizando sistemas aerotransportados para convertir el viento en electricidad. El proceso se asemeja al lanzamiento y recuperación de un cometa gigante. Un globo de helio eleva el sistema a la altitud objetivo, donde el dosel de captura se despliega y comienza una serie de maniobras aéreas controladas. Estos movimientos generan tensión a lo largo del cable principal, que impulsa los generadores en tierra para producir electricidad.
¿Cuán eficiente es esta estación de energía aerotransportada?
Según Cao Lun, comandante en jefe del proyecto nacional de investigación y desarrollo de energía eólica de gran altitud de China, el sistema está diseñado con una capacidad nominal de 5 megavatios. En cada ciclo operativo de 20 minutos, el cometa asciende desde 500 a 3,000 metros y regresa, generando aproximadamente 500 kilovatios-hora de electricidad. En condiciones normales de funcionamiento, podría producir hasta 10 millones de kilovatios-hora anuales, equivalente a ahorrar unas 3,000 toneladas de carbón estándar.
A nivel global, se están persiguiendo dos enfoques tecnológicos principales para la energía eólica de gran altitud: generación aerotransportada y generación en tierra. La diferencia radica en la ubicación del generador. Los sistemas aerotransportados integran generadores directamente en la plataforma voladora, mientras que los sistemas basados en tierra, como el probado en Alxa, ubican el generador en el suelo y utilizan dispositivos aerotransportados como cometas o aeronaves para capturar el viento y conducir la generación de energía a través de cables conectados.
Aunque el concepto es mecánicamente sencillo, la implementación práctica es muy exigente. El sistema debe resistir la cizalladura del viento, la turbulencia y condiciones climáticas severas. El dosel de 5,000 metros cuadrados cubre un área comparable a una docena de canchas de baloncesto estándar, lo que hace su despliegue extremadamente desafiante. Durante la operación, el cabrestante en tierra recoge el cable a velocidades de 50 a 60 kilómetros por hora.
¿Por qué perseguir la energía eólica de gran altitud cuando los parques eólicos convencionales ya están bien establecidos?
«Los vientos de gran altitud ofrecen una mayor densidad de energía, mayor estabilidad direccional y una disponibilidad geográfica más amplia. Sus reservas teóricas exceden el consumo global de electricidad en más de 100 veces», explicó Huo Shaolei, experto técnico sénior de China Power Engineering Consulting Group Co., Ltd.
En comparación con los sistemas terrestres tradicionales, la energía eólica de gran altitud puede reducir el uso de tierra y acero hasta en un 90 por ciento y disminuir los costos de generación de electricidad aproximadamente en un 30 por ciento. Huo señaló que la energía eólica de gran altitud sigue siendo un segmento no desarrollado del sector de energía renovable, pero a medida que las tecnologías avancen y los costos caigan, sus perspectivas comerciales son muy prometedoras.
«Nuestro próximo paso es realizar pruebas que involucren múltiples sistemas de cometas e iniciar ensayos de generación de energía a finales del próximo año», añadió.
En la actualidad, China posee un portafolio de derechos de propiedad intelectual independientes para su modelo de energía eólica de gran altitud basado en tierra de tipo escalera-cometa, asegurando capacidades de autosuficiencia en toda la cadena industrial.
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