Archivo para enero, 2012


Hola a todos los visitantes, el día viernes 27 de enero del 2012, tengo que exponer mis avances del Proyecto de Tesis que tengo como tema de Doctorado. La hora es a las 2 pm en el Aula de Postgrado de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Ingeniería (http://www.uni.edu.pe) en Lima – PERU. Añado también que el tema se hace en cooperación con una Universidad de Aalborg (Dinamarca) y se cuenta también con el apoyo del Centro de Tecnologías de la Información y Comunicaciones (CTIC) de la Universidad Nacional de Ingeniería.

Les dejo con algunos slides de la presentación que se realizará, espero les guste y quedan invitados.

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El desarrollo de las microredes eléctricas son muy prometedores para la industria de la energía eléctrica debido a las siguientes ventajas:

Ventajas medioambientales– Las microredes tienen mucho menor impacto al medio ambiente que las grandes estaciones térmicas convencionales. Sin embargo, también hay que decir que progresivas implementaciones de diseños para almacenamiento y captura de carbono (CCS) para plantas térmicas pueden drásticamente reducir el impacto en el medio ambiente. En resumen, algunos de los beneficios de las microgrids en este tema son las siguientes:

  1. Reducción en las emisiones de partículas y gases debido al control estricto de los procesos de combustión que ayudarían a combatir el calentamiento global.
  2. La proximidad física de los usuarios con las microfuentes pueden ayudar a incrementar la conciencia de los usuarios hacia un uso juicioso de la energía.

Ventajas en la inversión y en la operación — Reducción de la distancia física y eléctrica entre las microfuentes y las cargas pueden contribuir a:

  1. Mejoramiento de soporte reactivo del mismo sistema, asi se mejora la señal de voltaje,
  2. Reducción de la congestión de los alimentadores de transmisión y distribución.
  3. Reducción / postponer inversiones en la expansión de sistemas de generación y transmisión por la gestión adecuada de si mismo.

Calidad de la energía– Mejoramiento en la calidad de la energía y en la fiabilidad es logrado debido a:

  1. Descentralización de suministro.
  2. Mejor adecuación de la oferta y de la demanda.
  3. Reducción del impacto de los cortes en la generación y tramisión de gran escala.
  4. Minimización de tiempos de parada y mejora de los procesos de restauración a través de la operación de las microfuentes.

Hay otras mejoras y ventajas como:

  • Ahorro de costos.
  • Ventajas en el mercado.

Ya que las microredes (microgrids) son diseñados para generar potencia en el nivel de voltaje de distribución con la utilización de calor residual, tienen una capacidad de manejo de energía restringida. Por lo tanto, su capacidad máxima es normalmente restringida a aproximadamente 10 MVA según las recomendaciones de la IEEE.

Por consiguiente, es posible suministrar un grupo de grandes cargas desde varias microredes a través de un común red de distribución, a través de la división del grupo de cargas en varias unidades de carga controlables, con cada unidad se suminitra a una microred. De este modo, las microredes pueden ser interconectadas para formar mucho más grande suministro de potencia para suministrar demanda de potencia base.

Para las microredes interconectadas, cada Controlador Central (CC) es necesario que ejecute su control en coordinación cerrada con los CCs vecinos. asi, una microred interconectada logra una gran estabilidad y controlabilidad con un estructura de control distribuido. Esto tambíen permite hacer más redundancia en asegurar una mejor fiabilidad del suministro.


La principal función del MC es hacer es independientemente controlar el flujo de potencia y el voltaje final de la carga de la microfuente en respuesta a cualquier perturbación y cambios de carga. Aquí “independientemente” implica sin ninguna comunicación desde el Controlador Central (CC). La MC también participa en la programación de que la generación sea económica, en la gestión y seguimiento de la carga y la gestión en el lado de la demanda mediante el control de los dispositivos de almacenamiento. Esto también puede asegurar que cada microfuente rápidamente puede incrementar su generación para suministrar su parte de carga en modo autónomo y automáticamente vuelve al modo conectado a la red con la ayuda del CC.

