Energía eólica en Estados Unidos para niños

La energía eólica en los Estados Unidos es una forma de producir electricidad usando la fuerza del viento. En los últimos años, esta industria ha crecido muy rápido en el país. Por ejemplo, en los doce meses hasta noviembre de 2017, la energía eólica generó el 6.33% de toda la electricidad en Estados Unidos.

A principios de 2017, Estados Unidos tenía una capacidad instalada de 82,183 megavatios (MW) de energía eólica. Solo China y la Unión Europea tenían más. El año de mayor crecimiento fue 2012, cuando se instalaron 11,895 MW de energía eólica.

En 2016, Nebraska se unió a otros 17 estados que ya tenían más de 1,000 MW de energía eólica. Texas es el estado con mayor capacidad instalada, superando los 22,000 MW a finales de 2018. Esto cubre aproximadamente el 15% del consumo de electricidad de Texas. Iowa es el estado que genera el mayor porcentaje de su energía con el viento, mientras que Dakota del Norte produce la mayor cantidad de energía eólica por persona.

El Centro de Energía Eólica Alta en California es el parque eólico más grande de Estados Unidos, con una capacidad de 1,548 MW. GE Power es el principal fabricante de aerogeneradores en el país.

Historia de la energía eólica en EE. UU.

Mapa que muestra el potencial de la energía eólica en EE. UU., incluyendo la costa.

Mapa que ilustra la capacidad de generación eólica instalada para los estados de EE. UU. a fines de 2018.

El primer uso de varios aerogeneradores para una comunidad en Estados Unidos pudo haber sido en Pettibone, Dakota del Norte, en 1940. Allí se usaron cinco unidades comerciales.

En 1980, se instaló el primer parque eólico del mundo en Crotched Mountain, New Hampshire. Estaba formado por veinte aerogeneradores de 30 kilovatios (kW).

Desde 1974 hasta mediados de los años 80, el gobierno de Estados Unidos trabajó con empresas para mejorar la tecnología de los grandes aerogeneradores. Se desarrollaron varias turbinas eólicas experimentales de la NASA. Este programa ayudó a crear muchas de las tecnologías que se usan hoy en día en las turbinas de varios megavatios, como las torres de acero y los generadores de velocidad variable.

Más tarde, en los años 80, California ofreció beneficios fiscales para la energía eólica. Esto ayudó a financiar el primer uso importante de la energía eólica para la electricidad pública. En 1985, la mitad de la energía eólica del mundo se generaba en Altamont Pass, California. A finales de 1986, se habían instalado allí unos 6,700 aerogeneradores, la mayoría de menos de 100 kW.

¿Cuáles son los parques eólicos más grandes?

Mapa de grandes parques eólicos de Estados Unidos, con el tamaño ilustrado.

Aquí te mostramos diez de los parques eólicos más grandes de Estados Unidos:

Crecimiento de la energía eólica

Producción de energía

Generación de energía eléctrica eólica mensual en los Estados Unidos, 2007-2015.

Factores de capacidad mensual promedio para la generación de energía eléctrica por aerogeneradores a escala de servicio público en los Estados Unidos, 2011-2015.

A partir de 2017, Estados Unidos tenía más de 82 gigavatios (GW) de capacidad de energía eólica. La energía eólica ha crecido mucho en los últimos años. En 2008, la capacidad instalada en EE. UU. aumentó un 50% respecto al año anterior.

Para 2014, la industria eólica en EE. UU. logró producir más energía a menor costo. Esto se logró usando turbinas más altas con palas más largas, que capturan vientos más fuertes a mayor altura. Esto abrió nuevas oportunidades en estados como Indiana, Míchigan y Ohio, donde el precio de la energía eólica se volvió competitivo con otras fuentes de energía. Los precios bajaron a unos 4 centavos por kilovatio-hora en algunos casos.

El factor de capacidad es la relación entre la energía que realmente se produce y la capacidad máxima de las turbinas. El factor de capacidad promedio para la energía eólica en EE. UU. aumentó del 31.7% en 2008 al 32.3% en 2013.

Potencial de energía eólica

Según el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL), los Estados Unidos tienen un gran potencial para la energía eólica terrestre, con la capacidad de generar mucha más electricidad de la que se consume actualmente. También hay un enorme potencial para la energía eólica marina, es decir, parques eólicos construidos en el mar.

Un informe de 2008 del Departamento de Energía de EE. UU. sugirió que la energía eólica podría suministrar el 20% de toda la electricidad del país para 2030. Para lograr esto, se necesitan mejoras en el costo, el rendimiento y la fiabilidad de los aerogeneradores.

Energía eólica por estado

Tendencias de la generación eléctrica eólica en los cinco estados principales, 1990-2013.

En 2015, la energía eólica generó el 10% o más de la electricidad en doce estados de EE. UU., incluyendo Colorado, Iowa, Kansas y Texas. Iowa, Dakota del Sur y Kansas obtuvieron más del 20% de su electricidad del viento.

Los cinco estados con mayor capacidad eólica instalada a principios de 2017 fueron:

• Texas (20,321 MW)
• Iowa (6,917 MW)
• Oklahoma (6,645 MW)
• California (5,662 MW)
• Kansas (4,451 MW)

Catorce estados ahora obtienen el 10% o más de su electricidad de la energía eólica. La mayoría de estos estados se encuentran en las llanuras centrales.

Los cinco estados con el mayor porcentaje de generación eólica en 2016 fueron:

• Iowa (36.6%)
• Dakota del Sur (30.3%)
• Kansas (29.6%)
• Oklahoma (25.1%)
• Dakota del Norte (21.5%)

Texas

Una pala de aerogenerador en la I-35 cerca de Elm Mott, una imagen cada vez más común en Texas.

En 2016, Texas superó los 20,000 MW de capacidad de generación eólica. En 2011, Texas fue el primer estado en superar los 10,000 MW.

En 2008, Texas aprobó una inversión de casi 5 mil millones de dólares para expandir su red eléctrica. El objetivo era llevar la energía eólica desde las zonas occidentales del estado a las ciudades principales.

El parque eólico de Roscoe, en Texas, es el más grande del estado, con 627 aerogeneradores y una capacidad total de 781.5 MW. Se encuentra a unos 320 km al oeste de Fort Worth.

California

La energía eólica en California ha duplicado su capacidad desde 2002. Con casi 4,000 MW instalados a finales de 2011, la energía eólica cubre alrededor del 5% de las necesidades eléctricas de California. Esto es suficiente para abastecer a más de 400,000 hogares.

Gran parte de la producción eólica de California se encuentra en tres regiones principales: Altamont Pass, Tehachapi Pass y San Gorgonio Pass. El nuevo y enorme Centro de Energía Eólica Alta también está en la región de Tehachapi Pass.

La mayoría del Parque eólico San Gorgonio Pass visto desde Montañas San Jacinto hacia el sur. El diseño incluye una variedad de diseños de turbinas más grandes, grandes y antiguos.

Iowa

Porcentajes de generación eólica estatal para 2017. Cinco estados superaron el 25% de la generación.

Más del 35% de la electricidad generada en Iowa proviene de la energía eólica. A finales de 2016, Iowa tenía más de 6,900 MW de capacidad de generación. Desde que Iowa adoptó un estándar de energía renovable en 1983, la industria eólica ha atraído más de 10 mil millones de dólares en inversiones.

Oklahoma

Oklahoma tiene uno de los mejores recursos de viento en Estados Unidos. Bergey Windpower, un fabricante importante de pequeñas turbinas eólicas, se encuentra en Oklahoma. Varias escuelas y universidades en el estado ofrecen programas para formar a personas en la industria de la energía eólica.

Illinois

Se muestra el promedio mensual de la generación eólica por persona para los 20 estados principales de EE. UU. Para referencia, el uso mensual promedio de electricidad residencial en los EE. UU. es de aproximadamente 900 kW-horas.

La energía eólica en Illinois ha sido apoyada por una ley que exige que las compañías eléctricas obtengan un porcentaje de su energía de fuentes renovables. Illinois tiene un gran potencial para instalar hasta 249,882 MW de energía eólica.

Kansas

En 2012, Kansas experimentó un gran crecimiento en proyectos eólicos, convirtiéndose en uno de los mercados de energía eólica de más rápido crecimiento. A finales de 2014, la capacidad total era de 2,967 MW. Kansas tiene un alto potencial para la energía eólica, solo superado por Texas. Se estima que Kansas podría generar 3,900 teravatios-hora (TW·h) de electricidad cada año.

Desarrollo de la industria eólica

Tendencias de la industria

Desde 2005, muchos fabricantes importantes de turbinas eólicas han abierto instalaciones en Estados Unidos. De los 10 principales fabricantes mundiales en 2007, siete tenían presencia de fabricación en EE. UU.

En 2008, se anunciaron planes para 30 nuevas fábricas, y la industria eólica espera que la fabricación de componentes se realice cada vez más dentro del país. En total, 70 instalaciones de fabricación han comenzado a producir, se han expandido o se han anunciado desde enero de 2007.

A partir de abril de 2009, más de 100 empresas producen componentes para turbinas eólicas, empleando a miles de trabajadores en la fabricación de piezas como torres, palas y engranajes. Muchas empresas existentes en estados con tradición manufacturera se han adaptado para entrar en la industria eólica.

El Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) colabora con seis fabricantes líderes de turbinas eólicas para lograr que el 20% de la energía de Estados Unidos provenga del viento para 2030. Esta colaboración busca mejorar la fiabilidad de las turbinas, las estrategias de ubicación, los estándares de certificación y la fabricación.

En 2014, GE tenía el 60% del mercado estadounidense, Siemens el 26% y Vestas el 12%. Juntos, sumaban el 98%. La mayoría de las nuevas turbinas se diseñaron para vientos bajos. La competencia entre fabricantes ha hecho que los precios de las turbinas disminuyan.

Apoyo del gobierno

Parque eólico Kaheawa cerca de Maalaea, Maui, con 20 aerogeneradores GE Energy de 1.5 MW.

El Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) del DOE ha anunciado varios proyectos de tecnología eólica. Uno de ellos es una nueva instalación de prueba de palas de aerogeneradores en Ingleside, Texas. Esta instalación podrá probar palas de hasta 70 metros de largo.

NREL también ha firmado acuerdos con Siemens Power Generation y First Wind. Siemens está abriendo una nueva instalación de investigación y desarrollo en Boulder, Colorado, y probará un aerogenerador a escala comercial en el Centro Nacional de Tecnología Eólica (NWTC) de NREL. First Wind, que opera un parque eólico en Maui, Hawái, permitirá que el NWTC establezca un sitio de investigación allí para estudiar tecnologías avanzadas de energía eólica.

En 2010, el DOE destinó 60 millones de dólares para un estudio sobre las necesidades de transmisión de energía.

La política de Estados Unidos ha incluido un crédito fiscal federal a la producción (PTC) para la energía eólica. Este crédito, que se ajusta a la inflación, paga a los productores por la cantidad de energía generada durante los primeros diez años de operación. A partir de 2015, el crédito era de 23 dólares por megavatio-hora. Las leyes que exigen un cierto porcentaje de energía renovable en la venta de electricidad también han impulsado el desarrollo de la industria eólica.

Cada vez que el Congreso ha permitido que el crédito fiscal expire, el desarrollo de la energía eólica se ha ralentizado. Cuando se renueva, el desarrollo se expande. El crédito fiscal expiró a finales de 2012, lo que detuvo la actividad. A principios de 2013, se aprobó una política a corto plazo que otorgaba un crédito fiscal a los proyectos en construcción a finales de 2013 y que se completaran antes de finales de 2014.

A finales de 2015, se extendió el Crédito Fiscal para la Producción. Esta extensión reducirá el crédito gradualmente durante cinco años. El crédito fiscal del 30% para energía eólica y solar se extenderá hasta 2019 y luego se reducirá al 10% en 2022.

Ubicación de los parques eólicos

Los propietarios generalmente reciben entre $3,000 y $5,000 por año en ingresos por alquiler de cada aerogenerador, mientras que los agricultores continúan cultivando o pastando ganado hasta el pie de las turbinas.

A veces hay competencia por los terrenos para parques eólicos entre agricultores o ganaderos. Los propietarios de tierras, sin tener que invertir, suelen recibir entre 3,000 y 5,000 dólares al año por cada aerogenerador que se instala en su propiedad. Los agricultores pueden seguir cultivando o pastoreando ganado alrededor de las turbinas.

Los aspectos ecológicos y el impacto visual son importantes al proponer parques eólicos. La experiencia en otros países ha demostrado que la participación de la comunidad en los proyectos eólicos ayuda a que sean mejor aceptados. Algunos parques eólicos incluso se han convertido en atracciones turísticas.

Energía eólica marina

El desarrollo de parques eólicos en el mar es más costoso que en tierra. Sin embargo, Estados Unidos tiene un gran potencial de energía eólica marina debido a los vientos fuertes y constantes a lo largo de su extensa costa.

Un informe de NREL de 2011 destacó que el desarrollo de la energía eólica marina podría ayudar al país a obtener el 20% de su electricidad del viento para 2030. También podría generar miles de millones de dólares en actividad económica y crear muchos empleos.

Algunos residentes de la costa se han opuesto a los parques eólicos marinos por preocupaciones sobre la vida marina, el medio ambiente, los costos de la electricidad y el impacto visual. Sin embargo, otros ven beneficios como mejores tarifas de energía, mejor calidad del aire y creación de empleos. Los estudios han demostrado que las bases de las turbinas marinas pueden funcionar como arrecifes artificiales, beneficiando a los peces y mariscos locales después de la construcción inicial.

En junio de 2009, el gobierno de Estados Unidos otorgó contratos para explorar la producción de energía eólica en la plataforma continental de Nueva Jersey y Delaware. En febrero de 2011, se anunció una estrategia nacional para tener 10 GW de energía eólica marina para 2020 y 54 GW para 2030.

Se están desarrollando proyectos en las costas este, los Grandes Lagos y la costa del Golfo.

Nueva Inglaterra

Massachusetts y Rhode Island tienen fuertes recursos eólicos marinos.

Las autoridades de Rhode Island y Massachusetts eligieron a Deepwater Wind para construir un parque eólico de 385 MW cerca de Block Island. Este proyecto de 100 turbinas podría generar el 15% de toda la electricidad usada en Rhode Island. La construcción del parque eólico de Block Island, con cinco turbinas, comenzó en abril de 2015.

Atlántico Medio

Para impulsar la energía eólica en Nueva Jersey, el estado financió un estudio ecológico en 2007. Este estudio, que duró 18 meses, analizó la distribución y los patrones migratorios de aves, peces y tortugas marinas en la zona costera. El estudio concluyó en 2010 que los efectos de los parques eólicos marinos serían mínimos.

En 2008, nuevas reglas federales ampliaron el territorio donde se pueden construir parques eólicos marinos. Antes, solo se permitían en aguas poco profundas cerca de la costa. Ahora, se pueden construir más lejos, lo que reduce su visibilidad.

