Una brisa de aire fresco sopla desde el mar. El primer aerogenerador marino de España ha sido instalado en la costa este de la isla de Gran Canaria y su nombre es Elisa. Es, además, el primer aerogenerador de cimentación fija del sur de Europa y se ha construido con una tecnología innovadora que lo hace único en el mundo entero.

Una tecnología revolucionaria

Elisa ha sido construido como parte del proyecto ELICAN, a la vanguardia de la tecnología. Un elevado porcentaje del coste de los parques eólicos marinos se encuentra en el montaje de la torre de cada aerogenerador en su emplazamiento definitivo, y es exactamente ese el problema que Esteyco, la empresa responsable, se ha propuesto atajar.

El aerogenerador que se instala junto a la torre es una turbina Siemens Gamesa de 5 MW, una de las mayores del mercado offshore. Cada una de las aspas de este aerogenerador miden más que la envergadura de un Boeing 747. La torre del aerogenerador junto con la altura de la pala hacen un total de 160 metros, es decir, 45 metros más que las Torres Kio de Madrid. Un auténtico titán de los vientos. ¿Se imaginan lo que supondría instalar semejante estructura directamente en el mar?

Por el contrario, en este proyecto se propone como solución la construcción y ensamblaje de toda la estructura directamente en el puerto, de forma que pueda trasladarse el conjunto en su estado definitivo a su ubicación final. Y para conocer todos los detalles hemos tenido la oportunidad de hablar con Bernardino Couñago Lorenzo, responsable de Arquitectura Naval del proyecto. "La tecnología es novedosa porque existen una ideas diferenciadoras respecto al estado del arte actual", nos cuenta haciendo énfasis tabién en los dos elementos clave que hacen posible esta solución.

Por un lado, la torre telescópica "permite un ensamblaje en tierra con medios tradicionales ya existentes en la industria eólica onshore; asimismo, el telescopaje permite bajar el centro de gravedad durante el transporte, por lo que la plataforma GBS requiere de menor tamaño para ser estable". Otra de las grandísimas ventajas de esta torre es que "al telescopar, una vez se ha llegado a la localización final, se puede alzar el aerogenerador hasta su altura de funcionamiento sin necesidad de grandes buques grúa o jack ups".

El segundo elemento diferenciador es la propia plataforma flotante. Junto con el flotador auxiliar esta solución permite, durante el transporte y la instalación, que "todo el conjunto sea desplazado con remolcadores tradicionales disponibles en cada puerto".

De esta manera, una vez se encuentra el aerogenerador en la localización final, "el flotador permite el hundimiento controlado de la plataforma, cuya torre se desliza suavemente hacia abajo, mientras el flotador se mantiene al nivel del agua proporcionando la estabilidad requerida segun los criterios internacionales de diseño de plataformas offshore". De cara a la operación se iza el último tramo de la torre, que es la fase en la que se encuentra actualmente el proyecto a espera de completar la conexión eléctrica submarina para poder comenzar a generar energía.

A la búsqueda de una eólica marina cada vez más competitiva

Todas estas propuestas tienen un objetivo muy claro: aprovechar la maquinaria y procedimientos heredados de la eólica terrestre para reducir costes en esta nueva aplicación más allá de la costa. Si logramos hacer que los parques eólicos offshore sean más baratos, los haremos cada vez más competitivos.

"El coste de un parque eólico offshore no es único, sino que depende enormemente de la localización y de los componentes seleccionados. Los principales grupos de coste son las plataformas o subestructuras, el aerogenerador, el cableado eléctrico y, en los grandes parques, la subestación offshore", puntualiza Bernardino, y si a esto añadimos los elevados costes de instalación con buques especializados, la cuenta se dispara.

Los materiales utilizados en la solución de Esteyco también consiguen hacerlo más económico, ya que "el hormigón es un material sustancialmente más barato que el acero necesario para construir jackets, monopilotes y piezas de transición (que son las soluciones que dominan el mercado en la actualidad)". Hablando en términos generales, de consolidarse esta nueva tecnología podría conseguirse un ahorro del 30%. Hablando en cifras, "de un contrato de 500 millones para los paquetes de construcción e instalación de subestructura y aerogenerador, estaríamos hablando de una reducción de 150 millones".

En esta ambiciosa apuesta por la innovación se han invertido 20 millones de euros procedentes de los fondos que la Unión Europea destina, a través de la iniciativa Horizonte 2020, al desarrollo de tecnologías innovadoras en áreas clave para la comunidad. Para llevar a cabo esta titánica, la empresa Esteyco se ha unido a otros tres socios punteros como Siemens Gamesa, AlE Heavy-lift y DEWI-UL.

Y aunque resumido de esta manera parezca sencillo, como en todo proceso industrial de estas características se ha pasado por una serie de etapas muy complejas durante su desarrollo. Desde el diseño inicial hasta el prototipo final que hoy vemos en el mar, pasando por las maquetas a escala, ensayos y la construcción inicial de la estructura. Esteyco resume todo el proceso en el siguiente vídeo:

Pero, ¿qué tiene de especial la eólica marina?

Ante una noticia de este calibre tal vez lo primero que uno se plantea es: ¿para qué queremos aerogeneradores en el mar? ¿Qué es lo que los hace distintos a los aerogeneradores que vemos en tierra?

En eólica, el tamaño sí importa. La tendencia en la industria siempre va en la línea de lograr construir turbinas más grandes y más altas con las que poder captar más energía del viento para así generar más potencia. Es la evolución que se ha vivido con la eólica terrestre desde que comenzara hace ya más de cuatro décadas. Y con la aventura de la eólica marina todo esto adquiere una nueva dimensión.

Fundamentalmente, la mayor ventaja de fabricar aerogeneradores más allá de la costa es la intensidad y calidad del recurso eólico. El viento en zonas marinas sopla con mayor velocidad y de manera más constante. Esto nos permite fabricar turbinas de mayor tamaño y captar mucha más energía que en tierra, lo que hace a este tipo de aerogeneradores considerablemente más eficientes. Por otra parte, la ocupación de espacio en tierra por parte de los parques eólicos y la incipiente escasez de ubicaciones adecuadas, sobre todo en regiones insulares en las que hay menos terreno disponible, hace que estas soluciones tengan un destacable valor añadido.

En cualquier caso, ya sea en tierra o en el mar, estas instalaciones deben venir acompañadas de estudios de impacto ambiental que validen en cada caso cómo van a afectar a su entorno. En este sentido, varios estudios sugieren que este tipo de instalaciones marinas puede beneficiar a ciertas especies protegidas, de tal forma que supongan una contribución al ecosistema marino.

Un mar de energía

La turbina Elisa ha sido instalada en el banco de ensayos de la Plataforma Oceánica de Canarias, una Infraestructura Científico-Técnica Singular (ICTS) cuyo objetivo se centra en la movilización de ciencia y tecnología de ámbito marino y marítimo. Dentro de sus objetivos está el desarrollo de las energías renovables de origen marino, como demuestra esta iniciativa.

Con la instalación del aerogenerador se consigue demostrar la tecnología y probar la eficacia de sus elementos innovadores. Pero la vista de los responsables de este proyecto está fija en los siguientes pasos. Para continuar en la consolidación de este prototipo hasta llegar a comercializarlo a gran escala, Bernardino nos recuerda que es preciso "establecer una serie de alianzas estratégicas con compañias constructoras capaces de proporcionar el músculo financiero requerido por los bancos o el desarrollador del parque eólico offshore".

Con un gran contrato se podría proceder al desarrollo en serie del dispositivo a escala industrial. Otra opción sería, como paso intermedio, desarrollar "una pequeña preserie de 5-10 unidades antes de pasar a la contrucción a gran escala. Ambas opciones son perfectamente factibles y veremos en un futuro próximo qué ocurre al respecto".

Pero no es el único ejemplo en nuestro país del desarrollo de energías offshore. En el Cantábrico se encuentra en operación el proyecto Opera de innovación en el ámbito de la energía de las olas. La boya undimotriz diseñada por Oceantec, también con financiación del programa H2020, lleva siendo sometida a pruebas desde octubre de 2016 en la plataforma de ensayos BiMEP.

Estos dos ejemplos de éxito sirven para ilustrar la acelerada evolución del sector de las energías renovables marinas en nuestro país, que sin duda hará que continuemos a la vanguardia tecnológica a nivel global. Es necesario ampliar horizontes y mirar al mar en la carrera por la descarbonización de nuestros sistemas eléctricos y la búsqueda de un mix energético cada vez más sostenible. Son soluciones de estas características las que apuestan por lo arriesgado para señalar el camino del futuro. Un futuro con un mar de posibilidades. Un mar de energía.

Imágenes | SergioGCLP, PLOCAN, ESTEYCO