WindFloat Atlantic consta de tres aerogeneradores de 8,4 MW instalados a unos 20 kilómetros de la costa de Viana do Castelo (Portugal). Aunque su tamaño es modesto en comparación con otros parques eólicos marinos en funcionamiento, lo que hace que el proyecto sea especial son sus plataformas flotantes. Su diseño permite construir aerogeneradores en aguas antes inaccesibles con profundidades de más de 100 metros.
Los parques eólicos marinos no son algo nuevo. El primer parque eólico marino, conocido como Vindeby, se construyó en 1991 en el sureste de Dinamarca, cerca de Lolland. Era un proyecto de demostración para comprobar si era posible generar energía eólica en alta mar. Alerta: es posible.
El parque de Vindeby tenía 11 aerogeneradores con una capacidad total de 5 MW y se construyó en aguas de entre 2 y 5 metros de profundidad. Vindeby funcionó con éxito durante más de 25 años antes de ser completamente desmantelado en 2017. A pesar de su pequeño tamaño, el parque eólico de Vindeby allanó el camino para el desarrollo de la energía eólica marina. A finales de 2019, se instalaron 29,1 GW de capacidad eólica marina en todo el mundo, según el Consejo Global de Energía Eólica. La Agencia Internacional de Energías Renovables ha pronosticado que la capacidad eólica marina alcanzará los 228 GW en 2030, y se acercará a los 1.000 GW en 2050.
Los aerogeneradores han recorrido un largo camino desde la puesta en marcha de Vindeby. El 19 de mayo, Siemens Gamesa Renewable Energy (SGRE) lanzó una turbina de accionamiento directo en alta mar de 14 MW con un rotor de 222 metros. La empresa afirma que la potencia de esta turbina podría alcanzar los 15 MW, utilizando la función Power Boost de SGRE. Otros proveedores de turbinas eólicas no se quedan atrás. GE Renewable Energy empezó a generar energía con un prototipo Haliade-X de 12 MW en un emplazamiento de Rotterdam (Países Bajos) el pasado noviembre. MHI Vestas Offshore Wind, una empresa conjunta entre Vestas Wind Systems A/S (50%) y Mitsubishi Heavy Industries (50%), afirma que su unidad V164-10,0 MW fue la primera turbina eólica comercial de dos dígitos en alta mar del mundo.
La energía eólica en alta mar ofrece varias ventajas sobre los diseños en tierra. La más importante es que los recursos eólicos marinos son más abundantes, más fuertes y soplan con más regularidad que los terrestres. Muchos aerogeneradores en alta mar no se ven desde tierra, por lo que las personas que consideran que los aerogeneradores son una monstruosidad son menos propensas a oponerse a su instalación. Además, las turbinas marinas no inmovilizan terrenos que podrían utilizarse para la agricultura u otros fines. Los ecosistemas marinos pueden incluso beneficiarse de las estructuras, ya que protegen la vida marina al restringir el acceso a ciertas aguas y aumentar los hábitats artificiales.
Las turbinas eólicas marinas de cimentación fija no se instalan habitualmente en aguas de más de 50 m de profundidad, pero eso ya no es un obstáculo importante para el desarrollo futuro. Los nuevos diseños flotantes han cambiado el panorama (o tal vez el paisaje marino sea un término más adecuado) y han abierto todo un nuevo mundo de oportunidades para el sector.
WindFloat Atlantic Commissioned
El 27 de julio, Windplus -un consorcio formado por EDP Renewables (54,4%), Engie (25%), Repsol (19,4%) y Principle Power Inc. (1,2%), anunció que WindFloat Atlantic estaba en pleno funcionamiento y suministraba energía limpia a la red eléctrica de Portugal. WindFloat Atlantic consta de tres turbinas eólicas MHI Vestas de 8,4 MW que proporcionan una capacidad total de unos 25 MW. Las turbinas son las mayores del mundo jamás instaladas en una plataforma flotante. Para reconocer este logro pionero (o tal vez romper el agua es un término mejor), POWER ha otorgado al proyecto un premio Top Plant en la categoría de Renovables y felicita a todas las partes involucradas en su exitosa finalización por un trabajo bien hecho.
EDP Renewables dijo que el proyecto WindFloat Atlantic se basó en el éxito del prototipo WindFloat1, que operó entre 2011 y 2016. El prototipo de 2 MW generó con éxito energía de forma ininterrumpida durante cinco años, según la empresa, sobreviviendo completamente indemne a condiciones meteorológicas extremas, incluyendo olas de hasta 17 m y vientos de hasta 60 nudos.
Una de las tres plataformas WindFloat Atlantic se construyó en los astilleros de Avilés y Ferrol, en España (Figura 1), mientras que las otras dos se fabricaron en los astilleros de Setúbal, en Portugal. Las plataformas tienen una altura de 30 m y una distancia entre columnas de 50 m. El montaje en dique seco supuso un importante ahorro logístico y financiero, según EDP Renewables. Una vez ensambladas, las plataformas fueron remolcadas a sus lugares de amarre permanente utilizando remolcadores estándar.
1. La primera plataforma WindFloat Atlantic se cargó en las instalaciones de Navantia en Fene (España). La plataforma flotante, diseñada por el equipo de ingeniería de Principle Power, es un gran logro para la industria eólica marina. Cortesía: Principle Power Inc.
