Álex Raventos es ingeniero industrial por la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), post-grado en Sistemas de Energía Sostenibles (MIT-Portugal) y participante en el Global Solutions Program de Singularity University sobre Cambio Climático. Cuenta con una amplia experiencia en el campo de las energías renovables marinas, habiendo trabajado desde 2007 para varias empresas y centros de investigación referentes del sector en España, Portugal y Holanda antes de cofundar X1 Wind en 2017.
X1 Wind fue galardonada en los Premios Eolo 2023 de la Asociación Empresarial Eólica (AEE) por su papel al frente del innovador proyecto PivotBuoy, cuya plataforma flotante (X30) se convirtió en la primera plataforma eólica flotante TLP plenamente funcional del mundo y el primer prototipo eólico flotante de España en exportar electricidad a través de un cable submarino. El concepto es muy disruptivo en el contexto de soluciones flotantes. ¿Cuáles son las soluciones y ventajas más importantes de la tecnología PivotBuoy?
Nuestra empresa tiene como misión conseguir el despliegue de la eólica marina, pero por medio de tecnología innovadora que lo haga de la forma más sostenible, segura y barata posible. No hay duda de que la eólica marina tiene un potencial energético muy superior a la eólica en tierra. Sin embargo, hay que reducir más de 4 veces el coste actual de la eólica marina para que sea competitiva. Esto no se consigue sólo con escala e industrialización, que son necesarias, pero con soluciones disruptivas que puedan dar un salto cualitativo.
La innovación en eólica está en nuestro ADN. El concepto fue desarrollado por mi socio Carlos Casanovas en el MIT, y contamos con un equipo de ingenieros que ha trabajado para desarrolladores de turbinas onshore y offshore desde hace décadas, así como en otras industrias como la naval, aeronáutica o automotriz, entre otras.
En el MIT, Carlos estudió en profundidad la tecnología TLP (Tensión Leg Platform en inglés), que presenta una serie de ventajas muy interesantes a nivel de reducción de peso y de estabilidad para el funcionamiento de la turbina, pero también una serie de retos, sobre todo en su instalación o mantenimiento en caso de grandes mantenimientos correctivos. Por estos motivos desarrolló la tecnología PivotBuoy®, que presenta un concepto híbrido con un flotador semisumergible que se conecta a una boya preinstalada con un sistema de amarre tipo TLP, sobre el cual se orienta con el viento de formar pasiva.
Dicha configuración permite sustituir el diseño de torre tradicional (necesario cuando las turbinas eran “fijas”) por una estructura en forma de trípode que permite un diseño mucho más eficiente, ahorrando gran cantidad de material, y permitiendo una mejor escalabilidad. En estos momentos estamos ya trabajando para un desarrollador líder del sector en un diseño para turbinas de más de 20MW de potencia.
El diseño del sistema de amarre cuenta con un sistema de conexión rápida patentado, que permite una fácil instalación sin necesidad de grandes barcos, así como también su desconexión rápida en caso de necesitar algún gran mantenimiento correctivo. A pesar de que esperamos no tener que utilizarlo a menudo, la experiencia en los primeros proyectos precomerciales muestra que serán necesarias dichas operaciones, y que dicho sistema (similar al utilizado en Oil & Gas en FPSOs) presenta una gran ventaja competitiva.
Por último, el sistema de amarre tipo TLP presenta también otras grandes ventajas como es la reducción drástica de la huella en el fondo marino e impacto ambiental, así como la posibilidad de instalar más unidades por km2, y en aguas más profundas. Todo ello permite una mejor gestión de las áreas costeras y compatibilizar mejor esta nueva actividad con sectores tradicionales, como la pesca.
La experiencia con sistemas pasivos auto-orientables en tierra ha planteado algunas dudas sobre la inestabilidad de la orientación o las sobre-cargas dinámicas en los momentos de cambios de dirección. ¿Se plantean problemas similares en el mar y/o que soluciones habéis utilizado para evitarlas?
El hecho de trabajar sobre una estructura flotante nos permite desarrollar un diseño de plataforma mucho más integral y rígido que los homólogos en tierra. En nuestro caso, al tener la turbina integrada en la plataforma y el punto de rotación alejado de la turbina, resulta en un momento de inercia mucho mayor, lo que reduce drásticamente los problemas de inestabilidad que existían en turbinas montadas sobre la torre (situadas encima del eje de rotación).
El reto al que nos enfrentamos los sistemas auto-orientables como el nuestro (no somos los únicos, hay un número creciente, lo que vemos de forma muy positiva) es cómo se orienta la plataforma en caso de haber oleaje o corriente cruzado, desalineado con el viento. En zonas con muchas corrientes debido a las mareas, al ser el agua 1.000 veces más densa que el aire, el empuje es considerable. Afortunadamente, en casi todos los emplazamientos en España existen corrientes bajas o muy bajas, especialmente en aguas profundas donde somos más competitivos y hay menos conflictos por el uso del espacio.
De hecho, en nuestro primer piloto, hemos demostrado con datos reales que en emplazamientos como en las Islas Canarias, nuestra plataforma se orienta tan bien o incluso mejor que los sistemas tradicionales (con sistema de orientación activo) en vientos de >7,5 m/s, que es donde más se produce. Esto se debe al hecho de que nuestra plataforma está orientándose continuamente (mientras que los sistemas activos siempre tienen un cierto desfase ya que el sistema de orientación no funciona continuamente), además de tener un diseño hidrodinámico para ser lo más transparente posible al oleaje y las corrientes.
En el marco del evento WindEurope Bilbao 2024, se celebró una jornada organizada por el Cluster de Energía Vasco y AEE sobre las oportunidades en el mercado eólico marino español, donde se puso de manifiesto la reticencia de los OEMs para participar en los proyectos. ¿Vislumbráis alternativas, habida cuenta además de las tremendas especificidades de vuestra tecnología?
Nuestro Director Estratégico y de Desarrollo de Negocios, Joao Neves, participó como ponente de la jornada organizada por el Cluster de Energía Vasco y AEE, y tuvo la oportunidad de expresar nuestro punto de vista frente a este desafío y nuestra visión al respecto.
Este tema es un reto a nivel de sector y no tanto debido a las especificades de nuestra tecnología. Las turbinas actuales han sido diseñadas para eólica fija y es necesario adaptarlas a plataformas flotantes, tanto en nuestro caso como en otros sistemas flotantes. Los grandes OEMs tienen lógicamente cierta reticencia a participar en estos proyectos debido a su (todavía) pequeño tamaño y adaptaciones necesarias en las turbinas, al tener ya un gran pipeline de proyectos en eólica fija.
En nuestro caso, proponemos una configuración downwind (a sotavento en inglés). A pesar de que parezca un cambio radical, las adaptaciones son sencillas, como demostramos en nuestro primer prototipo adaptando una turbina Vestas V29. La única adaptación relevante fue modificar el multiplicador (simplemente pedir al fabricante engranajes que trabajen en el sentido opuesto). Incluso varios de los fabricantes de turbinas offshore optan por una configuración direct drive sin multiplicador, con lo que no sería necesario, a fin de cuentas. No hizo falta ningún cambio sustancial más. Comprobamos que el rodamiento principal era simétrico y permitía soportar cargas en la otra dirección (como es el caso en muchas turbinas), y rotamos las palas 180 grados (sin necesidad de modificar el sistema de pitch). También demostramos que con la gran estabilidad que nos ofrece el sistema de amarre tipo TLP, pudimos operar sin necesidad de modificar el controlador existente de la turbina, lo que es una ventaja significativa frente a otros sistemas flotantes como los tipos spar o semisumergible, que requieren tal adaptación que es muy crítica.
Por todo ello, es comprensible que los OEMs tengan una cierta reticencia en participar en proyectos y tengan que elegir con quien colaborar. En nuestro caso, tenemos la suerte de estar colaborando ya activamente con varios fabricantes de turbinas interesados en el desarrollo de turbinas downwind, y esperemos que otros fabricantes se sumen. Estamos viendo un creciente interés del sector en estas turbinas downwind (no somos los únicos que proponemos el uso de turbinas a sotavento). Un ejemplo de ello es que, por primera vez, grandes desarrolladores estan pidiendo a fabricantes el desarrollo de turbinas downwind, debido a sus grandes ventajas a nivel de escalabilidad a turbinas flotantes de más de 20MW.
¿Cuándo calculáis que podría llegarse a un producto comercial y cuál sería el tamaño ideal en términos de potencia, altura y diámetro del rotor?
Por varios motivos, la construcción de los primeros parques comerciales se ha movido algunos años a la derecha y está prevista para los primeros años de la siguiente década. Sin embargo, esto no ha sido necesariamente negativo para X1 Wind, ya que ha permitido posicionarnos como una de las tecnologías más maduras del mercado, instalando en 2022 el primer TLP funcional del mundo (plataforma X30).
