Las turbinas eólicas flotantes abren vastas extensiones oceánicas nuevas para la energía renovable

En las tormentosas aguas del Mar del Norte, a 15 millas de la costa de Aberdeenshire, en Escocia, cinco turbinas eólicas marinas flotantes se extienden 574 pies (175 metros) sobre el agua. El primer parque eólico flotante del mundo, una instalación de 30 megavatios gestionada por la empresa noruega Equinor, solo ha estado en funcionamiento desde 2017, pero ya lo ha hecho. récords británicos rotos para la producción de energía.

Si bien la mayoría de las turbinas eólicas marinas están ancladas al fondo del océano sobre cimientos fijos, limitándolas a profundidades de aproximadamente 165 pies, las turbinas flotantes están atadas al lecho marino mediante líneas de amarre. Estas enormes estructuras se ensamblan en tierra y se llevan al mar en barcos.

La capacidad de instalar turbinas en aguas más profundas, donde los vientos tienden a ser más fuertes, abre enormes cantidades de océano para generar energía eólica renovable: cerca de 80 % de la energía eólica marina potencial se encuentra en aguas más profundas. Además, colocar las turbinas flotantes mucho más lejos de la costa ayuda a evitar conflictos con quienes se oponen a sus impacto en las vistas costeras.

La energía eólica marina flotante se encuentra todavía en sus primeras etapas: solo alrededor de Megavatios 80 de un total de aproximadamente Gigawatts 32 (0.25%) de la capacidad eólica marina instalada es flotante. Pero algunos expertos dicen que la tecnología relativamente nueva podría convertirse en una parte importante de la combinación de energías renovables, si puede superar los obstáculos que incluyen el costo, el diseño y la oposición del sector. industria pesquera.

Estados Unidos ha estado tradicionalmente rezagado con respecto a Europa en lo que respecta a la energía eólica marina, pero eso puede estar cambiando. Joe Biden se ha comprometido a construir más de 30 GW de energía eólica marina para 2030. El Departamento de Energía dice que ha invertido más de $ 100 millón en la investigación y desarrollo de tecnología eólica marina flotante en un intento por consolidarse como líder en el sector.

Si bien los vientos confiables y las aguas relativamente poco profundas de la costa este de EE. UU. Lo han convertido en el objetivo favorito para proyectos eólicos marinos, como el recientemente aprobado Vineyard Wind a gran escala frente a la costa de Martha's Vineyard, en la costa oeste, las aguas son en su mayoría demasiado profundas para turbinas de plataforma fija. Es aquí donde los defensores esperan que despegue el viento flotante.

En mayo, la administración de Biden y el gobernador de California, Gavin Newsom, anunciaron un plan para llevar energía eólica marina flotante a California. Ellos tienen no haber aun identificado una solucion para el problema dos sitios: un área de casi 400 millas cuadradas al noroeste de Morro Bay, que podría albergar 380 turbinas eólicas flotantes, y otro más al norte de la bahía de Humboldt. Juntos, estos proyectos podrían traer hasta 4.6 GW de energía limpia a la red, suficiente para alimentar 1.6 millones de hogares.

"[El anuncio] fue un gran avance", dijo Adam Stern, director ejecutivo de la asociación comercial Offshore Wind California. "En un momento en que los efectos del cambio climático son evidentes en California todos los días, en forma de incendios forestales y condiciones de sequía", dijo, "la energía eólica marina puede proporcionar electricidad limpia y confiable para millones de residentes de California".

La Estimaciones de la Agencia Internacional de Energía que para que el mundo permanezca en el camino hacia la neutralidad de carbono para 2050, necesita agregar 390 GW de energía eólica (80 GW de los cuales serían costa afuera) cada año entre 2030 y 2050.

Es un gran salto con respecto a las cifras actuales, especialmente para la industria eólica marina, que instaló poco más de 6GW de nueva capacidad en 2020. Pero la energía eólica ha estado creciendo a medida que los costos caen y los países buscan alejarse de los combustibles fósiles para cumplir los objetivos climáticos.

No está claro cuánto influirá el viento flotante. Países incluyendo Noruega, Portugal , Corea del Sur y Japón están instalando o planificando proyectos eólicos flotantes, con más de 26GW de la capacidad estimada en la tubería, según una estimación.

“Sin lugar a dudas, el viento es una gran parte de la solución para llegar a cero”, dijo Michael Webber, experto en energía y profesor de ingeniería en la Universidad de Texas en Austin. Pero él cree que es probable que la energía eólica flotante tarde en crecer, y predice que la eólica terrestre y la eólica marina de fondo fijo dominarán durante la próxima década.

Ciertamente, quedan grandes obstáculos. El costo es significativo. Los costos de generación eólica marina flotante son aproximadamente el doble de los de la energía eólica marina fija, aunque se espera que disminuyan a medida que avanza la tecnología y mejoran las cadenas de suministro. Las estimaciones del organismo de investigación del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) sugieren que los proyectos de turbinas flotantes podrían lograr la paridad de costos con sus contrapartes de fondo fijo alrededor de 2030.

Un inconveniente es la cantidad de diseños para anclar las turbinas flotantes, que algunos expertos creen que dificultará la reducción de costos.

Hay tres diseños principales. La boya de mástil, el diseño de las turbinas flotantes Hywind en Escocia, tiene un tubo cilíndrico largo y pesado que se extiende hacia abajo desde la turbina y debajo de la superficie del océano para equilibrarlo. Las plataformas semisumergibles, que son las más habituales para proyectos instalados y planificados, son modulares y están formadas por estructuras cilíndricas flotantes aseguradas mediante amarras. La estructura de la pata de tensión tiene una plataforma más pequeña anclada al fondo del mar con líneas de amarre tensas.

"He perdido la cuenta de cuántos conceptos existen realmente", dijo Po Wen Cheng, director de energía eólica de la Universidad de Stuttgart en Alemania. "Ford no hizo que el automóvil fuera asequible para las grandes masas al fabricar 30 tipos diferentes de automóviles; simplemente fabricaron un Modelo T. Si realmente queremos reducir el costo, no podemos tolerar tantos conceptos diferentes", dijo.

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