La búsqueda de fuentes alternativas de energía es el sueño que tenemos todos. Nuestro planeta nos pide que seamos mucho más conscientes con la forma de generar energía. El calentamiento global y el cambio climático es algo que todos —en mayor o menor medida— hemos sentido. Y la energía eólica marina suena como una excelente solución a esta problemática.
¿Realmente su uso puede dejar grandes ventajas? ¿Cómo funciona? ¿Cuál es su perspectiva futura? Todos estos aspectos los analizaremos en este artículo de Futuro Eléctrico. ¡Continúa leyendo!
Tabla de contenidos
¿Qué es la energía eólica marina?
La energía eólica marina se define como aquella energía que se obtiene al aprovechar la fuerza del viento que se produce en alta mar. Este tipo de energía es totalmente sostenible, renovable y amigable con el medioambiente. La energía eólica marina se viene explotando desde hace algunos años. En todo el mundo podemos ver grandes instalaciones en el lecho marino, las cuales están dotadas con la mejor tecnología.
La energía eólica marina a través de aerogeneradores ubicados mar adentro aprovecha la fuerza del viento. Anteriormente se creía que estos parques eólicos marinos podían afectar la fauna marina, lo que provocó que muchas personas se mostraran en contra. Pero distintas investigaciones científicas demostraron que las aves se mantienen alejadas de las turbinas, mientras que los animales marinos no suelen verse afectados por el ruido de los rotores.
Además, los parques eólicos marinos se ubican alejados de rutas marinas o de zonas naturales de interés. Dinamarca ha sido el país pionero en diseñar estos parques eólicos marinos, pero también existe un gran número de países que se han interesado en los mismos como una forma de alcanzar sus propósitos medioambientales.
El potencial de la energía eólica marina es gigante, principalmente porque es libre de CO2 y resulta inagotable. Asimismo, ha pasado de ser una fuente de energía aislada a ser considerada como un recurso de carácter global. También es fundamental para la industria renovable ya que puede pasar de 5 MW a más de 600 MW.
Por su parte, el «Informe eólica marina en Europa: tendencias y estadísticas clave 2017» de Wind Europe nos habla de que los parques eólicos marinos han incrementado la capacidad de sus turbinas en un 102 % durante la última década.
¿Cómo funciona la energía eólica marina?
El funcionamiento de la energía eólica marina se realiza mediante la instalación de turbinas y aerogeneradores en el mar. En estos momentos, los parques eólicos marinos se ubican en aguas pocos profundas pero alejados de la costa. Aunque en el último tiempo se ha estudio el desarrollo de nuevos tipos de cimientos que permitan instalar estos parques a mayor distancia de la costa.
En un parque eólico marino, el viento hace girar las palas, las cuales deben estar unidas a las turbinas. Posteriormente, se transmite la velocidad al aerogenerador, el cual transforma la energía cinética que recibe en electricidad; la misma viaja en el interior de la torre donde es transformada de corriente continua a corriente alterna.
La forma de transmisión de esta corriente es mediante cables submarinos hasta la subestación, donde la energía es tratada y transformada. Es importante señalar que estos cables se encuentran enterrados a una profundidad que evita que sean alcanzados por equipos de pesca o por anclas. Esta electricidad puede ser transportada a través de la red de distribución hasta los hogares o hasta donde sea necesaria.
Los parques eólicos marinos utilizan aerogeneradores de potencias unitarias superiores a los 8 MW. Ahora bien, existen dos tipos de parques eólicos marinos: los que poseen los aerogeneradores marinos con cimentación fija y los aerogeneradores marinos sobre plataforma flotante.
Aerogeneradores marinos sobre plataforma flotante
Con este tipo de aerogeneradores se abre la posibilidad de que los parques eólicos se ubiquen más alejados de la costa. Esto permitirá aprovechar la velocidad del viento en aguas profundas. Su desarrollo es un paso muy importante debido a que este tipo de instalaciones anteriormente era inviable.
La primera turbina plenamente funcional se instaló en 2009 en Noruega. Sin embargo, se considera como una tecnología aún reciente. En la actualidad se pueden encontrar cuatro tipos de planteamientos para la instalación de aerogeneradores marinos sobre plataforma flotante.
Estructuras semisumergibles: En este caso, una parte de la estructura está sumergida y la otra sobresale de la superficie marina.
Tension Leg Platform (TLP): Los cables están tensionados. En ese sentido, ofrecen movimiento horizontal, pero estabilidad vertical ante el viento y las olas.
Estructura Spar: Tiene un menor coste estructural. Se trata de una estructura cilíndrica sumergida prácticamente en su totalidad.
Estabilizada por flotación: Está anclada al fondo por medio de cables. Una de sus principales desventajas es que no se recomienda para lugares de gran oleaje. Desde un punto de vista económico, este tipo de instalación suele ser la más barata.
Aerogeneradores marinos con cimentación fija
Es similar a los que están ubicados en suelo firme. Aunque suelen estar hechos de materiales diferentes para evitar la corrosión provocada por el agua salada del mar. Un aerogenerador de energía eólica marina con cimentación fija posee 14 componentes. La mayoría de los parques eólicos del mundo son de este tipo.
Diferencia entre eólica marina y la terrestre
La energía eólica ha resultado ser una fuente de energía renovable que proporciona elevados valores de producción eléctrica. Está ampliamente presente en muchos países del mundo. Y, debido a ello, se han desarrollado proyectos y estructuras para hacer viable la producción de energía utilizando el viento. En la actualidad existe la eólica marina y la terrestre. A pesar de trabajar con el viento, la energía eólica marina y la energía eólica terrestre tienen diferencias que mencionamos a continuación.
Tanto las instalaciones eólicas marinas como las eólicas terrestres (o eólica onshore), realizan el aprovechamiento de la energía del viento. Sin embargo, en la eólica marina los aerogeneradores se encuentran dentro del mar, al ser más complicado esto genera que la instalación sea mucho más costosa. Pero su tiempo de vida útil es superior con una mayor duración.
La eólica marina se caracteriza por tener un menor impacto visual y acústico, pero su mantenimiento puede ser más complejo. Por su parte, la eólica terrestre, a pesar de ser una tecnología más desarrollada, tiene mayor accesibilidad y bajos costes de mantenimiento.
Otras de las principales diferencias es que en el mar las velocidades de viento son mayores a las disponibles en tierra. Esto permite que aumente la potencia que puede ser generada por un aerogenerador similar. Y se ve menos afectado que en tierra, ya que los obstáculos son menores, permitiendo que los aerogeneradores funcionen por más horas en un año.
Sin embargo, la instalación de los aerogeneradores en el mar ha sido complicada en mayor escala. De allí que sea considerada como un proceso nuevo si se compara con la energía eólica terrestre.
Ventajas y desventajas de la energía eólica marina
Ventajas de la energía eólica marina
La energía eólica marina se caracteriza por ser una fuente de energía inagotable, que debido a sus grandes ventajas durante décadas se ha utilizado para la producción de electricidad.
Adicionalmente, se puede decir que el impacto que tiene sobre el planeta es menor que el de los molinos que se encuentran instalados en tierra. Por tanto, representa una forma más agradable de ayudar al medioambiente.
También tienen una mayor potencia unitaria que genera muchos beneficios. Por si fuera poco, su capacidad instalada es mayor y genera un menor impacto visual y acústico.
No existen limitaciones de espacio.
El viento se aprovecha mucho más. Esto se debe a que cuando el aerogenerador se encuentra en el mar hay menos obstáculos y son más regulares, lo que aumenta su rendimiento.
La energía offshore o la energía eólica marina puede ser una oportunidad para disminuir el uso de combustibles fósiles, de acuerdo con la asociación Wind Europe.
Desventajas de la energía eólica marina
Lastimosamente, una de las principales desventajas de la energía eólica marina es que su instalación es bastante costosa. Incluso puede ser el doble que las instalaciones terrestres, por lo que para generarla es necesario tener en cuenta que se necesita costosas infraestructuras.
Al ser una tecnología tan reciente, no se encuentra desarrollada completamente, como en el caso de las terrestres. Ello significa que no tiene un 100 % de confiabilidad y disponibilidad.
En cuanto al mantenimiento de estas instalaciones y operaciones, también tiende a ser de costos elevados, ya que las condiciones marinas requieren materiales e instrumentos especializados. Por esta razón, para muchos países no suele ser una fuente de energía factible, de ahí que la energía eólica terrestre sea más utilizada.
Lectura recomendada: Reciclaje de palas de aerogeneradores | El gran reto de la energía eólica
Estado actual de la eólica marina y perspectivas futuras
La energía eólica marina ha tenido un gran crecimiento en el ámbito mundial. El mejor año para la generación de este tipo de energía fue en el 2019. Anteriormente, los parques eólicos marinos se encontraban en Europa, pero Estados Unidos y China mostraron un interés repentino por esta alternativa de energía. Esto provocó un aumento global del 10 %.
De igual forma, el mercado de energía eólica marina se expandió en un 19 % con cerca de 60 GW de nueva capacidad añadida a las redes eléctricas, según el reporte «Energía renovable 2020. Informe sobre situación mundial» de Ren21. También se experimentó mayor interés en África, América Latina, Medio Oriente, aunque los problemas de licitación retrasan la instalación de parques eólicos marinos.
Por su parte, Reino Unido ha apostado fuerte por la energía eólica marina. De hecho, esperan satisfacer la demanda de todos sus hogares para el 2030. Para ello será necesario generar 40 GW de energía. Este ambicioso proyecto requerirá instalar modelos flotantes capaces de generar 1 GW de energía eólica marina dentro de dos décadas.
Por su parte, se espera que el interés de Estados Unidos por la energía eólica marina siga subiendo, lo que significaría una mejora económica. De hecho, las costas de este país poseen recursos eólicos de clase mundial. De esta manera, podría atraer una inversión de $57 mil millones en la economía de Estados Unidos.
En la próxima Cumbre Virtual AWEA Offshore WINDPOWER a celebrarse en octubre de 2020 se discutirán todos los impactos de la energía eólica marina. Lo que se busca es descubrir los mejores pasos a seguir para lograr que esta energía sea realmente exitosa.
En definitiva, la energía eólica marina tiene unas bases sin precedentes y su crecimiento se puede considerar como frenético. Una muestra de esto es que están en construcción cerca de 22 parques eólicos marinos en todo el mundo.
Palabras finales
La energía eólica marina es una sorpresa para todos. Al principio no se creía en su potencial, pero ha demostrado ser una alternativa maravillosa para generar energía limpia. Y, como decíamos al principio de este artículo, ello es algo vital para que el planeta «respire» mejor.
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