La Energía Eólica Marina Flotante podría convertirse en el nuevo oro negro

Según Sarens, firma especializada en servicios de alquiler de grúas, elevación pesada e ingeniería de transporte, uno de los principales retos de la industria a la hora de instalar energía eólica marina es la profundidad de las aguas, lo que dificulta la instalación de parques eólicos marinos y, por lo tanto, requiere costas menos profundas. Gracias a la tecnología flotante, la industria resolvería este problema y podría liberar todo su potencial energético marino.

Gracias a esta tecnología (FLOW – Floating Offshore Wind) se podría aprovechar el 80% de los recursos eólicos marinos globales ubicados en aguas a más de 50 m de profundidad. Y es que a diferencia de las turbinas que se instalan en tierra, las que se instalan en alta mar no están limitadas en tamaño o peso, ya que no existen este tipo de limitaciones en el mar.

Tanto los elementos de turbina eólica como los cimientos marinos se construyen en una fábrica cercana o en el muelle, se cargan en una barcaza y se instalan en el mar. De hecho Sarens ha instalado el primer parque eólico del mundo con turbinas desarrolladas especialmente para Offshore, el Thorntonbank fase I en Bélgica. Seis turbinas que produjeron una potencia de 5 MW cada una, superando en ese momento a las turbinas eólicas terrestres convencionales de la actualidad (2008).

Y es que las turbinas eólicas terrestres están cerca de alcanzar su punto máximo debido a limitaciones de tamaño y peso por razones logísticas. Los elementos de la torre y las góndolas deben transportarse por la carretera, por lo que nunca pueden ser más altos que la altura de un puente, deben pasar por debajo. Y las aspas deben poder tomar el giro de carreteras y calles. Es difícil encontrar ubicaciones en áreas densamente pobladas donde sea factible el acceso de aspas de más de 50 m de largo. Sarens ha instalado hasta la fecha alrededor de 20.000 aerogeneradores terrestres; desde la década de los 80s, cuando tenían una capacidad de 50 KW, hasta la turbina eólica terrestre convencional de 4 a 5 MW de hoy.

Las turbinas eólicas terrestres estarían cerca de alcanzar su punto máximo debido a limitaciones de tamaño y peso por razones logísticas

Visión a futuro

Pero dado que este tipo de limitaciones no existen en el mar, las turbinas eólicas marinas convencionales de hoy producen 9,5 MW y ya hay un prototipo que producirá 12 MW; incluso más grandes en un futuro próximo. Sarens transportó a finales de 2017 el récord mundial de aspa más larga: el aspa Adwen de 89 m de longitud, y en 2019 Sarens transportó una vez más un nuevo récord mundial: el aspa GE de 107 m.

Para poder construir una turbina eólica en el mar en condiciones controladas, es necesaria una cimentación. Un MonoPile de acero (MP) o una chaqueta de acero, de pie sobre el fondo del mar, sobre el que se puede construir la turbina eólica en condiciones similares a las de la tierra: la turbina de viento está sobre sus cimientos, inmovilizada en el fondo del mar y una grúa sobre una barcaza equipado con patas autoelevadoras de pie también en el fondo del mar, que tampoco se mueven, ensamblando así el aerogenerador de la misma forma que en tierra.

Los cimientos más pesados en la actualidad son de 1750 a 2000 toneladas de peso con una altura de 90 mts. o más. Estos son necesarios para los aerogeneradores de la clase +10 MW en profundidades de agua de alrededor de 50 m. El desafío técnico es la producción de estos cimientos y su carga en una barcaza de transporte. La grúa gigante de Sarens SGC120 ha estado realizando esto en Newcastle, Reino Unido, para múltiples parques eólicos marinos desde hace muchos años.

Para transportar el Monopile de acero, que ha sido el tipo de cimentación más popular en la última década (actualmente en 1500t), Sarens utiliza remolques modulares autopropulsados (SPMT); aunque en un futuro próximo estos llegarán a pesar 2000 toneladas.

Una parte de la base es una pieza llamada Pieza de Transición (TP), la cual es el vínculo entre la base submarina y la turbina eólica y proporciona la altura necesaria para que la ola de la tormenta más alta, nunca toque ni siquiera la parte más baja de la turbina eólica. Los TP han ido creciendo constantemente, alcanzando hoy las 500t y 30 mts. de altura. Como estos deben almacenarse y transportarse verticalmente, Sarens desarrolló una herramienta de transporte e instalación llamada TP handler.

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Desde septiembre de 2020 hasta el verano de 2021, Sarens instalará uno de los parques más grandes en cantidad: se trata de los 89 aerogeneradores del parque eólico marino Fryslan en Ijsselmeer en los Países Bajos.

En resumen, algunas de las principales ventajas que ofrece un parque eólico marino en comparación con uno terrestre son las siguientes:

• Sin limitaciones en dimensiones y peso, lo que significa más producción de energía por aerogenerador.

• Sin limitaciones logísticas en transporte e instalación.

• Una mayor velocidad del viento en la mar, combinada con más horas de viento dan como resultado una producción anual de MWH mucho mayor.

• No se ven afectados por el efecto Not In My Back Yard (NIMBY) de la población local.

Y, técnicamente hablando, los parques eólicos marinos flotantes tienen las siguientes diferencias con los fijos:

• Fijo solo es posible en aguas poco profundas hasta un máximo de 50 m.

• Muchos mares en todo el mundo no tienen este tipo de aguas poco profundas por lo que solo serán posibles cimientos flotantes.

• Los fijos necesitan costosos barcos de instalación en mar abierto.

• La cimentación flotante se presenta cerca del muelle en un puerto donde el WTG (Wind Turbine Genearator) se pueda ensamblar utilizando una grúa terrestre clásica de Sarens, que es mucho más barata que el costoso barco de instalación.

• Lo mismo para reparaciones mayores o desmantelamiento.

• Los cimientos flotantes necesitan 2-3 veces más acero que los cimientos fijos, por lo que son más costosos.

Técnicamente, los equipos de Sarens no se acercan en absoluto a sus límites de elevación y transporte de aerogeneradores o cimentaciones. Fuente: Sarens