Con la evolución de los aerogeneradores de tierra a alta mar, hasta llegar a las plataformas flotantes, se intenta alcanzar una solución sostenible que reduzca al mínimo el impacto ambiental y a la vez optimice la energía obtenida. Nigel Crowe, Director Técnico de Energías Renovables y Eólicas de TÜV SÜD, empresa asociada a AEE, analiza en este artículo los retos futuros de la energía eólica marina flotante.
¿Cómo satisfaremos las necesidades de energía del mañana? Esta pregunta se ha convertido en el gran enigma científico de nuestro tiempo. Ahora que muchos países dan la espalda a la energía nuclear y los combustibles fósiles, los objetivos respecto a las energías renovables ya no son una fantasía futurista sino un asunto urgente para los principales dirigentes políticos e innovadores actuales.
Muchos argumentan que la energía eólica podría ser una de las soluciones para la generación de energía sostenible. Es barata y eficaz, con la ventaja añadida de que su impacto ambiental es muy bajo en comparación con las fuentes de energía convencionales. Dado que muchas comunidades se muestran reacias a autorizar la construcción de parques eólicos cerca de sus casas, y considerando que se requiere un volumen que va mucho más allá de las capacidades realistas que son viables en tierra, algunos ingenieros están buscando soluciones innovadoras. De ahí el rápido incremento de los parques marinos.
Desafío en la costa: en busca de soluciones marinas
Hace miles de años que se utiliza la potencia del viento como fuente de energía. La primera turbina eólica utilizada para generar electricidad se remonta hasta hace más de un siglo, en 1887 en Escocia. Lo habitual era que los parques eólicos se construyeran en tierra, y todavía lo es. A finales del año pasado, las autoridades suecas dieron luz verde a la construcción de un Parque eólico terrestre de 650mW.
En China, por otra parte, el inmenso parque eólico de Gansu cuenta con unas 7000 turbinas, y alcanzará una capacidad de 20.000 mW en 2020. Pero en muchos países, unos recursos limitados en cuanto a superficie y una topografía que altera el flujo del viento implican la inviabilidad de construir parques eólicos de tan gran escala como el de Gansu.
Sin embargo, los parques eólicos marinos ofrecen muchas más posibilidades. Situados en el mar en vez de sobre la superficie terrestre, estos aerogeneradores ya no suponen una fuente de conflicto para las comunidades. De hecho, en muchas regiones los parques eólicos marinos se han convertido en un sector de pleno derecho. Según el grupo del sector WindEurope, está previsto que la actual capacidad eólica marina de Europa prácticamente se doble en los próximos dos años, llegando a los 25 GW en total para 2020. En realidad, 2017 fue un año récord para la energía eólica marina en Europa, que ahora cuenta con 4.000 aerogeneradores en funcionamiento frente a las costas de 11 países.
Pero el reto que plantean los parques eólicos marinos convencionales es que requieren un lecho marino poco profundo, de hasta aproximadamente 50 metros, para que se puedan montar las turbinas. En general hay pocos litorales con tan poca profundidad. Y a menudo tienen mucho tráfico de barcos o hay cables que los cruzan, y son el hábitat de una vida marina muy vulnerable.
“La proporción de mares con tan poca profundidad es muy pequeña. Avanzar mar adentro ofrece un gran potencial para la generación de energía eólica”, explica Nigel Crowe, director técnico de energías renovables y eólicas de TÜV SÜD. La introducción de parques eólicos flotantes permite cambiar esta dinámica. Cuando las turbinas se colocan mar adentro, se benefician de un viento mucho más rápido, más estable y, por lo tanto, más útil.
En alta mar
Si quieres construir un parque eólico realmente eficaz, hay que situarlo en un lugar donde la velocidad del viento sea lo más alta posible. “La energía que se puede extraer del viento tiene una relación exponencial con la velocidad de ese viento”, comenta Crowe, “lo que significa que, si se dobla la velocidad, puedes acabar generando ocho veces más energía”, explica.
Y sigue comentando que: “Trabajar mar adentro evita la reducción de la velocidad del viento que provocan las estructuras urbanas y los bloqueos físicos que presenta la tierra incluso a pocos quilómetros de la costa.”
Y, lo que es más, el hecho de poder trasladar los parques mar adentro significa que habrá más flexibilidad a la hora de situarlos. Los profesionales de la energía pueden buscar lugares que molesten menos a los residentes de las áreas costeras, donde creen menos contaminación acústica, y ocasionen menos molestias para los puertos y los barcos y, lo que es más importante, donde planteen menos amenazas para la vida marina.
Lamentablemente, construir un parque eólico flotante en alta mar es más difícil de lo que parece. Crowe explica que: “Como los parques eólicos flotan en el mar, plantean unos retos específicos. Mantener las turbinas suficientemente verticales como para que sean operativas puede ser un verdadero problema, dado que las fuerzas que las inclinan son muy poderosas. Por lo tanto se requieren unos grandes e innovadores cimientos flotantes.”
Según Crowe, por fortuna el diseño y la tecnología modernos permiten a los planificadores considerar seriamente trasladar los parques mar adentro. “Las nuevas aplicaciones permiten un almacenamiento de la energía más eficiente. Y los parques eólicos flotantes ahora se pueden construir cerca de la costa y ser remolcados después por barcos de bajo coste, evitando así el uso de buques caros para construir aerogeneradores sobre unos cimientos fijos», añade.
La seguridad ante todo
Todavía es pronto para la energía eólica flotante. Aun así, a medida que los países de todo el mundo se comprometen con las energías renovables mediante acuerdos como el Protocolo de Kioto, los planificadores y administradores trabajan bajo la presión de obtener parques eólicos operativos lo antes posible. Esto significa que hay que ir con más cuidado que nunca para garantizar que la seguridad no se vea comprometida en esos nuevos parques.
Crowe añade: “Los aerogeneradores tienen un mantenimiento al mismo nivel que el de la gestión de los reactores comerciales. Para que su funcionamiento sea fiable, seguro y eficiente, se requieren ensayos e inspecciones eficaces, específicos y rigurosos, tanto por parte de los propios fabricantes como por inspectores independientes.”
En el viento
Aunque la energía eólica marina está entrando en una fase de madurez, los parques eólicos flotantes todavía tienen un gran recorrido por delante antes de que puedan extenderse. Pero el futuro es brillante para esta forma cada vez más eficaz de recoger la energía de los vientos marinos que tan útiles y a la vez tan dañinos han sido para la humanidad desde los albores de la historia.
Los parques eólicos flotantes que hace poco se consideraban una tecnología futurista ya son una realidad. El primer parque eólico flotante del mundo se inauguró en 2017. Se espera que Hywind Scotland, situado frente a la costa de Escocia, proporcione energía a más de 20.000 hogares del Reino Unido.
El ritmo de su evolución permite confiar en que estamos dando los pasos correctos para gestionar el Trilema Energético. Sobre la equidad social de la energía, una de las dimensiones principales del trilema energético, Crowe dice que “Dado que los parques eólicos en alta mar están aplicando tecnologías muy nuevas que todavía no se han generalizado, los costes son relativamente elevados. Pero, como hemos visto en los parques eólicos terrestres, los proyectos montados sobre el fondo del mar y la energía solar, el coste desciende considerablemente a medida que la tecnología evoluciona.”
¿Qué depara el futuro a la energía eólica? “El mayor avance de la energía eólica marina flotante llegará con el desarrollo de soluciones de almacenamiento efectivas, para que la distancia desde el punto de uso no sea decisiva”, comenta Crowe.
Descubra las soluciones de TÜV SÜD para resolver sus retos relacionados con la energía eólica.