Mercados: los desafíos de desarrollar energía eólica flotante a escala

Hywind Scotland, el primer parque eólico flotante del mundo, operado por Equinor. (Crédito: Signal Film / ©Equinor)

Decenas de gigavatios de proyectos de energía eólica flotante están programados para desarrollarse en esta y la próxima década, pero quedan muchos obstáculos.

Últimamente se ha prestado mucha atención al emergente mercado de la energía eólica flotante.

El Reino Unido está avanzando con desarrollos eólicos flotantes a escala comercial a través de los premios Scotwind e INTOG de al menos 24 gigavatios (GW) de capacidad eólica flotante que representan cerca de 1500 turbinas flotantes que entrarán en funcionamiento hasta 2030. Y esto pronto será seguido por la adjudicación de al menos 4 GW de capacidad a través de las subastas eólicas flotantes del Mar Céltico. Estados Unidos ha otorgado arrendamientos de energía eólica flotante con un potencial de más de 8 GW de capacidad en el Pacífico y seguirá adelante con grandes arrendamientos de energía eólica flotante en el Atlántico este año. Noruega planea otorgar 1,5 GW de capacidad eólica flotante en Utsira Nord este año y Francia tiene como objetivo poner en funcionamiento 750 megavatios (MW) de turbinas flotantes al final de la década en el Atlántico y el Mediterráneo.

España y Portugal están entrando en la refriega con el anuncio de aspiraciones eólicas flotantes de varios gigavatios. En Asia Pacífico, los desarrolladores están navegando su camino a través de un complicado marco de permisos, donde el premio es más de 8 GW de potencial de proyecto flotante, principalmente en la costa este de la región de Usan. Australia y Japón también son objeto de mucho interés. Esta no es una lista exhaustiva de países con aspiraciones eólicas flotantes, sino una selección de los más discutidos.

Todo esto suena muy positivo: decenas de gigavatios de proyectos de energía eólica flotante impulsan la demanda de proveedores y contratistas en esta y la próxima década. Sin embargo, quedan muchos obstáculos para cumplir estas aspiraciones. Este artículo continúa discutiendo algunos de estos desafíos que deben abordarse:

• Permisos: Una característica de la energía eólica marina es la desconexión entre los objetivos a los que se aspira y lo que se puede lograr de manera realista en términos de arrendamiento y permisos. Un ejemplo es Portugal, que hasta ahora ha permitido menos de 100 MW de capacidad eólica marina, pero planea subastar, permitir e implementar 10 GW de energía eólica principalmente flotante para 2030. Si bien es realista esperar que Portugal otorgue arrendamientos por 10 GW para 2030, es una línea de tiempo optimista para permitir, construir y desplegar la capacidad dentro del marco de tiempo.
• Ningún enfoque técnico estándar: Aunque la mayoría de los proyectos implementarán uno de los tres conceptos amplios para soportar la turbina, un semisumergible (columna en V o barcaza), mástil (boya o contrapeso colgante) o plataforma de patas de tensión (TLP), hay un número cada vez mayor de las soluciones técnicas que se ofrecen. Esto impulsa la necesidad de flexibilidad en la cadena de suministro.
• Fabricación de subestructuras industrializadas: Usando el ejemplo de las solicitudes de permisos para proyectos de energía eólica flotante en el Reino Unido, los desarrolladores están buscando la aprobación de la envolvente del diseño para estructuras con superficies de hasta 15 000 metros cuadrados. Esperamos ver subestructuras en el rango de 5,000-10,000 metros cuadrados. Las subestructuras pesarán cada una un mínimo de 3-5.000 toneladas si están hechas de acero y hasta 20.000 toneladas si están hechas de hormigón. En un parque eólico de 1 GW, se requerirán más de 60 de estos en, muy probablemente, una ventana de entrega de dos años.
• Puertos: Se requerirán puertos de calado profundo para ensamblar, lanzar, soportar la integración de turbinas, almacenar y mantener estructuras que contarán con turbinas con diámetros de rotor de más de 220 metros. Es probable que los puertos eólicos flotantes alberguen grandes barcazas sumergibles, para transferir y lanzar subestructuras, así como algunas grúas de muelle extremadamente grandes, de las cuales actualmente no hay suficiente suministro.
• Suministro de turbinas: Tres OEM occidentales dominan actualmente el mercado fuera de China: GE, Siemens Gamesa y Vestas. Anticipamos el aumento de los OEM de Asin, y en particular de los OEM chinos que están desarrollando turbinas de 16-18 MM, que solo aumentan aún más el tamaño potencial de las estructuras.
• Cables dinámicos: Los proyectos de energía eólica flotante contarán con cables submarinos, y en particular los cables entre matrices que conectan las turbinas, que son de naturaleza diferente a la energía eólica de fondo fijo. Se requiere nueva capacidad de fabricación. La instalación de estos cables también requerirá de la flota submarina, que está cada vez más ocupada en el segmento de petróleo y gas.
• Subestaciones flotantes: Hasta ahora solo se ha demostrado una subestación flotante. Aunque el concepto debería ser familiar para los desarrolladores de proyectos de petróleo y gas en aguas profundas, se requieren nuevos conceptos.
• Recipientes de instalación: A menudo se dice que los proyectos de viento flotante requieren remolcadores "pequeños" y fácilmente disponibles para apoyar la instalación. Este no es el caso. Los manipuladores de anclaje de tracción de bolardo más altos con las cubiertas traseras transparentes más grandes y los casilleros de cadena más grandes serán un requisito mínimo para muchos proyectos eólicos flotantes e incluso pueden considerarse técnicamente ineficientes. Está surgiendo un nuevo concepto de clase de activos adecuado para proyectos de energía eólica flotante. Estos cuentan con tiros de bolardo de más de 300 toneladas, cubiertas traseras de más de 1200 metros cuadrados, grúas AHC con una capacidad mínima de 250 toneladas y relojes de cadena para acomodar múltiples extensiones de amarre. Es difícil ver que estos buques se financien y construyan en cantidades sin compromisos firmes para el despliegue a largo plazo. Hasta la fecha, no hemos visto tales compromisos.
• Reparación y cambio de componentes principales: ¿Remolcan la estructura a puerto para su mantenimiento como ya se ha hecho con una matriz piloto? ¿Mantiene in situ con grúas flotantes o grúas montadas en turbinas, para las cuales actualmente hay opciones técnicas limitadas? Esta es una pregunta en la que la industria está trabajando, pero aún necesita un mayor desarrollo.

El segmento de energía eólica flotante presenta una gran oportunidad para avanzar en el suministro de energía renovable y apoyar la industria marina y en alta mar. Pero aún se deben abordar muchos desafíos para que los proyectos y las nuevas inversiones en la cadena de suministro sean financiables y realizables.