En un mundo cada vez más consciente de la necesidad de optar por fuentes de energía sostenibles y reducir nuestra huella de carbono, los parques eólicos marinos se presentan como un faro de esperanza en medio de la creciente preocupación por la crisis energética. Representan un gran avance en la búsqueda de soluciones a largo plazo en el ámbito de las energías renovables y la sostenibilidad.
En este artículo, exploramos a fondo el mundo de los parques eólicos marinos. Desde las palas giratorias hasta los convertidores de energía, desvelaremos el fascinante mecanismo detrás de estos gigantes eólicos. Descubriremos cómo se convierten en una fuente esencial de energía limpia y renovable. Veremos la diferencia entre los parques eólicos marinos y terrestres. ¡Y mucho más!
¿Qué son los Parques Eólicos Marinos?
Empecemos por lo esencial. Un parque eólico marino, también conocido como «offshore,» es una megaestructura asentada sobre el lecho marino que proporciona energía limpia y renovable. Esta instalación está formada por aerogeneradores, o turbinas eólicas, similares a las que encontramos en tierra. Con la diferencia que estos aerogeneradores están ubicados en plataformas o en estructuras flotantes ancladas en aguas profundas.
Los aerogeneradores de estos parques marinos aprovechan los vientos de alta mar para generar electricidad. Estos vientos tienen mucha más fuerza y alcanzan velocidades mucho mayores que en tierra, al no encontrarse con barreras naturales que los frenan. Además, suelen tener una velocidad constante del viento.
Cómo Funciona un Parque Eólico Marino
Funcionamiento del Parque Eólico Marino
Las turbinas marinas están ancladas a cimientos de hormigón, en el caso de los aerogeneradores con cimentación fija, o a bases flotantes, en el caso de los aerogeneradores sobre plataforma flotante. Estas estructuras están diseñadas para resistir las condiciones marinas.
La parte superior de estos cimientos, para los aerogeneradores de cimentación fija, es visible desde la superficie y se pinta con colores brillantes para facilitar su detección por las embarcaciones. Además, incluyen una plataforma de acceso que simplifica las tareas de mantenimiento.
La electricidad generada por las turbinas es transmitida a través de cables eléctricos sumergidos que la llevan hasta estaciones de transformación. Allí, la electricidad se convierte en alta tensión, generalmente entre 33 y 132 kilovoltios (kV), antes de ser transportada y distribuida a su destino final.
Funcionamiento de las Turbinas
La tecnología utilizada en las turbinas eólicas de los parques marinos opera siguiendo los mismos principios que las turbinas en tierra firme.
- La energía cinética del viento pone en movimiento las palas o cuchillas de la turbina.
- Estas palas están conectadas al buje o rotor de la turbina, y el buje conectado a la turbina, lo que permite la transmisión del movimiento.
- El eje lento o de baja velocidad gira al mismo ritmo que las palas, generalmente a una velocidad de 7 a 12 rotaciones por minuto.
- La velocidad se incrementa significativamente a través de la multiplicadora, aumentándole en más de 100 veces, y la transfiere al eje rápido.
- Esta velocidad ampliada se transfiere al eje rápido o de alta velocidad de la turbina, que gira a más de 1,500 revoluciones por minuto y la transmite al aerogenerador.
- El aerogenerador es responsable de la conversión de la energía cinética recibida en electricidad.
Las turbinas cuentan con un sistema de frenado que pone las palas en bandera. De este modo, el viento no puede accionarlas. Así, si la potencia del viento es demasiado elevada o nos encontramos ante una situación de peligro, la turbina permanecerá sin moverse.
Fuente: World Energy Trade
Ubicación de los Parques Eólicos Marinos
Los parques eólicos marinos se establecen en aguas de no demasiada profundidad, a unos 27,5 metros de media, y en áreas distantes de la costa, a unos 41 km de ella. También se sitúan lejos de las rutas de navegación, otras infraestructuras y zonas de valor ecológico.
Esta elección se realiza específicamente para evitar la proximidad a estas entidades y a áreas pobladas. Esto último conlleva que estos parques no generen impacto visible ni sonoro para los humanos. Cabe destacar que los parques eólicos marinos sobre plataforma flotante abren la puerta a parques aún más alejados de la costa en zonas de gran profundidad.
Fuente: Nord-Lock Group
¿Qué Diferencia los Parques Eólicos Terrestres de los Parques Eólicos Marinos?
Aunque el funcionamiento de ambos parques puede ser muy similar, encontramos diferencias notables entre ellos.
La principal distinción reside en el desafío técnico asociado a su desarrollo, ya que la construcción y el mantenimiento en un entorno marino son considerablemente más complejos y requieren un estricto cumplimiento de medidas de seguridad. Además, la creación y funcionamiento de parques eólicos en el mar demanda el uso de recursos logísticos altamente especializados.
Por otro lado, en el entorno marino, la capacidad de generación eléctrica es significativamente mayor debido a la superioridad y regularidad del recurso eólico en comparación con tierra firme. Esto se traduce en una mayor producción de electricidad.
En los parques eólicos marinos encontramos aerogeneradores individuales con una potencia superior a los 10 MW, incluso llegando a alcanzar los 15 MW. En contraste, en tierra firme, encontramos aerogeneradores con potencias unitarias en el rango de 6 a 7 MW.
Cabe destacar que, a causa de las restricciones de acceso durante el funcionamiento, los elementos de los parques eólicos en el mar necesitan ser más confiables. Por lo tanto, los componentes se diseñan con niveles de respaldo más altos en comparación con los parques terrestres.
¿Cuáles son las Ventajas y Desventajas de los Parques Eólicos Marinos?
Los parques eólicos marinos aportan numerosos beneficios a la sociedad y al medio ambiente. A continuación vamos a analizar y entrar en detalle de algunas de sus ventajas principales. También veremos qué desventajas podemos encontrar y cómo mitigarlas.
Las Ventajas que aporta la Eólica Marina:
- Es una fuente inagotable de energía renovable. Ofreciendo una alternativa valiosa en la lucha contra el agravamiento del efecto invernadero, por lo que contribuyen a combatir el cambio climático.
- Como hemos visto anteriormente, tiene el potencial de producir una mayor cantidad de energía en comparación con sus contrapartes en tierra firme. Debido a la ausencia de obstáculos que permiten que el viento alcance su máxima fuerza en alta mar.
- La ubicación en alta mar minimiza el impacto visual y acústico y permite el uso de extensiones de terreno muy amplias.
- El transporte marítimo permite que los aerogeneradores alcancen tamaños y potencias unitarias mucho mayores que en tierra. Ya que el transporte marítimo tiene menos limitaciones en términos de cargas y dimensiones.
- Reduce la dependencia energética de muchos países. Puesto que les permite producir suficiente energía para satisfacer las necesidades de su población en su propio territorio.
- Supone la creación de empleo local y la estimulación del crecimiento económico y social en la región.
A pesar de sus numerosas ventajas, hay que señalar que el parque eólico marino supone algunas desventajas. Sin embargo, esto no suprime su relevancia e importancia en la generación de energía limpia. Veamos, entonces, las desventajas que podemos encontrar.
Las Desventajas en la Eólica Marina:
- En comparación con los parques eólicos en tierra, los parques eólicos marinos implican costos significativamente más altos tanto para su establecimiento como para su mantenimiento.
- Durante su fase de construcción, la industria pesquera puede quedar afectada temporalmente. Esto es debido a posibles restricciones en las áreas pesqueras o interferencias con sus actividades, resultando en una disminución de sus ingresos.
- Existe la posibilidad de que las aves marinas colisionen con las palas en movimiento de las turbinas eólicas en los parques marinos. Sin embargo, estos sucesos son menos comunes en comparación con los parques eólicos en tierra.
- La construcción de los cimientos y estructuras puede perturbar el lecho marino y el ecosistema, lo que puede afectar a las especies que habitan en esa área.
- Las turbinas eólicas marinas en funcionamiento pueden generar ruido submarino. Este puede perturbar a mamíferos marinos, afectar su comportamiento y patrones de migración.
- Las estructuras submarinas de los parques eólicos marinos tienen el potencial de influir en las corrientes y mareas locales.
Debido a todos estos factores, para instalar un parque eólico marino es necesario contar con un seguido de permisos, autorizaciones y estudios de compatibilidad, entre otros. Entremos en detalle.
¿Qué Requerimientos se Necesitan para Instalar un Parque Eólico Marino?
Los requerimientos básicos para poder instalar un parque eólico marino, son los siguientes:
- Una Declaración de Impacto Ambiental (DIA) positiva.
- Se deben llevar a cabo investigaciones exhaustivas y minuciosas durante varios años anteriores. Estas investigaciones tienen que cubrir aspectos como: la evaluación de cómo el parque afectará a la navegación, la vida marina, las aves migratorias, entre otros. Posteriormente, se debe presentar un estudio que demuestre la compatibilidad del parque con otros usos del espacio marítimo.
- Se debe llevar a cabo una monitorización durante la construcción y puesta en funcionamiento del parque que tenga en cuenta todos los aspectos analizados en el estudio de compatibilidad.
Cabe destacar que la industria eólica marina está aplicando innovadoras tecnologías con el fin de preservar el entorno. Un ejemplo de ello son los sistemas de reducción de ruido de vanguardia utilizados durante la construcción de parques marinos, como las cortinas de burbujas submarinas.