El aspecto más significante of MC es su rapidez en responder a los voltajes y corriente localmente monitorizadas con independencia de los datos desde los MC vecinos. Esta característica de control permite a las microfuentes actuar como dispositivos plug-and-play y facilitar la adición de nuevas microfuentes en cualquier punto de la microred sin afectar el control y protección de las unidades existentes. Otras dos características clave son que una MC no interactúa independientemente con otra MCs en la microred y que esto permita anular las directivas del CC que pueden lograr ser peligrosas para sus microfuentes.


Las microredes son en pequeña escala, redes de suministro de potencia y calor combinados para alimentar cargas eléctricas y de calor para una pequeña comunidad, tales como una locaidad suburbana, o una comunidad académica o pública tales como una universidad o colegio, un área comercial, un lugar industrial, un conjunto de comercios o una región municipal. Las microgrids (microredes) son escencialmente una red de distribución activa por ella es el conglomerado de sistemas de generación distribuida y de diferentes cargas en el nivel de voltaje de distribución. Los generadores o microfuentes empleados en una microred son usualmente fuentes de energías distribuidas (DER’s) renovables/no convencionales integradas a través de la generación de potencia en el voltaje de distribución.

Desde el punto de vista operacional, las microfuentes pueden estar equipados con interfases de electrónica de potencia (PEIs) y controles para proveer la flexibilidad requerida asegurando la operación como un único sistema y mantener la salida de potencia y calidad de energía especificados. Esta flexibilidad del control permite a las Microredes actuales ser las primeros sistemas de suministro de energía con una única unidad controlada para satisfacer necesidades de energía locales con fiabilidad y seguridad.

Las diferencias clave entre una Microred (microgrid) y una planta de energía convencional son las siguientes:

  1. Las microfuentes son de muy pequeña capacidad con respecto a los grandes generadores en las plantas de energía convencionales.
  2. La potencia generada en voltaje de distribución pueden ser directamente entregados a la red eléctrica de distribución.
  3. Las microfuentes son normalmente instaladas cerca a los usuarios con las premisas que las cargas eléctricas y de calor pueden ser eficientemente alimentadas con voltaje y frecuencia satisfactoria y despreciables pérdiads en conductores.

Las características técnicas de una Microred permiten ser adecuadas para suministrar energía a remotas áreas de un país cuando el suministro desde la red nacional es dificil debido a la topología o cortes frecuentes del servicio debido a condiciones climáticas severas o perturbaciones causados por el hombre.

Desde el punto de vista de la red nacional, la principal ventaja de la Microred es que esta es tratada como un entidad controlada dentro del sistema de potencia. Ella puede ser operada como un simple carga adicional. Esto comprueba su fácil controlabilidad y conformidad con las reglas y regulaciones de la red sin perjudicar la fiabilidad y seguridad del suministro eléctrico. Desde el punto de vista del cliente usuario, las microredes son beneficiosas para localmente satisfacer requerimientos de calor/electricidad. Pueden suministrar potencia ininterrumpida, mejorar la fiabilidad local, reducir pérdidas en alimentadores y proveer soporte local de voltaje. Desde el punto de vista medio ambiental, las microredes (Microgrid) reduce la polución del medio ambiente y calientamiento global a través de la utilización de tecnologías de bajo carbono.

Sin embargo, para lograr una operación estable y segura; varios problemas del tipo económico, regulatorio y técnicos tendrán que ser resueltos antes de que las microredes pueden ser algo trivial. Algunas áreas problemáticas que requiren la debida atención son la intermitencia y la naturaleza de dependencia climática de la generación de los DERs, baja energía que contienen los combustibles y falta de estándares y regulaciones para la operación de las Microredes (microgrid) en sincronismo con la red eléctrica (interconectado). El estadio de tales problemas requiere muchas investigaciones en tiempo real y fuera de línea, los cuales se están haciendo por institutos de investigación y de ingeniería en diversas partes del mundo.

 


Las redes eléctricas están dentro de la era de mayor transición desde redes eléctricas de distribución pasiva con transporte de electricidad unidireccional a redes eléctricas de distribución activa con transporte bidireccional de electricidad. Las redes eléctricas sin unidades de generación distribuida son pasivos dado la energía eléctrica suministrda por la red eléctrica nacioanl a los usuarios embebidos en las redes eléctricas de distribución. En cambio cuando unidades de generación distribuida es adicionado a la red de distribución permite el flujo de potencia bidireccional en las redes eléctricas. Para efectuar esta transición, los países  en desarrollo han tomado énfasis en el desarrollo de la infraestructura de electricidad sustentable mientras que los países desarrollados hacen los cambios técnicos y económicos para la transformación de las redes eléctricas de distribución. Las redes de distribución activa necesita incorporar control flexible e inteligente con sistemas inteligentes distribuidos. El mismo criterio de utilizar energia limpia desde fuentes de energía distribuida renovables, las redes de distribución activa también se emplearán en tecnologías de redes eléctricas futuras como las redes eléctricas del tipo smartgrid  o microgrid (microredes).

También será necesario tener en cuenta que estos sistemas deben tener en cuenta lo que es la gestión de la demanda y lo que es la integración de la generación distribuida.

Entonces se hace necesario implementar investigación extensiva (la que ya se realiza) de las redes eléctricas activas para operación y control flexible e inteligente:

  • Amplia área de control activa.
  • Protección y control adaptiva.
  • Dispositivos de gestión de redes eléctricas.
  • Simulación de redes eléctricas en tiempo real.
  • Sensores y mediciones avanzadas.
  • Comunicacion distribuida.
  • Extracción de conocimiento por métodos inteligentes, y
  • Diseños noveles de sistemas de distribución y transmisión.

A pesar de las varias ventajas provistos por los sistemas de potencia convencional, los siguientes beneficios medio ambientales, económicos y técnicos han llevado al gradual desarrollo e integración de los sistemas DG:

  1. Debido al rápido crecimiento de la carga, la necesidad para el aumento de la generación convencional se enfrenta a continua depleción de las reservas de combustibles fósiles. Por consiguiente, muchos países están mostrado interés por los recursos de energía renovable / no convencional como una alternativa.
  2. Reducción de la polución medio ambiental y el calentamiento global actúa como un factor clave en la preferencia de recursos renovables sobre los combustibles fósiles. Como parte del Protocolo de Kyoto, los Estados Unidos de América, el Reino Unido y muchos otros países han planificado reducir la emisión de gases de efecto invernadero (productos de carbón y nitrógeno) como parte para hacer frente a cambio climático y calentamiento global. Por consiguiente, ellos están trabajando en nueva generación de energía y políticas de utilización para dar soporte a la utilización de estas fuentes de energía. Se espera que la explotación de los DERs ayuden a generar amigable potencia limpia con muy poco impacto medio ambiental.
  3. La DG provee un buen lugar para realizar lo que es co-generación, trigeneración o plantas CHP por ulización del calor residual para aplicaciones comerciales, domésticas y/o industriales. Este incrementa la eficiencia de energía total de la planta y también reduce polución térmica del medio ambiente.
  4. Debido a la inferior densidad de energía y dependencia de las condiciones geográficas de la región, los DERs son generalmente unidades modulares de pequeña capacidad. Estos son geográficamente extendidas y usualmente localizados próximo a las cargas. Esto es necesario para viabilidad técnica y económica de las plantas. Por ejemplo, las plantas CHP pueden ser ubicadas muy próximos a sus cargas calientes, dado que el transporte de calor residual sobre grandes distancias no es económico. Esto hace que sea más fácil encontrar sitios para instalarlos y ayuda en reducir el tiempo de construcción y el capital de inversión. La proximidad física de la carga y la fuente también reduce las pérdidas de transmisión y distribución (T&D). Dado que la potencia es generada a bajo voltaje (LV), es posible conectar un DER separadamente a la red de distribución de la empresa o ellos pueden ser interconectados en la forma de Microgrids (Microred). La Microgrid puede ser conectada a la empresa como un separada unidad semi-autonóma.
  5. Operaciones conectadas a red o autónomas ayudan en el incremento de la generación, mejorando así la fiabilidad y calidad total de la potencia. Por otra parte, un mercado deregulado y de acceso abierto a la redes de distribución también proveen grandes oportundiades para la integración DG. En algunos países, la diversidad de combustibles ofrecida por DF es considerado valioso, mientras en alguns países desarrollados, la escasez de potencia es tan aguda que cualquier forma de generación es incentivada para suplir a la demanda eléctrica.

Alrededor del mundo, los sistemas de potencia convencional está enfrente a los problemas de la gradual depleción de los recursos de combustibles fósiles, pobre eficiencia de energía y polución medio ambiental. Estos problemas han llevado a una nueva tendencia de generación de potencia localmente en el nivel de voltaje de distribución por uso de fuentes de energía renovables o no convencionales tales como gas natural, biogas, potencia eólica, células solares fotovoltaicas, células de combustible, sistemas de potencia y calor combinados (CHP), microturbinas y motores Stirling y su integración dentro de la red de distribución de las empresas. Este tipo de generación de potencia es denominado Generación Distribuida (DG) y las fuentes de energía son denominadas como “fuentes de energía distribuida” (DERs). El término “Generación Distribuida” ha sido ideado para distinguir este concepto de generación de la generación convencional centralizada. La red eléctrica de distribución llega a ser activa con la integración de la DG y aquí lo denominado como: red de distribución activa.

A finales de los 90s, la mayor problemas relacionados a la DG fueron intensamente investigados por los grupos de trabajo de la International Council on Large Electric Systems (CIGRE) y la International Conference and Exhibition on Electricity Distribution (CIRED) con sus respectivos reportes.

Varias definiciones estrictas para cada país hay para la DG alrededor del mundo, dependiendo del tamaño de la planta, el nivel de voltaje de generación, etc. Sin embargo, el impacto de DG sobre el sistema de potencia es normalmente el mismo irrespectivamente de las diferentes definiciones. De acuerdo a varios estudios de investigación, algunos universalmente aceptados comunes atributos de las DG son los siguientes:

  1. No es planificado para ser centralizado por la empresa de electricidad, tampoco de despacho centralizado.
  2. Es normalmente más pequeña que 50 MW.
  3. Las fuentes de potencia o generadores distribudiso son usualmente conectados a los sistemas de distribución, el cual son típicamente de voltajes 230/415 V hasta 145 kV.

Un sistema termofotovoltaico convierte radiación de baja energía (correspondiente a la parte infrarroja del espectro, generalmente) en electricidad por medio de dispositivos fotovoltaicos similares a las células solares convencionales, denominados células fotovoltaicas . La radiación suele provenir en este caso de un material incadescente denominado radiador o emisor, que se calienta generalmente utilizando sistemas de combustión de materiales orgánicos, isótopos radiactivos u otras alternativas hasta alcanzar temperaturas en el rango de los 1000°C – |700°C. Para aprovechar eficienciemente dicha radiación de baja energía del emisor se necesitan células termofotovoltaicas fabricadas con semiconductores de un ancho de banda prohibida más reducido que el de las células solares convencionales, entre los que destacan el antimoniuro de galio (GaSb), semiconductor III-V con un gap directo de 0.72 eV a 300°K (que le permite extender su respuesta espectral hasta el 1.75 micrometros) o el germanio (Ge) con gap indirecto de 0.66 eV (y respuesta espectral hasta 1.86 micrometros).

Utilizando esta misma idea, la idea básica de un Sistema Solar Termofotovoltaico (STPV) es sustituir la fuente de combustión que calienta el emisor por un sistema óptico de concentración de la radiación solar. Dicha radiación concentrada calienta el emisor hasta su temperatura de operación habitual (algo imposible utilizando luz solar sin concentrár). La siguiente figura muestra el esquema básico de estos sistemas

Entonces, ¿cómo consigue un sistema STPV aumentar la eficiencia de conversión de la radiación en electricidad?. La respuesta se encuentra en el hecho de que la fuente de radiación se ha trasladado del astro solar, astronómicamente lejano y, por ello, obviamente no manipulable, al interior del propio sistema.

Esto permite que el diseñado pueda actuar en dos direcciones:

  • Modificando las longitudes de onda de la radiación incidente y adaptándolas a la región espectral en la que las células termofotovoltaicas presentan mayores eficiencias de conversión, de manera análoga a lo que ocurre con los sistemas fotovoltaicos iluminados con luz monocromática. Para ello se recurre a la ingeniería de materiales para la elección y fabricación del emisor o radiador del sistema.
  • Permitiendo la recuperación o recirculación de los fotones no aprovechables por las células termofotovoltaicas, mediante la incorporación de filtros ópticos entre el emisor y las células y/o reflectores traseros que permiten redirigir dicha radiación de nuevo hasta el emisor, donde se reabsorbe y reutiliza para elevar la temperatura de operación del mismo.

Aunque no es el único, uno de los factores limitadores de mayor peso es el relativo al propio mecanismo fotovoltaico de conversión de radiación en energía eléctrica. Hay que recordar que en un material semiconductor la mayor parte de los electrones se encuentran ligados a sus respectivos átomos. Cuando la radiación penetra en el material semiconductor, los fotones de la misma colisionan con los electrones, cediéndoles su energía en la interacción. Sólo si esta energía es igual o superior al valor del ancho de banda prohibida o gap del material el electrón ligado será extraído de su átomo y se podrá mover con libertad por el semiconductor, algo que en términos más técnicos se conoce como fotogeneración de un par electrón-hueco. Tras ello, la estructura interna de unión p/n de la célula solar es la que permitirá, tras la interacción fotón-electrón descrita, extraer el mayor número posible de electrones y huecos fotogenerados del dispositivo antes de que se vuelvan a recombinar. Pero es en dicha interacción fotón-electrón donde reside una de las claves de la eficiencia de conversión fotovoltaica, ya que:

  • La radiación incidente con energía menor que la del gap delsemiconductor no podrá contribuir a la fotogeneración, al no poder ceder la energía mínima necesaria para que un electrón de la banda de valencia (electrón ligado), pase a la banda de conducción (electrón libre). Si no se reaprovecha, dicha energía se perderá.
  • La radiación incidente con energía igual o superior a la del gap contribuirá a la fotogeneración. Sin embargo, cuando la energía de los fotones incidentes es superior a la del gap, con ella se generan pares electrón-hueco, éstos adquieren dicha energía pero pierden el exceso paulatinamente mediante interacciones –choques, básicamente- con los átomos del semiconductor (técnicamente, se termalizan), siendo aprovechada sólo la energía del gap.

Aunque son otros muchos factores adicionales los que también contribuyen a la eficiencia del dispositivo –calidad eléctrica y óptica del semiconductor, gap directo o indirecto del mismo, estructura de célula optimizada (dopajes, espesores), existencia de capas antirreflectantes, minimización de las pérdidas por efecto Joule, etc.–, queda claro que uno de los requisitos para una conversión fotovoltaica eficiente es que el espectro de radiación sea lo más cercano posible al gap del semiconductor en el que se fabrican los dispositivos. De hecho, se ha demostrado que dispositivos fotovoltaicos de GaAs que trabajan con luz monocromática acoplada al valor del gap del semiconductor pueden alcanzar eficiencias de conversión entre el 40 y el 50%

 PD: Reciente investigaciones en Israel han reportado alcanzar eficiencias del 75% en centrales solares de concentración.

 

 


Como ha sido costumbre durante el año 2011, cada mes he venido presentando la cantidad de visitas a este blog, mediante una figura copia de la sección de estadísticas que da WordPress. Este mes de diciembre ha sido muy fructífero, dado que ha habido una importante cantidad de visitas, a pesar del poco tiempo que le dedique a hacer nuevas entradas al blog, obligado por la agenda recargada entre docencia, estudios de doctorado en física y trabajos otros.

Muchas gracias por visitar el blog y por recomendarlo… este año 2012, me he propuesto nuevas metas que espero compartir con todos los internautas interesados en el tema no sólo en este blog sino en los otros blogs que administro también.

Recuerden que se da asesoria en temas de energías renovables, desarrollo de tesis pregrado y postgrado, trabajos de investigación, lo desarrollamos coordinadamente con los interesados….


Un generador eólico sigue la curva de potencia que se aprecia en la figura de la presente entrada, la cual es característica de cada máquina y es obtenida por los fabricantes en sus laboratorios con condiciones especiales para su elaboración, la cual está normalizada según la norma iEC-61400.

Los objetivos de los sistemas de control de los SCEE en relación con la potencia son básicamente dos. El primero, en la región 2, es maximizar la extracción de energía eólica donde las velocidades del viento son bajas y las cargas estructurales también son relativamente pequeñas. El segundo objetivo, en la región 3, con velocidades de viento altas y con un crecimiento dramático de las estructurales, es limitar dichas cargas pero manteniendo la producción de potencia eléctrica, por lo que es necesario limitar la potencia a un valor nominal. Si se superan las velocidades de viento de la región 3, el sistema hará un paro forzado de la máquina, protegiéndola de cargas aerodinámicas excesivamente altas que puedan generar daño a los equipos y a las personas.

La curva del coeficiente de potencia representa el desempeño de la turbina eólica para la extracción de la máxima potencia. Para cada valor de la relación de velocidad de punta (\lambda) existe un valor máximo de Cp . Cuando la velocidad del viento cambia, \lambda varía y para mantener el coeficiente de potencia en su valor óptimo es necesario variar el ángulo de paso \beta, éste es el principio fundamente para el control de la potencia de los SCEE.

Básicamente, hay dos formas de limitar la potencia de salida cuando la velocidad del viento es la nominal o cuando está por encima de ella.

La primera forma, conocida como regulación por pérdida de sustentación (stall regulation), se da aumentando el ángulo de ataque de modo que el flujo de aire se separe del perfil aerodinámico del aspa en el lado de succión. La regulación por stall puede ser pasiva o activa; pasiva, las aspas son fijas y se diseñan para que cuando la velocidad del viento alcance la nominal, el flujo de aire se desprenda de la cara contra el viento; activa, cuando se giran las aspas del rotor de tal forma que aumente el ángulo de ataque.

La segunda forma es conocida como regulación por cambio en el ángulo de paso (pitch regulation) que se presenta cuando se giran las aspas de tal forma que el ángulo de ataque disminuya.

Los SCEE, dependiendo de su construcción tienen diferentes lazos de control. Entre los más importantes se encuentran: el control del cambio del ángulo de paso, utilizado para regular la potencia de salida en la velocidad de viento nominal o por encima de ella y para seguir una curva de potencia predefinida en el arranque o paro de la máquina; el control del torque del generador, que sirve para la regulación de la velocidad rotacional de los SCEE de velocidad variable; y el control de orientación (yaw control), el cual permite encontrar la dirección en donde la velocidad del viento es máxima.


Ángulo de paso (pitch angle): Es el ángulo que se forma entre el plano de rotación del rotor y la cuerda del perfil aerodinámico del aspa.

Ángulo de ataque (attacl angle): Es el ángulo que se forma entre la línea que lleva la dirección de la velocidad relativa del viento y la cuerda del perfil aerodinámico del aspa.

Coeficiente de potencia: Es la relación entre la potencia mecánica extraída del aire y la potencia eólica disponible.

Cuerda del perfil aerodinámico: Es la línea recta que une el borde de salida del perfil con el punto más lejano a éste en el borde de ataque del aspa.

Relación de velocidad de punta (Tip speed ratio): Es la relación entre la velocidad lineal en la punta del aspa y la velocidad del viento perpendicular al plano de rotación.

Sustentación (Lift): Es un concepto aerodinámico que describe la fuerza que sostiene en vuelo a las aeronaves y que se representa cuando el flujo del aire, ó viento para los SCEEE, es laminar y se adhiere tanto a la capa superior como  a la inferior del perfil aerodinámico.

Pérdida de sustentación (Stall): Se da cuando el flujo de aire o viento en el perfil aerodinámico deja de ser laminar al aumentar el ángulo de ataque, disminuyendo la potencia del rotor.

SCEE de velocidad constante: Son las máquinas que tienen generadores conectados directamente a la red eléctrica y por tanto la frecuencia de la red limita su velocidad de rotación. Generan cargas dinámicas robustas.

SCEE de velocidad variable: En los sistemas de velocidad variable, la velocidad de rotación de la turbina cambia continuamente con la velocidad del viento y requiere un conversor electrónico de potencia para convertir la potencia de frecuencia variable a la frecuencia constante de la red eléctrica.


Explico en forma genérica de que elementos se compone un sistema de conversión de energía eólica (SCEE):

Un generador eólico o aerogenerador es un equipo que capta la energía cinética del viento convirtiéndola en energía eléctrica. A continuación las partes más importantes de un SCEEE.

Rotor: Es el que transforma la energia cinética del viento en la energía mecánica que se utiliza para impulsar el generador elécrico. Se compone de aspas o palas (blades), el cubo (hub) en donde se ensamblan las aspas, y la nariz, que es la punta frontal en forma de cono, y que se utiliza para evitar turbulencias en el centro del rotor.

Sistema de transmisión mecánica: Está compuesto del eje principal o eje de baja velocidad, la caja de engranajes, y el eje de alta velocidad. El eje principal es el que transmite el torque aerodinámico del rotor al sistema del generador. La caja de engranajes (gear box) es la que convierte la velocidad del rotor que es baja, a una velocidad alta para que un generador convencional pueda producir electricidad. El eje de alta velocidad es el que le entrega la potencia mecánica al generador directamente.

Generador eléctrico: Es el encargado de convertir la energía mecánica en energía eléctrica. En los SCEE se han utilizado tanto generadores asíncronos como síncronos.

Sistema de orientación: El sistema de orientación está compuesto generalmente por un servomecanismo que gira la góndola en la dirección del viento sensada por una veleta.

Sistema de control: Está compuesto por sensores, actuadores y un controlador principal que tiene diferentes funciones: regulación de potencia, control de la velocidad, control de voltaje, arranque y paro de la máquina, orientación de la turbina, control de otras variables como son la temperatura y vibración.

Sistema de seguridad: El sistema de seguridad generalmente tiene como función llevar al aerogenerador a una condición segura y estable, para las personas y para el mismo equipo. Se compone de los sistemas de frenado, sistemas de detección de altas temperaturas, presiones y vibraciones.

Góndola (canelle): Es la cápsula o encerramiento que protege al generador, a los sistemas de transmisión y orientación y a otros componentes. Se acopla a la torre y al rotor.

Torre: Es el soporte de la góndola y del rotor, es de diseño robusto para soportar toda la dinámica de la turbina eólica.

Los componentes de un generador eólico se muestran a continuación en la siguiente figura: