Construcción de un parque eólico marino
Todo lo que te gustaría saber sobre la construcción de parques eólicos en mar abierto
El aprovechamiento de la energía eólica marina requiere de la instalación de impresionantes parques eólicos offshore –en mar abierto–, que cuentan con aerogeneradores de grandes dimensiones dotados de la última tecnología. El diseño, la construcción, el transporte y la instalación de semejantes megaestructuras en alta mar supone un desafío técnico, altamente perfeccionado con la experiencia, que requiere de un proceso de varios años.
La construcción de parques eólicos marinos comienza en tierra firme, a muchos kilómetros del punto geográfico donde serán instalados, y con varios años de antelación sobre la fecha prevista de puesta en marcha. Estas edificaciones a gran escala, destinadas a explotar la energía eólica desde el mar, tienen ciertas ventajas sobre los parques eólicos terrestres: la mayor velocidad del viento al no encontrar obstáculos físicos, el menor impacto visual y acústico al estar situados lejos de la costa y las menores limitaciones en cuanto a la dimensión de las piezas gracias al transporte por mar, entre otras. Al mismo tiempo, las instalaciones de eólica marina suponen un apasionante reto técnico y de ingeniería a la hora de su instalación, puesta en marcha y mantenimiento, debido a las condiciones meteorológicas extremas que pueden darse en mar abierto.
Iberdrola lleva años apostando por esta tecnología –con la construcción de parques de referencia mundial como West of Duddon Sands o East Anglia One en Reino Unido y proyectos emblemáticos como Saint-Brieuc en Francia o Vineyard Wind 1 en Estados Unidos–, convirtiendo la energía eólica marina en un área clave de su crecimiento en todo el mundo.
Fases de construcción de un parque eólico
Fase de desarrollo
La primera fase cuando se plantea la construcción de un nuevo parque eólico offshore es la fase de desarrollo. Este periodo incluye, entre otros, trámites para garantizar la viabilidad, rentabilidad e impacto positivo de nuestro proyecto de cara al proceso de licitación, así como la gestión de los distintos actores involucrados o stakeholders.
Se desarrolla así la planificación medioambiental, el diseño del emplazamiento, la evaluación del potencial eólico, la revisión de la tecnología y la selección de componentes. También se ejecutan estudios de viabilidad y es el momento de obtener los permisos pertinentes, como son los permisos de conexión a la red y de construcción.
Fase de pre-construcción
Una vez concluida con éxito la fase de desarrollo se pasa a la de pre-construcción, en la que se procede al diseño en detalle de la instalación y de su estrategia de construcción, además de al acondicionamiento de la ubicación elegida. En este momento se especifican las contrataciones necesarias, que requerirán de distintos proveedores, principalmente para la fabricación e instalación de los múltiples componentes de la(s) subestación(es), los aerogeneradores, las cimentaciones –o las plataformas flotantes para aquellos parques a mayores profundidades–, así como los cables, en distintos centros de trabajo (como astilleros) repartidos por distintos países. Por último, se realiza también el cierre financiero del proyecto.
Fase de construcción
La fase final supone un enorme reto al desarrollarse principalmente en alta mar. Consiste en la construcción, instalación, puesta en marcha y conexión a la red eléctrica de nuestra instalación renovable. Algunos de los hitos más reseñables de la construcción son:
- La construcción de las distintas piezas, algunas de enormes dimensiones, en diversos entornos industriales especializados y su transporte hasta el centro logístico designado durante la fase de construcción.
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Hincado de los pilotes como puntos de anclaje para sostener después las cimentaciones de los aerogeneradores (que pueden ser tipo jackets o tipo monopilotes).
- Tendido de los cables submarinos, que comprenden cables de diferentes secciones que unen las turbinas entre sí y éstas con la subestación eléctrica en el mar.
- La instalación sobre las cimentaciones de las piezas de transición y las turbinas completas. Las piezas de transición unen el jacket o pilote con la torre de la turbina del aerogenerador y tienen como función asegurar su verticalidad y albergar sus equipos auxiliares. Contando con la parte submarina y la visible, un aerogenerador puede medir más de 270 metros de altura.
- Instalación de los jackets y los módulos o topsites que forman la subestación eléctrica marina. Esta puede pesar más de 8.000 toneladas en su totalidad.
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En el caso de los parques eólicos flotantes, las plataformas se construyen en tierra, bien en astilleros o campas, y se botan al mar usando rampas de botadura, barcazas semi-sumergibles, diques secos o flotantes. Una vez botadas en el puerto, se ensambla el aerogenerador. La unidad compuesta por el flotador y el aerogenerador se remolca hasta el sitio en alta mar donde se conectan los fondeos y los cables.
- Energización de la subestación marina para la puesta en marcha. Un trabajo intensivo para el que en ocasiones se habilita un barco-hotel anexo a la plataforma donde alojar a los empleados que trabajan a turnos.
- Tendido del cable submarino de exportación hasta tierra y su posterior conexión desde la costa a la subestación terrestre.
Construcción de un parque eólico marino
Ubicación estratégica Los parques se instalan lejos de rutas de tráfico marítimo, de zonas militares y de espacios de interés ecológico.
Parque eólico marino Se sitúan en zonas con una profundidad de hasta 60 m —mayor si se utilizan cimentaciones flotantes— y pueden llegar a ocupar una superficie de hasta 300 km².
Subestación eléctrica marina Cuando los parques se encuentran a partir de una determinada distancia de la costa es necesario instalar una subestación en el mar que eleve la tensión para evitar pérdidas eléctricas.
Buques de instalación Transportan los componentes de los aerogeneradores —así como las cimentaciones y los cables—, premontados siempre que es posible, y contienen las grúas para su instalación en alta mar.
Edificio de operación y mantenimiento Ubicado en un puerto industrial cercano da servicio al parque eólico marino a lo largo de toda su vida.
Subestación eléctrica en tierra Transforma la electricidad, transportada mediante un cable submarino, a los niveles de tensión adecuados para su transporte por la red eléctrica terrestre.
VER INFOGRAFÍA: Construcción de un parque eólico marino [PDF]
¿Cuánto se tarda en construir un parque eólico marino?
Mientras que la construcción de un parque eólico terrestre puede durar entre 4 y 8 años, contando con todas las fases del proceso, la construcción de un parque eólico marino tiene una duración estimada que oscila entre los 7 y los 11 años. De 3 a 5 años dedicados a la fase de desarrollo, de 1 a 3 a la de pre-construcción y entre 2 y 4 años a la construcción.
¿Dónde se instala un parque eólico marino?
Los parques eólicos marinos con cimentaciones fijas se instalan en aguas no muy profundas –desde los 30 hasta los 60 metros de calado, generalmente–, alejados de la costa –cada vez más, rondando los 70 kilómetros de distancia– y teniendo en cuenta que sus ubicaciones no interfieran con rutas marítimas regulares, instalaciones estratégicas o espacios de interés ecológico. El conjunto de un parque de aerogeneradores en el mar puede llegar a ocupar una superficie de más de 300 km² (equivalente al archipiélago de Malta).
El flujo sin interferencias del viento en alta mar ha hecho crecer rápidamente el interés por esta tecnología y los avances de ingeniería en el área. Esto lleva a que los parques eólicos offshore se diseñen para ser cada vez más grandes, ubicarse cada vez más lejos y en aguas cada vez más profundas. Además, el número y la superficie de ubicaciones para parques de eólica terrestre es cada vez más limitado.
Diferencias con el emplazamiento de los parques eólicos marinos flotantes
Inicialmente, el mayor potencial de los parques de eólica marina flotante residía en poder instalarlos en aquellas profundidades a las que las cimentaciones fijas no llegaban, por motivos técnicos o de rentabilidad. Sin embargo, poco a poco se va difuminando la línea que divide la profundidad límite de un tipo de parque y del otro.
Por un lado, el calado de los parques eólicos con cimentaciones fijas no deja de aumentar. Por otro, se están probando nuevas configuraciones que permitan instalar plataformas flotantes en aguas poco profundas, como una solución en aquellos emplazamientos donde las condiciones del fondo marino no sean propicias para la instalación de las fijas.
Retos de la construcción de un parque eólico en el mar
Transporte marítimo
El hecho de transportar las piezas para el montaje de un parque eólico por mar –en lugar de por carretera– permite que las dimensiones de las mismas sean mayores sin que eso suponga posibles colisiones con otros elementos. Sin embargo, el transporte de elementos tan grandes y pesados por mar requiere de unas embarcaciones especializadas para operaciones eólicas marinas y de gran precisión y experiencia a la hora de cargarlas.
Precisamente debido a las dimensiones de los componentes que llegan al puerto de instalación (o de operaciones si no se hace desde el mismo) de un parque eólico, estas piezas no siempre se llegan a almacenar en tierra firme, sino que pueden permanecer en almacenamiento flotante en barcazas. Los barcos de instalación transportan los componentes hasta el emplazamiento del parque, premontados siempre que es posible –el nacelle con las tres palas del aerogenerador, por ejemplo– para minimizar los trabajos en altamar.
Además, para instalar pilotes, piezas de transición y turbinas, estos barcos extienden allí unas patas inferiores hasta apoyarse firmemente en el fondo marino y poder trabajar con la grúa que llevan incorporada en la colocación de los diferentes elementos.
Coordinación de equipos
La construcción de cualquier parque eólico marino es un proyecto multinacional y multicultural, en el que pueden llegar a trabajar más de 1.500 personas de decenas de empresas distintas. Todo esto, sumado a unos plazos de tiempo generalmente ajustados, pone de manifiesto la vital importancia de una buena coordinación entre equipos para que todo el engranaje funcione, poniendo siempre como prioridad total la seguridad dentro y fuera del mar.
Cuidado ecosistemas marinos
Las legislaciones relacionadas con temas de preservación de la naturaleza, como el control de ruido durante los procesos de hincado, varían dependiendo del país en el que se instale un parque. En Iberdrola, sin embargo, estamos totalmente comprometidos con la conservación de la biodiversidad y, por tanto, con respetar y no dañar a la fauna marina.
Por eso, somos pioneros en el desarrollo de sistemas de mitigación de ruidos, utilizados con éxito en la construcción de parques eólicos como el de Wikinger (en el Mar Báltico alemán), y nos adaptamos a las características de cada entorno con acciones como el diseño de Protocolos Específico de Mitigación de Mamíferos Marinos (MMMP, por sus siglas en inglés), los cuales proporcionan información muy útil en la fase de planificación del sitio.
Otros puntos relevantes son la migración de aves y de algunas especies de peces, para los que utilizamos sistemas de monitorización, con el fin de prevenir y evitar cualquier interferencia durante la operación o la instalación, al tener en cuenta los periodos de anidación o migración.