Aerogeneradores marinos fiables y de bajo coste

Instalar aerogeneradores de mayor tamaño a mayor profundidad en alta mar representa el próximo gran paso para la generación eólica de energía eléctrica en el mar. A finales de 2012 su capacidad instalada era de cinco gigavatios y podría ser ocho veces mayor en 2020, lo cual cubriría el 4 % de las necesidades de electricidad en Europa. Sin embargo, la existencia de condiciones ambientales más difíciles requiere alternativas a los diseños convencionales con el fin de garantizar la fiabilidad y la rentabilidad.

En el proyecto «Innovative wind conversion systems (10-20MW) for offshore applications» (INNWIND.EU), financiado por la Unión Europea, los socios investigan y preparan demostraciones de nuevos diseños para unidades de 10 a 20 MW y sus componentes. Además, desarrollan nuevos métodos de evaluación de diseños de sistemas y subsistemas innovadores para aerogeneradores.

Con el fin de avanzar más allá del estado actual de la técnica, INNWIND.EU se centra en rotores ligeros adaptativos que combinan el control de flujo activo y pasivo con nuevos conceptos estructurales. Otro campo de interés es una torre integrada estándar fabricada en serie y una subestructura que simplifica y unifica las características dinámicas estructurales de las turbinas en aguas de distintas profundidades. INNWIND.EU también se aleja de los generadores de impulsión directa convencionales para utilizar diseños nuevos más ligeros.

Hasta el momento, los miembros del proyecto han definido un aerogenerador de referencia de 10 MW que sirve como base de la evaluación de todas las innovaciones relacionadas con el aerogenerador y sus componentes. Utilizar indicadores clave de rendimiento adecuados debería servir como guía del desarrollo mediante la reducción del coste de la energía.

El equipo ha evaluado nuevos conceptos de rotor aerodinámico para el funcionamiento en alta mar. Estos incluyen palas con parámetros de deslizamiento elevados y rotores con dos y tres palas de baja firmeza junto con variantes de diseño de baja inducción.

Se han propuesto diseños adecuados de generadores con accionamiento directo superconductores y con accionamiento semidirecto magnéticos para integrarlos en la arquitectura del aerogenerador de 10 MW. Estos generadores ligeros de accionamiento directo se validarán mediante prototipos. Actualmente, el equipo también trabaja en la evaluación de una estructura de soporte con camisa de acero con cuatro patas y diseños de estructuras flotantes.

INNWIND.EU debería aportar información importante para el desarrollo de granjas eólicas a gran escala en aguas profundas. Los hallazgos del proyecto allanarán el camino para lograr capacidades instaladas mucho mayores y una penetración mayor en la electricidad que la que se puede prever con la tecnología actual.