La tecnología de amarre de WindFloat permite instalar las plataformas en aguas de más de 100 m de profundidad, y su diseño ofrece estabilidad en condiciones meteorológicas y marítimas adversas, como demostró el prototipo. El revolucionario diseño permitirá un aprovechamiento mucho mayor de los vastos recursos eólicos marinos. El consorcio espera que el éxito de la instalación y puesta en marcha de WindFloat Atlantic sea un trampolín para el futuro desarrollo de la eólica marina. El grupo cree que el modelo es reproducible en otras zonas en las que las condiciones adversas del lecho marino o la gran profundidad del agua hacen que la tecnología eólica marina tradicional fijada en el fondo no sea una opción.
EDP Renewables dijo que el proyecto contaba con abundante apoyo de instituciones públicas y privadas, lo que fue una razón importante para que varias empresas líderes decidieran participar en la iniciativa. El Gobierno de Portugal, la Comisión Europea y el Banco Europeo de Inversiones contribuyeron a la financiación de este proyecto pionero. Otras empresas involucradas en el esfuerzo fueron la empresa conjunta entre Navantia/Windar, el Grupo A. Silva Matos, Vryhof, Bourbon Subsea Services, MHI Vestas y el proveedor de cables dinámicos JDR Cables.
La construcción comenzó en octubre de 2018. Uno de los principales hitos del proyecto fue la salida de la primera estructura flotante de su punto de montaje en Ferrol a finales del verano de 2019. La segunda plataforma salió de puerto en diciembre de 2019. En mayo de 2020, la última de las tres plataformas de aerogeneradores premontadas que componen el proyecto salió del Puerto de Ferrol rumbo a su destino final a 20 km de la costa de Portugal. WindFloat Atlantic entró en pleno funcionamiento en julio de 2020.
Instalación de WindFloat Atlantic
Vryhof se encargó de suministrar el paquete completo de amarre. «Eso incluye los servicios de gestión del proyecto, el control de la cadena de suministro y la interfaz entre las autoridades de certificación», explicó Senol Ozmutlu, director de proyectos de Vryhof, en el primer vídeo de una serie de cuatro partes sobre la instalación.
«Es un proyecto desafiante porque no hay ningún otro proyecto como tal al que podamos referirnos», dijo. «Pero el equipo que está detrás de este proyecto está muy orientado a las soluciones y también es extremadamente competente».
Bourbon se encargó de la adquisición e instalación del equipo de amarre, y de la instalación del cable eléctrico en el aerogenerador flotante. En la segunda parte de la serie de vídeos, Hélène Butat, directora de operaciones de Bourbon, dijo: «Mi trabajo consiste en hacer que todo el mundo vaya en la misma dirección»
Butat explicó que, como el proyecto era el primero de su clase, hubo que crear nuevos procedimientos para el trabajo. «Es una verdadera ventaja contar con un buen equipo. Gente en la que puedes confiar. Gente de la que conoces su competencia. Sabes en qué son buenos. Es esencial»
Además de proporcionar su solución tecnológica patentada WindFloat, Principle Power se encargó de la ingeniería completa y la certificación de la plataforma. Apoyó activamente la fabricación, instalación y puesta en marcha de las tres unidades, y será responsable de las operaciones y el mantenimiento del parque eólico.
«La gran ventaja de nuestra tecnología flotante es que podemos utilizar técnicas en tierra para instalar los aerogeneradores, y luego, más tarde, podemos instalar el conjunto en alta mar con el flotador y la turbina lista para girar», dijo Tiago Godinho, director de operaciones de Principle Power, en el tercer vídeo.
La pandemia de COVID-19 causó algunos desafíos durante las fases finales de la instalación, pero el equipo superó el obstáculo. En el cuarto episodio de la serie de vídeos, Butat dijo: «Todo el personal tuvo que permanecer en cuarentena durante siete días antes de que todos pudieran incorporarse al buque». Una vez a bordo, se informó de que se aplicaron medidas de seguridad adicionales para proteger al personal.
Butat dijo que hubo muchas reuniones de interfaz entre Bourbon, Principle Power y Vryhof para desarrollar el mejor proceso de instalación del equipo. «Es un poco complejo, porque se trata de la sincronización de varios buques, así como de las operaciones submarinas», dijo.
«Al ser los primeros, por supuesto, hay un riesgo», dijo José Pinheiro, director del proyecto WindFloat Atlantic de EDP Renewables. «Se trata de un proyecto innovador, así que, en ese sentido, siempre hubo riesgos inherentes al despliegue de este parque eólico»
Pero al final todo salió bien. «Ver las piezas amarillas, las columnas, las vigas y luego la torre eólica girando, es precioso», dijo Godinho.
«La ventaja clave fue la tecnología de ensamblaje utilizada: el montaje en dique seco supuso un importante ahorro logístico y financiero, y las plataformas se remolcaron utilizando remolcadores estándar», dijo Pinheiro a POWER. «El potencial futuro de esta tecnología para muchos lugares del mundo -empezando por casi toda la Península Ibérica- es enorme»
«De tres plataformas flotantes, tenemos 25 MW. Hace diez años, nadie creía que esto pudiera suceder», dijo Ozmutlu. «Este proyecto es definitivamente un cambio de juego». ■
-Aaron Larson es el editor ejecutivo de POWER.