El boom de la energía eólica marina

(Energia16) - Hay una energía que asoma por el horizonte, que se mueve con fuerza desde las costas produciendo una media de 5 megavatios (MW) de electricidad por turbina. Es la energía eólica offshore, con un 20 por ciento más de capacidad de producción frente a los aerogeneradores terrestres debido a una velocidad del viento superior en el mar. De ahí que en los últimos años este sector haya mejorado su tecnología y atraiga cada vez más atención. Sólo en la Unión Europea se invirtieron 5.000 millones de dólares en eólica marina durante 2014.

En los últimos meses además se han producido dos grandes hitos que esperan marcar el futuro de esta industria en dos polos destacados del planeta: Reino Unido y Estados Unidos. El primero se desarrolla en un mercado con experiencia como el británico, que ya posee el parque eólico más grande del mundo -London Array de 630 MW-. Allí, el Gobierno de Londres acaba de aprobar la instalación de 400 aerogeneradores en un nuevo paraje frente a la costa de Yorkshire para la creación de dos parques eólicos contiguos, Dogger Bank Creyke Beck A y B, con una potencia instalada de 2.400 MW y valorados en 9.000 millones de dólares.

El otro gran hito es el inicio de la construcción a finales de abril del primero de los parques eólicos marinos en Estados Unidos, Block Island, que puede convertirlo en uno de los principales mercados de la eólica offshore en el mundo. Cuando terminen las obras desarrolladas por la empresa privada Deepwater Wind, los seis aerogeneradores creados por Alstom producirán unos 30 MW de potencia, capaces de abastecer a los habitantes y empresas de la isla situada al sur de Rhode Island. Y el país tiene diez proyectos más en cartera, entre los que destaca el parque eólico de Cape Wind, en Massachussets. La construcción de esta instalación, que tendría una capacidad de 468 MW a partir de los 130 aerogeneradores Siemens, estaba prevista para inicios de 2015 pero varios retrasos amenazan su ejecución.

En general, se estima que en toda la costa del Océano Atlántico se podrían desarrollar 16.000 MW a través de turbinas offshore, según un informe de la Federación Nacional de Vida Salvaje (NWF en sus siglas en inglés), abriendo un potencial a la generación de este tipo de energía en la región. NWF cree que es una oportunidad de oro para el Gobierno de Obama para generar energía limpia y dejar de emitir grandes cantidades de gases de efecto invernadero a la atmósfera, contando además con que Estados Unidos es ya uno de los países con más parques eólicos terrestres. El Departamento de Energía de Estados Unidos estima que el país podría generar el 20 por ciento de su electricidad a partir de la energía eólica en 2030, 22.000 MW de los cuales vendrían de la offshore.

Además, la industria eólica marina tiene un sólido arraigo en varios países europeos como Reino Unido, Alemania o Dinamarca, que cuentan con cerca de 70 proyectos, sobre todo alrededor del Mar del Norte, cuya experiencia pueden trasladar a otros puntos del planeta. Así, la capacidad de energía eólica mundial acumulada fue de 8.771 MW en 2014 (ver figura 1), según el Global Wind Energy Council (GWEC), la mayoría en Europa, seguida muy de lejos por China.

Esta tendencia se ve reforzada por el impulso a las energías alternativas a nivel global, ya que 2014 ha sido el mejor año para la capacidad nueva de energía, según el último informe de inversiones del Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA). Pese a la caída de los precios del petróleo que desalienta el apoyo a nuevos proyectos, la inversión en energías renovables, empezando por la energía solar fotovoltaica, termosolar, geotérmica y también la eólica, creció un 17 por ciento en 2014 hasta alcanzar los 270.000 millones de dólares. China, Estados Unidos y Japón son los que más aportaron a las renovables el año pasado. Dentro de esta tendencia, la energía eólica marina es una industria global en auge con inversiones estimadas cercanas a los 15.000 millones de dólares anuales para los próximos diez años, según el informe de la consultora Douglas-Westwood, ‘World Offshore Wind Market Forecast 2013-2022’.

Disminución de costes

Hasta hace unos años la energía eólica marina no presentaba un gran atractivo debido a que los costes de inversión eran muy superiores a los de las instalaciones terrestres, situados cerca de los 3 millones de dólares por megavatio instalado. La diferencia podía llegar a situarse en torno a un 30 por ciento en los gastos de instalación respecto a las terrestres, que se compensaban con una vida de las turbinas 10 años superior, según datos de la Asociación Eólica Británica (BWEA).

Pero en la actualidad estos costes están bajando a medida que se populariza el uso de esta energía. Concretamente, varias innovaciones tecnológicas analizadas por las firmas KIC InnoEnergy y BVG Associates confirman que los costes de producción de la energía eólica marina “se reducirán significativamente en los próximos 10 años en torno a un 27 por ciento respecto a los niveles actuales”. En definitiva, según el informe de KIC, el impacto combinado de los aerogeneradores de mayor tamaño (que pasarán de 4 a 8 MW), la optimización de los rotores, la mejora aerodinámica y del sistema de control, junto con el diseño de una nueva generación de trenes de potencia, tendrán una incidencia significativa sobre los costes de producción (ver figura 2).

El hecho de poder contar con menos aerogeneradores dentro de un mismo parque eólico representa un ahorro significativo de los costes derivados de su cimentación e instalación en alta mar. Y es que junto a esta transformación de las instalaciones eólicas marinas destacan las ventajas frente a las instalaciones en tierra, sobre todo mayor capacidad de generación (20-40 por ciento mayor), por su propia ubicación mar adentro y un menor impacto visual y acústico, ya que la menor rugosidad superficial en el mar favorece la utilización de menores alturas de torre. Todo esto permite un mayor aprovechamiento del recurso eólico, con máquinas más grandes y la utilización de palas más eficaces, según el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE), que estudia comenzar a instalar esta tecnología en el norte de España.

Entre las ventajas frente a la energía eólica convencional destaca la mayor creación de empleo en las fases de construcción, montaje y mantenimiento, debido a la mayor complejidad durante la instalación y explotación y la posibilidad de integración en complejos marinos mixtos, como pueden ser otras plataformas offshore. Pero a la vez es un reflejo de su complejidad. Estas instalaciones marinas tienen condiciones ambientales más severas; su evaluación es más compleja y cara; y sobre todo destacan sus mayores ratios de inversión y gastos de explotación de transporte y montaje en alta mar, que requiere tendidos de redes eléctricas submarinas.

Quizás el mayor desafío sea la profundidad de las plataformas, mientras que ya se ha conseguido una distancia máxima de 45 kilómetros de la costa. Existen distintas variantes de plataformas: las de gravedad y flotantes, que se sitúan en profundidades de menos de 5 metros; las de monopilotaje, que son las más utilizadas con anclajes de hasta 25 metros y las de trípode, para mayores profundidades. Actualmente sólo es posible instalar aerogeneradores con tecnologías consolidadas hasta los 20 metros.

Aún así, se está avanzando en este campo, ya que en el parque offshore de Beatrice (Escocia) hay algunos aerogeneradores que llegan a los 50 metros de profundidad, gracias a las sinergias con otras plataformas offshore como las petrolíferas, que también han ayudado a reducir la corrosión de los componentes. Otro de los inconvenientes más señalados por los ecologistas es el riesgo de afectar a la fauna marina por lo que los expertos indican que se deben evitar los bancos de pesca, hábitats marinos de especial interés y las rutas de emigración de las aves.


Aplicación a otros países

La industria de la energía marina está creciendo a buen ritmo en Europa, donde en los últimos diez años se han instalado un total de 8.000 MW, según la European Wind Energy Association. El objetivo es alcanzar los 150.000 MW de capacidad en 2030, llegando a cubrir el 14 por ciento del consumo energético. De esta manera se reduciría también la emisión de 315 millones de toneladas de CO2 al año.

La experiencia en once países europeos, que acumulan más de 2.000 turbinas instaladas, así como el conocimiento de las empresas con presencia en esta industria, se puede utilizar para exportar a otros países. Destaca la alemana Siemens, fabricante de la mayoría de las turbinas en Reino Unido y Alemania. Entre los operadores líderes están E.ON y DONG Energy que se reparten los mercados danés y británico, responsables de London Array. Otras empresas como las españolas Iberdrola, Gamesa y Repsol están intentando abrirse paso en este mercado con varios proyectos en cartera, aunque de momento su foco sólo está en Europa.

Otra de las regiones a considerar para el desarrollo de la eólica marina a partir del auge de los parques en Estados Unidos sería América Latina, que tiene un potencial de 50.000 kilómetros de costa. Brasil planea entrar al mercado eólico marino con la instalación de 12 MW en el estado de Ceará, tal como señala Luis Armando Pagán-Quiñones, miembro del IGERT Offshore Wind Energy Program. Este proyecto presenta al mismo tiempo una oportunidad para la integración de turbinas eólicas marinas con plataformas petroleras, como ya se hace en Escocia, debido a que se ubica en aguas profundas. “Chile, el norte de Colombia, Puerto Rico y la Patagonia argentina, serían otros de los países que podrían desarrollar esta tecnología, a pesar de que los gobiernos de la región aún no han apostado firmemente por ella”, explica Pagán-Quiñones.