En este momento estamos completando la certificación de nuestro diseño de plataforma de 6MW (X90), en el marco del proyecto NextFloat en el sur de Francia. Tras ya demostrar la viabilidad tecnológica, ahora el objetivo del proyecto NextFloat es demostrar su bancabilidad. El proyecto utilizará una turbina a escala comercial de 6MW (semejante a los otros proyectos precomerciales instalados en Noruega, Reino Unido, Portugal, y recientemente en Francia) y la estructura contractual de la SPV creada para tal proyecto es la misma que la de un proyecto comercial a nivel de contratos de suministro, mantenimiento, garantías, seguros, etc., así como con un contrato de venta de energía.
En paralelo estamos ya desarrollando las fases de preingeniería (pre-feed en inglés) con nuestros clientes en sus parques comerciales, utilizando nuestras plataformas X150 (para turbinas de 15MW) y X160 para turbinas de hasta 270-280m de diámetro y 21-22MW de potencia.
Con la tecnología certificada y demostrada con el piloto precomercial operacional en 2026, estaremos en posición ofrecer a nuestros clientes una tecnología bancable a tiempo para FID de los proyectos comerciales previsto en 2027 en adelante.
¿Cuáles serían desde vuestro punto de vista los elementos más importantes que habría que desarrollar para la certificación y validación de estas soluciones en las diferentes condiciones marinas que puedan presentarse?
Creo que hay muchos elementos a desarrollar y mejorar en relación al desarrollo tecnológico. A día de hoy, no existen en España zonas de ensayos para demostrar tecnologías a escala superior a 5MW de potencia. Afortunadamente para nosotros, pudimos probar nuestra plataforma X30 en Canarias a escala parcial, y ahora tenemos asegurado un site en Francia para nuestro primer proyecto precomercial.
Con el programa RENMARINAS impulsado por el Gobierno, se están impulsando nuevas zonas o mejorando las existentes, pero es necesario que la implementación se haga rápidamente y de forma coordinada para utilizar los recursos de forma eficiente, y se tramiten los permisos necesarios. Si dichas zonas no están disponibles en breve, o no se da al menos garantías a los tecnólogos de que lo estarán a tiempo, mucho de estos proyectos irán a otros países con su valor asociado a nivel de desarrollo de cadena de valor, conocimiento e innovación.
Además del tema de las zonas de ensayos, hay necesidades de mejora y oportunidades de investigación y negocio en muchas otras áreas.
Ha salido por fin el borrador del RD para las subastas de eólica marina: ¿Consideráis que contribuye a impulsar el desarrollo tecnológico o debería reservar áreas concretas para la instalación parques con soluciones precomerciales?
El borrador del Real Decreto para las subastas de eólica marina representa un paso importante en el impulso del desarrollo tecnológico en este sector. Sin embargo, creemos que la apuesta de España por la eólica marina debe ser una apuesta no solo a nivel de producción de energía limpia, si no de liderazgo tecnológico y potencial de exportación.
A día de hoy, España es líder mundial en desarrollo de tecnologías flotantes. Entre solo 3 empresas hemos demostrado la tecnología en un ambiente real y esperamos que otras lo hagan en un futuro. No obstante, en otros países se está apostando por un desarrollo progresivo y coordinado, dando seguimiento a los prototipos con la implementación de pequeños parques comerciales que permitan a las empresas avanzar.
Dichos parques precomerciales permiten realizar una pequeña pre-serie (como se suele hacer en otros sectores) que permita probar aspectos clave como la fabricabilidad, operabilidad y fiabilidad, antes de lanzar la gran producción seriada. Por un lado, eso permite a los tecnólogos y fabricantes mejorar la tecnología, reducir costes y mejorar sus capacidades productivas. Por otro lado, a los operadores y financiadores aprender, reducir riesgos, y costes de operación y mantenimiento. Prueba de ello son las grandes acciones de mantenimiento que han sido requeridos en los primeros parques precomeciales.
Es por ello que la inclusión de mención a iniciativas precomerciales, como se describe en los artículos 23 y 24 del proyecto de Real Decreto, es positiva, aunque a nuestro entender no es suficiente. Para maximizar el impacto de estas iniciativas precomerciales, podrían considerarse algunas mejoras en el borrador del Real Decreto. Por ejemplo, se podrían extender las vías para la implementación de instalaciones precomerciales, habilitando zonas del POEM siempre que no entre en conflicto con los proyectos comerciales, que, debido a su largo tiempo de desarrollo, tienen que avanzar en paralelo. Además, se deberían reservar una pequeña parte de los fondos para tales subastas precomerciales, y establecer un proceso de licitación que no compita en precio con los grandes proyectos comerciales, reconociendo la naturaleza experimental y de aprendizaje de estos proyectos.
Dado que los proyectos comerciales a gran escala es probable que no estén operativos hasta después de 2030, la implementación de proyectos precomerciales permitirá también acelerar el despliegue, adquirir conocimientos, impulsar el desarrollo de la cadena de valor, así como reducir los costos de los futuros grandes proyectos comerciales.
España quiere ser el mercado referente de la eólica flotante en el mundo. ¿Consideráis que se está siguiendo la estrategia adecuada o sería necesario una política más decidida y una regulación más rápida, habida cuenta además del mayor avance de otros países?
Considero que, a pesar del gran esfuerzo realizado por el IDAE y el MITECO, y existir una buena base en la hoja de ruta publicada, su implementación está siendo lenta y está poniendo en riesgo la consecución de los objetivos nacionales, así como la posible pérdida de interés de desarrolladores e inversores en este sector clave para España.
En primer lugar, es necesario continuar con el desarrollo de parques comerciales y objetivos nacionales para mantener un mensaje claro a largo plazo. Sin embargo, a corto plazo, hay que seguir avanzando con más proyectos en el agua que nos permitan seguir aprendiendo, obteniendo datos y experiencia para mejorar la tecnología, su fiabilidad e impactos (negativos o positivos). Esto se logra mediante el impulso de proyectos piloto, la experiencia y la colaboración entre empresas, universidades, centros de investigación y otros agentes implicados como los pescadores, tal como hemos hecho en nuestro proyecto PivotBuoy en Canarias.
En segundo lugar, otra tarea importante es la definición de un marco regulatorio claro y estable que promueva la inversión en este tipo de tecnología. Es necesario que se establezcan incentivos y mecanismos de financiamiento como las subastas, de forma rápida pero también ordenada y progresiva, de cara a utilizar los recursos públicos de forma eficiente. Dichos incentivos deberían tener en cuentas criterios objetivos económicos, pero también criterios de innovación y potencial de reducción de costes, y criterios ambientales y socioeconómicos que apoyen aquellas tecnologías que aporten una mejor integración social y medioambiental.
En ese sentido, sois una start-up española que obtuvo financiación europea para instalar con éxito el prototipo y demostrar que esta tecnología es viable. ¿Qué tipo de ayudas necesitamos en adelante?
A pesar de que no sea nuestra prioridad, creemos importante continuar el apoyo para la investigación y el desarrollo que permita avanzar también a otras empresas en el desarrollo de nuevas tecnologías, así como una mejora continua de las tecnologías existentes, nuevos productos y servicios para que España pueda mantener su liderazgo actual.
En nuestro caso, echamos en falta un tipo de ayudas en forma de esquema que permita financiar los proyectos precomerciales, como es el caso de otros países como Francia, Reino Unido o Portugal. Sin esa etapa intermedia, es difícil que los tecnólogos españoles podamos competir a nivel de madurez y de economías de escala. Es importante resaltar que, aunque dicha tarifa por MWh pueda ser superior a la de parques comerciales, representa una inversión pequeña por el menor tamaño de parque (<50MW), y contribuye a la reducción del coste de la tecnología, resultando en un menor coste total del sistema.
Para saber más sobre nuestro protagonista
a. Libro favorito: Limits to Growth
b. Serie: Planet Earth
c. Película: Matrix
d. Color: Azul
En nuestra vida cotidiana, todos podemos contribuir a la lucha contra el cambio climático. ¿Cuál es tu propuesta de medida concreta que nuestros lectores pueden poner en práctica en sus rutinas diarias hoy mismo?
A pesar de estar plenamente concienciado y haber escogido esta carrera para contribuir a la lucha contra el cambio climático, estoy desafortunadamente muy lejos de conseguirlo en mi vida cotidiana. A pesar de realizar varias acciones, estoy todavía unas 4 veces por encima de los limites que debería tener cada persona para alcanzar un equilibrio.
La primera medida, y más sencilla, es simplemente medirlo. Este año en la empresa se aplicó un sistema de medición de huella de carbono, y en mi caso, como imagino será el de muchos de los lectores, el mayor contribuidor son las emisiones de los viajes en avión. Además de realizar reuniones por videoconferencia siempre que sea posible, desde el equipo nos hemos propuesto (de forma voluntaria) el uso del tren o coche compartido (a poder ser eléctrico) en viajes de hasta 6h de distancia, comenzando con la reciente conferencia de WindEurope en Bilbao. Además de reducir las emisiones, viajando en tren o coche encuentras un tiempo para conversar, descansar, pensar (o limpiar la bandeja de correo…).
