Universidad de Zaragoza CSIC
Desarrollo del primer prototipo de un generador eléctrico para turbinas eólicas de media velocidad y media potencia basado en superconductores
Publication Date:  09/01/2017

 

Los superconductores son materiales sin resistencia eléctrica (por lo que pueden conducir electricidad sin pérdidas) y son prometedores en el campo de la energía. En generadores eléctricos, el uso de imanes basados en bobinas superconductoras permite una disminución de su peso y dimensiones, así como de las pérdidas por calentamiento.

 

Avanzar en este campo es lo que persigue el proyecto desarrollado por Gamesa Innovation and Technology, una compañía española líder en el sector de la energía eólica, junto con el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona del CSIC y el Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón, centro mixto del CSIC y de la Universidad de Zaragoza.

 

El Proyecto, que ha sido parcialmente financiado por el Ministerio de Innovación y Competitividad (Retos Colaboración RTC-2014-1740-3), ha finalizado con éxito la primera fase de desarrollo de un generador superconductor de mediana velocidad y de potencia intermedia (de la clase 2 Megawatios), para ser utilizado de forma directa en molinos eólicos convencionales, con la construcción de un primer prototipo que valida el diseño propuesto.

 

Se trata de un generador más ligero que puede obtener la misma potencia o mayor que los generadores convencionales con menor velocidad de rotación (un tercio de la habitual). Además, es más ligero que un generador convencional, por lo que se simplifica el multiplicador, que es el conjunto de engranajes que transmite y multiplica el movimiento de las palas al generador. Esto permite reducir el peso del conjunto, así como el número de engranajes del multiplicador, lo que aligera la estructura del conjunto mecánico general.

 

El generador eléctrico superconductor desarrollado, el primero en el mundo para su uso en turbinas eólicas de media potencia y media velocidad, se basa en una arquitectura innovadora que reduce la cantidad de cobre y hierro en el circuito magnético lo que conlleva una mayor eficiencia. En un horizonte próximo, cuando se incremente la producción de materiales superconductores y se reduzca su precio, también se reducirán los costes de aplicaciones derivadas. La futura implantación de este tipo de generador eléctrico superconductor en los aerogeneradores abre una nueva perspectiva para la industria eólica, haciendo más eficientes y robustos los molinos eólicos con el fin de abaratar la producción de energía.

 

Tras varios años de intensa colaboración entre las tres entidades, la culminación de la primera fase en 2016 con la construcción de un prototipo a escala real y la correspondiente realización de ensayos, supone un ejemplo de éxito de transferencia tecnológica desde la investigación de materiales superconductores hacia su posible aplicación en la generación de energía eólica. Futuros desarrollos permitirán la realización de ensayos de campo y la optimización de esta tecnología innovadora en este sector.