La Eólica Marina en Europa
La Unión Europea apuesta fuerte por esta fuente de energía renovable, ya que resulta indispensable para conseguir los objetivos medioambientales fijados a nivel europeo, como el Acuerdo de París o los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). Ya se han instalado 2,1 GW de energía eólica marina nueva en el primer semestre de 2023, lo que eleva su capacidad eólica marina total a 32 GW.
Además, se están realizando grandes inversiones para llegar a los objetivos eólicos marinos fijados para 2030 y 2050 (60 y 300 GW de potencia, respectivamente). Alemania, Bélgica, Dinamarca, Países Bajos, Reino Unido, Francia, Irlanda, Luxemburgo y Noruega firmaron la Declaración de Ostende, donde se fijan 120 GW para 2030. Un objetivo mucho más ambicioso que el que marca la Estrategia.
Según el Tribunal de Cuentas Europeo (TCE) Alemania es el estado miembro que tiene la mayor capacidad marina entre todos los estados miembros. Con más de 8,1 GW de potencia instalados. Seguido de Países Bajos, con 3,2 G W. Mientras que otros estados miembros encuentran más dificultades para lograr sus objetivos. Veamos el caso de España.
El Papel de la Eólica Marina en España
España es actualmente el segundo país europeo con más energía eólica terrestre y el quinto país del mundo en el ranking, según apunta el MITECO. Solo se encuentra por detrás de China, Estados Unidos, Alemania e India. Aun así, la situación de la eólica marina en España, es muy distinta. Se encuentra todavía en la fase de desarrollo en comparación con otros países europeos.
Esto es debido, en gran parte, al hecho de que las instalaciones actuales de cimentación fija requieren una profundidad de unos 40-50 metros. Y aquí es donde las aguas españolas encuentran sus limitaciones. Debemos tener en cuenta que las aguas oceánicas que rodean la península alcanzan gran profundidad muy cerca de la costa. Por este motivo, los aerogeneradores no pueden fijarse en el lecho marino. Es en este punto donde el papel de la eólica flotante entra en juego.
La Eólica Flotante en España
Actualmente, encontramos proyectos experimentales que pretenden frenar el problema de profundidad de las aguas españolas que encuentra la eólica de cimentación fija. Entre estos proyectos encontramos el de la Plataforma Oceánica de Canarias (PLOCAN), la Plataforma de Energía Marina de Vizcaya (BiMEP) o la Zona experimental de aprovechamiento de energías marinas de Punta Langosteira (La Coruña).
El objetivo para 2030 es alcanzar los 3 GW de potencia instalada en España y para conseguirlo contamos con la “Hoja de Ruta para el desarrollo de la Eólica Marina y de las Energías del Mar en España” que se encuentra en consonancia con la “Estrategia de la UE sobre las Energías Renovables Marinas”.
Fuente: Hoja de Ruta para el desarrollo de la Eólica Marina y de las Energías del Mar en España
España depende en gran medida de la regulación y planificación en este sector para seguir avanzando de manera efectiva. Por este motivo, esta misma semana, se ha celebrado el II Congreso Eólico Marino, organizado por la AEE.
El Congreso ha reunido a expertos nacionales e internacionales en Las Palmas de Gran Canaria para discutir los desafíos y oportunidades del sector. La secretaria de estado de Energía ha anunciado que antes de final de año la normativa regulatoria para la eólica marina en España saldrá a exposición pública.
Además, el sector ha anunciado, por su parte, inversiones por cerca de 6.000 millones de euros ya que se prevé el desarrollo inminente de la energía eólica marina flotante en España. Se considera una oportunidad única para que el país se convierta en líder mundial en esta tecnología. Con estos datos, podemos afirmar que el futuro de la eólica marina en España es muy prometedor.
Eólica Marina: Un Futuro Alentador
Queda claro que la eólica marina se presenta cómo un gran pilar para conseguir los objetivos de descarbonización fijados a nivel europeo. No solo por su superior capacidad de producción energética, respecto a los parques eólicos marinos. Sino también por las facilidades de transporte de sus piezas por el medio marino. Además, como hemos podido ver, la eólica marina permite a países que no tienen la posibilidad de instalar parques eólicos terrestres que sí lo hagan en el mar, reduciendo o eliminando su dependencia energética hacia otros países.
No obstante, debemos recordar que para conseguir los objetivos de sostenibilidad marcados y luchar contra el cambio climático, no solo debemos fijarnos en la producción de la energía en sí. El proceso va mucho más allá. Por eso, la gestión, optimización y buen uso de esta energía resulta igual de importante. Es por este motivo que surgen plataformas como Spacewell Energy (Dexma), con la que podrás monitorizar y optimizar tu uso energético. Dando un paso más en dirección a la sostenibilidad y la descarbonización.
