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Un aerogenerador flotante es una turbina eólica marina montada sobre una estructura flotante que permite a la turbina generar electricidad en profundidades de agua donde las turbinas de cimentación fija no son viables[1][2].
Los parques eólicos flotantes tienen el potencial de aumentar significativamente la superficie marina disponible para los parques eólicos marinos, especialmente en países con aguas poco profundas, como Japón, Francia y la costa oeste de Estados Unidos.
El prototipo de 80 kW se instaló en aguas de 113 metros (371 pies) de profundidad para recopilar datos de prueba sobre las condiciones del viento y el mar, y se desmanteló a finales de 2008[10]. La turbina utilizaba un diseño de plataforma de pata tensada y una turbina bipala[10][necesita actualización].
Una única boya cilíndrica flotante amarrada mediante cables catenarios. Hywind utiliza un diseño de catenaria lastrada que añade pesos de 60 toneladas colgando del punto medio de cada cable de anclaje para proporcionar tensión adicional.
La construcción y el despliegue de Hywind, propiedad de Statoil,[14] costó 400 millones de coronas (unos 62 millones de dólares)[15][16][17] El cable submarino de transmisión de energía, de 13 kilómetros de longitud, se instaló en julio de 2009 y poco después se realizaron pruebas del sistema, incluidas las palas del rotor y la transmisión inicial de energía[18].
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Esta idea puede parecerte absurda, pero no a los responsables de energía e innovación del Ecomagination Challenge de General Electric, un experimento de innovación de 200 millones de dólares en el que empresas, emprendedores, innovadores y estudiantes comparten sus mejores ideas sobre cómo construir la red eléctrica de nueva generación.
En noviembre, WinFlex, una empresa de energía eólica con sede en Kiryat Yam (Israel), recibió uno de los premios más codiciados del GE Ecomagination Challenge por desarrollar un sistema de turbina eólica que utiliza unas láminas de tela ligeras y flexibles hechas de materiales compuestos como sistema de rotor para una turbina eólica. El rotor WINFLEX es una rueda cilíndrica inflada, atada a un cubo central por palas en forma de radios unidas a un buje en el centro de la rueda. Todo el sistema es estructuralmente similar a un neumático de bicicleta. He aquí cómo Winflex describe las ventajas potenciales de su innovador diseño:
. . . el rotor es más ligero, asequible y seguro que cualquier otro rotor disponible actualmente en el mercado. El exclusivo diseño del rotor permite simplificar drásticamente el diseño general de la turbina, lo que da lugar a un sistema rentable y competitivo para una amplia gama de potencias, empezando por turbinas pequeñas y aumentando hasta MW.
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Los aerogeneradores de mayor tamaño permiten a los promotores acceder a mayores recursos eólicos u optimizar las condiciones de viento moderado. GE, Vestas, Siemens Gamesa y Nordex han lanzado turbinas de capacidad superior a 5 MW, equivalente al doble de la capacidad media de las turbinas instaladas en Estados Unidos.
En el marco del proyecto Big Adaptive Rotor (BAR) del Departamento de Energía, científicos del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) y de los Laboratorios Nacionales Sandia están utilizando análisis computacionales para preseleccionar hasta tres diseños que serán sometidos a estudios de diseño detallados.
Los equipos utilizarán los modelos de diseño de turbinas del NREL para optimizar el diseño aeroestructural de las palas y evaluar las cargas, el pandeo y las tensiones, explicó a New Energy Update Nick Johnson, ingeniero investigador del NREL y principal investigador del proyecto BAR.
Otras soluciones innovadoras de transporte podrían incluir la flexión controlada de las palas durante el transporte por camión o ferrocarril, para paliar las limitaciones de altura de los puentes, las carreteras sinuosas o el terreno montañoso, según afirmaba la consultora DNV GL en un informe reciente encargado por el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley.
Tipos de turbina
El norte de California tiene algunos de los vientos marinos más fuertes de Estados Unidos, con un inmenso potencial para producir energía limpia. Pero también tiene un problema. Su plataforma continental desciende rápidamente, por lo que construir aerogeneradores tradicionales directamente en el fondo marino resulta costoso, si no imposible.
En California, donde la sequía ha presionado sobre el suministro hidroeléctrico, el Estado está avanzando en un plan para desarrollar los primeros parques eólicos flotantes en alta mar del país. El 7 de diciembre de 2022, el gobierno federal subastó cinco zonas de arrendamiento a unas 20 millas de la costa de California a empresas con planes para desarrollar parques eólicos flotantes. Las ofertas fueron inferiores a las de los recientes arrendamientos en la costa atlántica, donde los parques eólicos pueden anclarse al lecho marino, pero aun así fueron significativas, pues en conjunto superaron los 757 millones de dólares.
Una turbina eólica flotante funciona igual que las demás: el viento empuja las aspas, haciendo girar el rotor, que acciona un generador que crea electricidad. Pero en lugar de tener su torre incrustada directamente en el suelo o en el lecho marino, una turbina eólica flotante se asienta sobre una plataforma con líneas de amarre, como cadenas o cuerdas, que se conectan a anclajes en el lecho marino.
