Nuevas subestaciones flotantes para la eólica offshore

El proyecto vasco WIND2GRID investigará y desarrollará un nuevo concepto de subestación flotante para la eólica offshore. Cuenta con un presupuesto de 6,8 millones de euros para 3 años apoyado por el programa Hazitek del Gobierno vasco

En el año 2020 inició su andadura el proyecto WIND2GRID con el objetivo de impulsar la investigación y el desarrollo colaborativo e integrador de tecnologías, componentes y sistemas para subestaciones offshore de nuevas prestaciones, alrededor de un desarrollo de subestación flotante. Cuenta con un presupuesto de 6,8 millones de euros para el periodo 2020-2022 y está financiado por el programa Hazitek del Gobierno vasco, con apoyo del Fondo Europeo de Desarrollo Regional.

El sector eólico avanza de forma inexorable hacia la eólica offshore con aerogeneradores cada vez más grandes y de mayor potencia. Los fabricantes de aerogeneradores se encuentran inmersos en una carrera por ver cuál es capaz de ofrecer al mercado la turbina marina de mayor potencia. Recientemente ha habido anuncios de turbinas de 12 MW, que mejoran su rendimiento y se convierten en turbinas de 14 MW, o de modelos de 14 MW que con una mejora podrían llegar a 15 MW. Son productos que están cada vez más cerca del mercado.

Diseñar nuevas subestaciones flotantes

A las grandes turbinas se le añade la búsqueda de localizaciones para aprovechar todo el potencial del recurso eólico, en zonas con cada vez mayores profundidades y normalmente cada vez más alejadas de la costa.

Cuando laeólica marina fija (la que está anclada al fondo marino y la más implantada hoy en día) no puede llegar, entra en juego la eólica flotante. Presenta diferentes tipos de plataformas flotantes (flotadores) que intentan posicionarse como la mejor solución para profundidades mayores a los 50 metros.

EL SECTOR EÓLICO AVANZA HACIA LA EÓLICA OFFSHORE CON AEROGENERADORES CADA VEZ MÁS GRANDES Y DE MAYOR POTENCIA

A estas profundidades, con aerogeneradores tan potentes como los esperados, se necesitan subestaciones que recojan y distribuyan la electricidad generada por los parques eólicos offshore. Además, el incremento en la potencia de los aerogeneradores y la tendencia a hacer los parques más grandes para favorecer la economía de escala y su ubicación, plantean retos en la disposición técnica de evacuación de la energía. Así, se estudian alternativas en corriente continua.

Las futuras subestaciones serán flotantes y a su vez flexibles, fiables y modulares para adaptarse a diferentes potencias y requerimientos. Las subestaciones están expuestas a las mismas exigencias que los nuevos aerogeneradores y sus plataformas flotantes: infraestructuras digitalizadas para mejorar la O&M de la subestación, materiales que soporten la corrosión del ambiente marino y, en general, la reducción de costes del parque eólico.

Todavía no existe una subestación flotante comercial. Por tanto, a la oportunidad de mercado que se va a abrir con el desarrollo de la eólica flotante y la eólica fija a profundidades cada vez mayores, se une la ausencia de desarrolladores con experiencia reconocida. Lo que proporciona una ventana de oportunidad que no se puede dejar pasar, teniendo en cuenta la experiencia en el desarrollo de tecnología para eólica offshore que existe en el País Vasco.

No en vano, los sectores eólico y marítimo vascos, ambos representados en el proyecto, acogen a más de 200 empresas que pueden beneficiarse de la nueva tendencia del sector energético.

Colaboración de 11 empresas vascas del sector eólico y marítimo

Ante el nuevo paradigma, 11 empresas vascas han decidido aunar fuerzas en el proyecto WIND2GRID para diseñar y desarrollar un nuevo concepto de subestación flotante. Aún más, se espera que el proyecto contribuya también a mejorar el posicionamiento de la industria vasca en el sector eólico offshore y que el sector marítimo vasco se posicione de la mejor manera posible en este mercado clave para su futuro.

El proyecto está coordinado por la ingeniería IDOM, que además dispondrá las condiciones de diseño, requisitos de la subestación y condicionantes de la tecnología de evacuación. Igualmente, participará en el desarrollo de la solución flotante y liderará el desarrollo del topside de la subestación.

Nautilus Floating Solutions, líder en el desarrollo de plataformas flotantes para aerogeneradores offshore, se encarga de desarrollar el nuevo concepto de la subestación flotante. Galvanizados Sala, empresa dedicada al tratamiento de superficies y desarrollo de nuevos materiales, lidera el paquete de trabajo para analizar la aplicación de nuevos materiales para estructuras offshore.

Se pondrá el foco en dos tipos de materiales: recubrimientos para protección contra la degradación offshore y nuevos hormigones para su aplicación en grandes estructuras offshore. En este segundo tipo tendrán especial protagonismo las empresas Ogerco y Viuda de Sainz. Concretamente, Ogerco desarrolla hormigones para diferentes estructuras y Viuda de Sainz es una gran empresa del sector de la construcción con alto compromiso con la I+D e interés en desarrollar nuevos sensores para estructuras de hormigón.

Viabilidad técnica y económica

Navacel, fabricante de grandes estructuras metálicas para el sector offshore (eólico y marítimo), lidera el paquete de trabajo encargado de demostrar la viabilidad técnica y económica de las operaciones de las subestaciones flotantes para transportar el topside. Pine, líder en instalaciones eléctricas tanto en los sectores naval y offshore como en los de energía e industria, y referente en O&M, coordina el paquete de trabajo para mejorar e innovar en las tareas de O&M de subestaciones offshore.

Además, participan en el proyecto, con presencia en varios de los paquetes de trabajo, las empresas Iberdrola, operador líder de parques eólicos offshore a nivel mundial; Astilleros Murueta, astillero especializado en la fabricación de buques y artefactos navales de vanguardia, que integra los últimos avances tecnológicos del sector; Credeblug, fabricante de herramientas y sistemas de manipulación como pulpos o pinzas; y Erreka Fasterning Solutions, fabricante de uniones atornilladas sensorizadas para aerogeneradores.

EL PROYECTO COMENZÓ A RODAR EN 2020 CON UN CONSORCIO COMPUESTO POR 11 EMPRESAS VASCAS DEL SECTOR EÓLICO OFFSHORE

El consorcio está apoyado por dos centros de la RVCTI (Tecnalia y BCMaterials: Basque Center for Materials, Applications and Nanostructures) así como por el Foro Marítimo Vasco y la Asociación Cluster de Energía.

Entre los objetivos del proyecto se espera desarrollar una solución integral incorporando nuevos conceptos de estructuras flotantes válidas para diversas ubicaciones; modelos numéricos avanzados aplicados a la investigación del comportamiento hidrodinámico de estructuras complejas y cables umbilicales dinámicos, investigar la dinámica de sistemas de fondeo de grandes estructuras en aguas poco profundas, investigar sistemas novedosos de transmisión eléctrica tanto en corriente continua como en alterna, investigar hormigones específicos de altas prestaciones para estructuras marinas, investigar revestimientos híbridos aplicables a componentes metálicos para evitar la corrosión, implantar conceptos Lean Manufacturing o adopción de metodologías BIM (Building Information Model) para grandes estructuras marinas, sistemas innovadores para la reparación de cables submarinos para reducir costes de O&M o adaptar conceptos de realidad aumentada y realidad virtual para la optimización de O&M.

Al fin y al cabo, se espera desarrollar un nuevo concepto de subestación flotante que el mercado está esperando.

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