Atlantic Wind Connection es una propuesta para construir una red de transmisión eléctrica en la costa atlántica de Estados Unidos para conectar los parques eólicos marinos. Este proyecto, que sería el primero de su tipo, busca llevar la energía a tierra en varios estados. Google y Good Energies son los principales inversores en este proyecto de 5 mil millones de dólares.

Cómo afecta el viento a la energía eólica

Los vientos en la región central de Estados Unidos cambian rápidamente (en minutos) y también a largo plazo (en días). Estas variaciones en la velocidad del viento hacen que la producción de energía de los parques eólicos también varíe. Esto presenta desafíos para integrar la energía eólica en el sistema eléctrico.

Los aerogeneradores funcionan con vientos que están cerca de la superficie de la tierra, a unos 90 metros de altura. Estos vientos son influenciados por el viento en la atmósfera más alta y tienen turbulencias debido a la interacción con elementos del paisaje como árboles y colinas. Las variaciones rápidas se deben a esta turbulencia.

Las variaciones a largo plazo se deben al paso de ondas en la atmósfera, que duran varios días. Estas ondas hacen que la producción de energía de los parques eólicos en la región esté algo relacionada entre sí, no siendo totalmente independiente.

Impactos ambientales y regulaciones

Protección de aves

El gobierno federal de EE. UU. tiene leyes para prevenir la muerte de aves y murciélagos por aerogeneradores, como la Ley de Especies en Peligro de Extinción y la Ley del Tratado de Aves Migratorias. El Servicio de Pesca y Vida Silvestre de EE. UU. ha publicado guías voluntarias para el diseño y la ubicación de aerogeneradores para minimizar estas muertes.

En 2013, el gobierno de Obama fue criticado por supuestamente tener un doble estándar al proteger a la industria eólica de demandas por la muerte de aves, mientras perseguía a otras industrias. El gobierno se negó a revelar el número de muertes de aves rapaces reportadas por las compañías eólicas, alegando secretos comerciales.

En noviembre de 2013, el gobierno federal obtuvo su primera condena penal contra un operador de energía eólica por matar aves protegidas. Duke Energy se declaró culpable y fue multada con 1 millón de dólares por la muerte de 160 aves, incluyendo 14 águilas reales, en dos parques eólicos de Wyoming. La compañía implementó un sistema de radar para apagar las turbinas cuando se acercan aves grandes.

En diciembre de 2013, el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de EE. UU. anunció que emitiría permisos de 30 años para proyectos de energía eólica que permitieran la muerte de águilas. Antes, los permisos eran de solo 5 años, pero ninguno se había otorgado a proyectos eólicos. Con los permisos de 30 años, los desarrolladores de energía eólica deberán informar las muertes de águilas, y los permisos se revisarán cada 5 años.

Más de 30,000 ubicaciones de aerogeneradores se encuentran en hábitats de aves protegidas por el gobierno federal. Los riesgos de colisión aumentan con la altura de las turbinas, ya que las palas más altas pueden alcanzar la zona de vuelo de las aves migratorias nocturnas.

Vientos de la costa

Cualquier daño a mamíferos marinos en aguas de EE. UU. es una violación de la Ley de Protección de los Mamíferos Marinos de 1972. Los desarrolladores de energía eólica marina deben obtener permisos que detallen cómo protegerán a las especies en peligro. Los proyectos eólicos marinos también deben cumplir con las regulaciones estatales para controlar su efecto en los recursos costeros.

Perfiles mensuales seleccionados de generación eólica.

Estados Unidos (2016)	Texas (2016)
Oklahoma (2015)	Iowa (2015)
California (2015)	Illinois (2015)
Kansas (2015)	Minnesota 2015

Galería de imágenes

• 

  Parque eólico de Brazos en Texas.

• 

  Parque eólico Mendota Hills en el norte de Illinois.

• 

  Parque eólico en el sureste de Washington.

Véase también

En inglés: Wind power in the United States Facts for Kids

• Energía eólica
• Energías renovables en la Unión Europea