Una energía eólica marina flotante competitiva a la vista
La energía eólica la segunda mayor generadora de electricidad de la familia de las renovables junto a la hidroeléctrica y produce más que todas las demás juntas. La eólica marina proporcionó menos del 1 % de la generación mundial de electricidad en 2019, pero está preparada para desempeñar un papel descomunal en la transición energética limpia. El equipo del proyecto COREWIND, financiado con fondos europeos, se propuso reducir los costes, el reto fundamental para aprovechar este potencial. Las reducciones se abordaron a lo largo de todo el ciclo de vida optimizando la disposición de los parques eólicos, el diseño de los componentes, la instalación, el funcionamiento y el mantenimiento.
Energía eólica marina flotante: aprovechamiento de las fuerzas de la naturaleza
El primer parque eólico marino fijo del mundo se puso en marcha en 1991. Menos de 40 años después, el primer parque eólico flotante del mundo comenzó a funcionar en 2017. Las turbinas eólicas flotantes son más grandes que los sistemas fijos y terrestres: según algunas previsiones, para 2035, la altura de las palas de una turbina en su punto álgido de rotación podría rivalizar con la de la Torre Eiffel. El potencial de generación de energía compite con la capacidad de las centrales eléctricas de gas eficientes y algunas de carbón. Sin embargo, mantener estos sistemas en su sitio y funcionando con fuertes vientos, azotados por las olas y las corrientes submarinas no es tarea fácil.
Optimización de los componentes, la construcción, el funcionamiento y el mantenimiento de la posición
Los sistemas eólicos flotantes se fijan mediante cabos de amarre sujetos a anclas. Estos sistemas denominados de mantenimiento de la posición (que mantienen la posición de la turbina dentro de un radio definido) también protegen los cables dinámicos que exportan la energía generada. Según José Luis Domínguez García, del Instituto de Investigación en Energía de Cataluña, entidad coordinadora del proyecto: «En COREWIND se han creado conceptos novedosos para reducir los costes, como anclas y cabos de amarre compartidos entre varias turbinas. En el mejor de los casos, pueden reducir los costes a la mitad». El equipo también optimizó dos subestructuras flotantes: un pilar de hormigón (un único cilindro flotante vertical de gran diámetro lastrado en el extremo inferior) y un semisumergible (múltiples columnas y pontones más pequeños). Además, añade Domínguez García, «los controladores avanzados para eólica flotante desempeñaron un papel fundamental en la reducción de los gastos operativos». La optimización de las estrategias de transporte e instalación y de los procedimientos de funcionamiento y mantenimiento contribuyó a reducir aún más los costes.
Las herramientas digitales favorecen la optimización del ciclo de vida y la reducción de costes.
Los investigadores desarrollaron herramientas digitales novedosas para el diseño óptimo tanto del sistema de mantenimiento de la posición como de los cables dinámicos, lo que permitió reducir los costes derivados en gran medida del sobredimensionamiento. Las herramientas incluyen un gemelo digital y un modelo de información del edificio. Otra herramienta permite a los usuarios optimizar la ubicación de varias turbinas eólicas en relación con sus vecinos (diseño del parque eólico), lo que supone un ahorro de costes de alrededor del 5 %. «El equipo de COREWIND desarrolló la aplicación FowApp para evaluar el coste ajustado de la electricidad (LCOE, por sus siglas en inglés) y realizar un análisis del ciclo de vida (ACV). El proyecto logró y demostró el potencial de una reducción de costes superior al 15 %, correspondiente a un LCOE inferior a 100 EUR/MWh, mediante innovaciones revolucionarias en la energía eólica marina flotante. En algunos casos, las optimizaciones de COREWIND alcanzaron un LCOE de 70 EUR/MWh. El ACV demostró una reducción considerable de la huella ambiental», añade Domínguez García. Se calcula que la energía eólica marina puede generar más de dieciocho veces la demanda mundial de electricidad. El equipo de COREWIND ha desarrollado herramientas y tecnologías para ayudar a las partes interesadas a aprovechar este increíble potencial y acelerar nuestra transición hacia la energía verde.
Palabras clave
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