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Expansión a las profundidades marinas con energía eólica flotante

Hasta ahora son muy raros: parques eólicos flotantes. El tipo de anclaje al suelo permite desarrollar aguas más profundas. Por tanto, el método es interesante para muchos países europeos.
Una turbina eólica flotante llega a su destino. (Fuente: Principal Power)

¿Qué es nadar allí? Derecha: una turbina eólica. Las bases de cuerpo huecas con aire lo hacen posible. En la jerga técnica, la tecnología se denomina "energía eólica marina flotante". El principio parece simple: las turbinas eólicas se construyen sobre cimientos flotantes que están anclados al lecho marino. Las ventajas de este método sobre las cimentaciones hundidas en el lecho marino son obvias. Las intervenciones en el medio marino son mucho menores, ya que el amarre de los cimientos flotantes en el fondo del mar es menos ruidoso y apenas hay que volver a retirar ninguna estructura del edificio durante el desmontaje. Sin embargo, sobre todo, los parques eólicos flotantes permiten utilizar la energía eólica en lugares con grandes profundidades de agua y prometen un mayor rendimiento energético, ya que a mayor distancia de la costa, más fuerte es el viento, lo que significa que más horas a plena carga por día se puede esperar un año. 

Por tanto, el potencial de esta tecnología es enorme. Alrededor del 80 por ciento de las áreas marinas elegibles para energía eólica marina tienen más de 60 metros de profundidad y, por lo tanto, no son económicas para las turbinas eólicas tradicionales ancladas al suelo ("energía eólica marina fijada en el fondo"). Con sus contrapartes flotantes, esto debería cambiar en el futuro y se desarrollarán más áreas para la energía eólica marina. Un informe de 2017 de la asociación europea de la industria WindEurope certifica las aguas europeas 4000 gigavatios de potencia posible de la energía eólica flotante, significativamente más que el potencial combinado de Estados Unidos y Japón, enfatiza el informe. ¿Qué pasa con la implementación práctica?

Tecnología en pañales: proyectos piloto

El número de turbinas eólicas marinas flotantes en todo el mundo sigue siendo bajo. El alcance del proyecto va desde la turbina de prueba hasta el parque eólico totalmente conectado, como fue el caso recientemente. La costa de Portugal está operativa Proyecto "Windfloat Atlantic". Se conectaron tres aerogeneradores de 8,5 megavatios en el Atlántico a una profundidad de 100 metros a un cable de 20 kilómetros que conecta el parque con la plataforma de transformadores más cercana. Esto convierte a las turbinas eólicas flotantes frente a la costa de Portugal entre las más grandes y potentes de su tipo.

A nivel internacional, las empresas europeas se han adelantado hasta ahora en lo que respecta a probar la tecnología. según WindEurope alrededor de las tres cuartas partes de todos los proyectos piloto "flotantes" en todo el mundo. La empresa Equinor dio el paso decisivo en 2017 y construyó el primer parque eólico flotante del mundo "Hywind" a 25 kilómetros al este de la costa escocesa con un total de cinco turbinas y una capacidad de 30 megavatios. Ideol siguió con la construcción de una planta piloto ("Floatgen") frente a la costa atlántica francesa. España, Suecia y Noruega también han estado probando este tipo de aerogeneradores flotantes durante los últimos dos o tres años.

Las empresas europeas son pioneras, hoy gestionan tres cuartas partes de más de 50 proyectos flotantes en todo el mundo.

WindEurope "Energía eólica marina flotante: un modelo de política para Europa" (2019)

Solo en los próximos dos años entrarán en funcionamiento seis proyectos europeos más, cuatro de ellos en aguas francesas. El mayor potencial se encuentra en las costas de Gran Bretaña, Irlanda, Francia, España y Portugal. Hay masas de agua anchas y profundas con fondos marinos con pendientes pronunciadas y las costas suelen estar densamente pobladas de ciudades e industrias. Esto garantiza altos rendimientos energéticos con trayectos de transmisión cortos al mismo tiempo. De El parque eólico flotante más grande del mundo “Kincardine” ya se está construyendo en la costa escocesa. Se utilizarán un total de cinco aerogeneradores de la clase de peso pesado de 9,5 megavatios, los sistemas están programados para entrar en funcionamiento este año, superando a las noria flotante portuguesa.

Hay incluso más ventajas para los operadores con aerogeneradores flotantes: sus cimientos son menos costosos de instalar que los tubos de acero anclados en el fondo marino y no dependen tanto de las condiciones del suelo y del mar. Sin embargo, hasta ahora, los sistemas "flotantes" son casi el doble de costosos que los cimientos anclados en el suelo, porque todavía es una tecnología muy joven. Sin embargo, al igual que la energía eólica marina convencional, también se esperan reducciones de costos. Los expertos de la industria de WindEurope y la Agencia Internacional de Energía (AIE) asumen 38 hasta un 50 por ciento de reducción de precio para 2050. Eso promete buenas perspectivas para las turbinas flotantes, pero ¿cómo funciona técnicamente el principio?

Tipos de base

Al igual que ocurre con el anclaje al suelo, también existen diferentes versiones de los cimientos flotantes. Los cuatro métodos más populares son:

En esta variante, la turbina eólica está montada sobre una base flotante plana. En medio del cuerpo flotante hay una piscina lunar, que asegura la estabilidad necesaria incluso con olas más grandes. La cimentación está anclada en el fondo del mar con cuerdas.

La plataforma, generalmente un marco de acero triangular con cilindros verticales, es adecuada para profundidades de hasta 200 metros. Las placas grandes están soldadas al fondo para inhibir el movimiento vertical. El sistema se puede instalar en tierra en un dique seco, una gran ventaja sobre los otros conceptos. Portugal utilizó los “nadadores semisumergibles” en el proyecto “Windfloat Atlantic”.

El concepto “Spar-Buoy” es el pionero entre las cimentaciones flotantes y al mismo tiempo el que más ahorra material. Las boyas se utilizaron en el "Hywind" escocés. Proporciona un cilindro de acero hueco grande que sirve como flotador y torre. Al igual que un iceberg, llega más lejos bajo el agua que en el cielo. En su punto más bajo está lleno de lastre, por lo que el centro de gravedad se mueve hacia abajo. Las boyas spar permanecen estables en el mar incluso con olas fuertes. El problema es la inmensa profundidad. Esto significa que solo se pueden desarrollar ubicaciones con una profundidad de agua de alrededor de 200 metros.

Es adecuado para profundidades de agua de 50 a 200 metros. Un flotador en su mayoría cilíndrico se tira ligeramente bajo el agua mediante cadenas o cuerdas tensas y se mantiene en la misma posición. Las cadenas se sujetan directamente sobre el fondo del mar o sobre un contrapeso que puede llegar a pesar varios miles de toneladas. Las cadenas de sujeción están expuestas a fuerzas enormes en mares fuertes.

Las tres primeras variantes están unidas sin apretar al fondo del mar. Esto permite una instalación más fácil mientras que la plataforma de patas de tensión requiere un anclaje más sólido. Esto permite una estructura más estable. Los cuatro tipos de cimientos ya se están probando o ya se han probado en varios proyectos. El actual ofrece una descripción general de todos los proyectos marinos flotantes planificados y ya existentes. "Informe global de energía eólica marina".

A través de la Asociación Federal de Operadores de Parques Eólicos Offshore eV

La Asociación Federal de Operadores de Parques Eólicos Offshore (BWO eV) es la asociación federal de todas las empresas que planifican, construyen y operan parques eólicos en los mares del Norte y Báltico de Alemania. De esta manera, BWO reúne la fuerza y ​​el conocimiento para una transición energética exitosa en Alemania y Europa.