Energía eólica en Ohio

Charles F. Brush diseñó uno de los primeros molinos de viento generadores de electricidad del mundo en Cleveland, Ohio , entre 1887 y 1888. ^{[ 6 ]} Su empresa de ingeniería construyó la "dinamo del molino de viento" en su casa. Funcionó desde 1886 hasta 1900. ^{[ 5 ]} La turbina eólica de Brush tenía un rotor de 17 m (56 pies) de diámetro y estaba montada sobre una torre de 18 m (60 pies), lo que la hacía similar en tamaño a algunas de las primeras turbinas de parques eólicos comerciales de la década de 1980. Sin embargo, la máquina solo tenía una potencia nominal de 12  kW; giraba relativamente despacio ya que tenía 144 aspas. Brush usaba la dinamo conectada para cargar un banco de baterías o para hacer funcionar hasta 100 bombillas incandescentes , tres lámparas de arco y varios motores en su laboratorio. La máquina cayó en desuso después de 1900 cuando la electricidad estuvo disponible desde las estaciones centrales de Cleveland, y fue abandonada en 1908. ^{[ 7 ]}

Entre 1974 y 1981, el Centro de Investigación Glenn de la NASA (entonces Centro de Investigación Lewis) en Brook Park, Ohio , lideró el Programa de Energía Eólica de EE. UU. para grandes turbinas eólicas de eje horizontal, diseñando una serie de 13 turbinas experimentales de este tipo. En colaboración con el Departamento de Energía de EE. UU. , la NASA desarrolló y probó turbinas eólicas de megavatios. El objetivo del programa era desarrollar la tecnología y luego transferirla a la industria privada. Si bien ninguno de los diseños de turbinas eólicas del programa llegó a comercializarse a gran escala, las pruebas generaron datos valiosos y fueron pioneras en conceptos de diseño modernos, como torres tubulares y el control computarizado del ángulo de las palas y la guiñada del rotor.

La mayoría de las turbinas eólicas de la serie MOD se instalaron fuera de Ohio, pero la primera unidad, la MOD-0, operó en las instalaciones de la NASA en Plum Brook, cerca de Sandusky, desde 1975 hasta 1988. ^{[ 8 ]} Inicialmente, la turbina eólica tenía una torre de celosía, un rotor de dos palas de 38,1 m de diámetro montado a sotavento de la torre y una capacidad de 100  kW. Lockheed Corporation fabricaba las palas del rotor de aluminio. El descubrimiento de la tensión severa resultante del paso de las palas del rotor a través de la sombra del viento de la torre llevó a varios rediseños. En 1979, la NASA reconstruyó la MOD-0 con un rotor a barlovento montado sobre un cubo basculante, con un larguero de acero que reforzaba las palas. En 1982, una torre tubular reemplazó a la torre de celosía. Finalmente, en 1985, la NASA probó un rotor de una sola pala con un cubo basculante. ^{[ 8 ]} En 1981, dos ingenieros del Centro Glenn de la NASA, Larry Viterna y Bob Corrigan, utilizaron la función de pala de paso ajustable del MOD-0 para inventar un método analítico para calcular la producción de la turbina eólica en vientos fuertes, que desde entonces se ha convertido en un método ampliamente utilizado en la industria de la energía eólica como el método Viterna. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

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  Maqueta y panel de exhibición de la turbina eólica experimental NASA MOD-0.
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  Construcción del MOD-0 en 1975
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  MOD-0, configuración inicial, en la estación Plum Brook del Centro de Investigación Glenn, cerca de Sandusky, Ohio.
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  MOD-0, prueba de humo , configuración de rotor a sotavento, 1982
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  Aerogenerador de investigación MOD-0 en configuración de una sola pala.

En 2014, la Asamblea General de Ohio aprobó la HB 483. Esta ley codificó una distancia mínima de 1125 pies (343 m) entre las turbinas eólicas y la línea de propiedad para parques eólicos de gran envergadura. ^{[ 11 ]} El cambio en las distancias mínimas de las turbinas eólicas ha desalentado la inversión en el desarrollo de nuevos parques eólicos en Ohio. ^{[ 12 ]} 

El parque eólico AMP está ubicado al oeste de Bowling Green en el condado de Wood ( 41°22′46″N 83°44′16″W / 41.379481°N 83.737707°W / 41.379481; -83.737707 ). Es el primer parque eólico a escala de servicios públicos de Ohio . Consta de cuatro turbinas eólicas Vestas V80-1.8MW con una capacidad nominal combinada de 7.2 MW . ^{[ 21 ] [ 22 ]} Las dos primeras unidades entraron en funcionamiento en 2003, y las dos siguientes en 2004, junto al vertedero del condado de Wood. En 2015, las turbinas eólicas se amortizaron. ^{[ 23 ]} Debido a que las turbinas son modelos antiguos, los operadores han tenido dificultades para conseguir piezas de repuesto. ^{[ 24 ]} Las turbinas eólicas del parque eólico de US$10 millones son claramente visibles a kilómetros a la redonda y se han convertido en una atracción turística, recibiendo regularmente autobuses llenos de escolares. Un quiosco alimentado por energía solar en el lugar proporciona a los visitantes datos sobre el proyecto, la velocidad actual del viento y la generación de energía en tiempo real. ^{[ 25 ]} 

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  Aerogenerador Vestas V80-1.8MW en las afueras de Bowlas Green, Ohio.
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  Señal de entrada, turbinas del sur
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  Área de visitantes y quiosco de información

El Great Lakes Science Center instaló en 2006 una turbina eólica Vestas V27-225  kW reacondicionada, en el exterior de su edificio del museo en el puerto de la costa norte de Cleveland, entre el estadio de los Cleveland Browns y el Salón de la Fama del Rock and Roll ( 41°30′24″N 81°41′48″W / 41.506661°N 81.696769°W / 41.506661; -81.696769 ). El complejo de entretenimiento de la costa norte recibe 1,5 millones de visitantes al año, y la turbina eólica aparece regularmente en los noticieros locales y en las transmisiones de los Cleveland Browns de la NFL , lo que la convierte en una de las turbinas eólicas más vistas del mundo. ^{[ 26 ]}

La turbina eólica originalmente operaba en un parque eólico en Dinamarca, que revendió la turbina mientras la reemplazaba por turbinas eólicas más nuevas y grandes. ^{[ 26 ] [ 27 ]} El terreno alrededor de la turbina eólica presenta una exhibición artística titulada Sombra y Luz . ^{[ 28 ]} La exhibición incluye pasarelas que se alinean con la sombra de la turbina eólica al mediodía solar y dos horas y once minutos después del mediodía solar, respectivamente. En los equinoccios de primavera y otoño , la sombra de la turbina eólica también se alinea con las pasarelas en longitud. ^{[ 28 ]} De esta manera, la turbina eólica funciona como un gran gnomon en un reloj de sol incompleto . La exhibición incluye cajas de bombillas encerradas en concreto en un lado de una plaza alrededor de la base de la turbina eólica, que representan la cantidad de electricidad consumida por el hogar estadounidense promedio en un año.

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  Vestas V27 en el Centro Científico de los Grandes Lagos en Cleveland, Ohio.
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  Otra vista del GLSC y su turbina eólica.
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  Fotografía en primer plano de la turbina eólica contra el horizonte de Cleveland.

One Energy, empresa de energía eólica de generación distribuida in situ con sede en Findlay , Ohio, ha desarrollado y construido nueve proyectos de energía eólica para la industria hasta la fecha, con tres proyectos en construcción a octubre de 2018. El término "energía eólica para la industria" describe proyectos de energía eólica en los que se instalan turbinas eólicas a escala industrial in situ y se interconectan en el lado de la instalación de su contador de servicios públicos (un proceso conocido como generación distribuida o energía eólica detrás del contador, que a veces sigue la medición neta ^{[ 29 ]} ). Estos proyectos están diseñados para lograr una reducción significativa del consumo eléctrico de una instalación industrial proveniente de la red . La lista de generación in situ de One Energy incluye: