La generació d’energia eòlica representa el 15% de la demanda elèctrica d’Europa. Actualment, la capacitat instal·lada és de 12% Offshore o marina i 88% Onshore. Tot i que la tendència de l’eòlica Offshore és positiva, i cada vegada té més presència, encara no s’arriba a les xifres previstes per la UE. És una de les dades que s'ha donat a conèixer durant la jornada L’eòlica marina flotant, organitzada per la Comissió d’Energia d’Enginyers Industrials de Catalunya, i on es van donar a conèixer tres projectes innovadors que s’enfronten al repte del desenvolupament de l’eòlica marina al nostre país. El 2023 serà clau per a tots aquests projectes ja que s'han aprovat els POEMs i es comencen a superar esculls, tal com ja vam explicar en aquest article.
El Parc Tramuntana
El Parc Tramuntana és un projecte de SENER, grup d'enginyeria i tecnologia nacional, d'eòlica marina de 500 MW amb 35 aerogeneradors a 24 m de la Badia de Roses i disposa d'una turbina de 236 m de diàmetre rotor. Es preveu que es finalitzarà entre 2027 i 2028.
Raquel Juan, responsable de desenvolupament de negoci, ha esmentat que calen quatre branques per aquest desplegament. La primera és la tecnologia. SENER ha dissenyat subestacions de tipus flotants i plataformes, arribant a desenvolupar la patent High Wind. La segona branca és la Cadena de Valor, ja que necessiten tot el seu desenvolupament, incloent-hi les enginyeries, empreses de construcció, fabricants i ports per l'operació i el manteniment. La següent representa el marc regulador amb els POEM aprovats. I per últim els projectes, tan comercials, com és el cas del Parc Tramuntana, com els precomercials i pilots.
Segons Juan, el Parc Tramuntana també representa una oportunitat per al territori. "No volem que el territori sigui només el lloc que rep el projecte sinó que es pugui valorar que el projecte s'integra en el territori i genera valor afegit" afirma Juan. Respecte a les crítiques a l'energia eòlica, la responsable contesta que la tramuntana és un bon vent per a l'eòlica marina, tant per capacitat com per intensitat de turbulència.
Ha explicat que un altre dels aspectes fonamentals per la viabilitat del projecte és la compatibilitat mediambiental. L'eòlica marina és la darrera activitat que s'implanta al mar i són les activitats tradicionals, com la pesca les que pateixen la implantació. Per aquesta raó a Parc Tramuntana, des de l'etapa de disseny, s'inclouen criteris per la compatibilitat d'usos, com el soterrament de la línia d'evacuació marina a prou profunditat per a garantir les activitats nàutiques. A més, amb la intenció de minimitzar l'impacte, a través del diàleg s'ha arribat a definir la ubicació del parc sobre una zona de veda. S'han proposat continuar amb el diàleg amb organismes del territori a través de reunions, debats, presentacions i congressos, que van encetar l'any 2020.
També intervé la reestructuració de la indústria i tot el component R+D+I, on actuen universitats, enginyeries i empreses catalanes. Així mateix, la construcció suposa un repte significatiu. La supervisió i gestió és crítica perquè el projecte pugui ser una realitat. D'aquí deriva la necessitat de formar i capacitar a personal competent. "Tots els reptes plantejats que Parc Tramuntana ha d'abordar també són oportunitats per les enginyeries, les universitats i el teixit industrial català" afegeix Juan.
X1Wind, solucions a l'eòlica flotant
Alex Raventós és enginyer industrial, a més de ser CEO i cofundador de X1Wind, empresa d'eòlica marina pionera a Catalunya. La primera generació de turbines eòliques flotants, com ha explicat Reventós, implementen la tecnologia "Spar" i "Semi-Sub", que s'han aplicat per Oil & Gas, però requereixen molt pes per la seva estabilitat. Per tant, tot i que aquestes instal·lacions han funcionat bé des del punt de vista tècnic, el seu problema és de tipus econòmic. Segons Reventós, el repte de la turbina es troba en "reduir els costos de la instal·lació perquè en un futur sigui competitiva". L'altra alternativa és la tecnologia TLP (Tension leg platforms) que redueix el pes, però implica una instal·lació complexa que no s'ha aplicat.
El que intenta X1Wind és hibridar la tecnologia TLP i la "Semi-Sub" per aprofitar els avantatges dels dos models. El disseny tradicional de la torre TLP permet orientar la turbina 360° graus perquè pugui seguir el vent. X1Wind proposa una instal·lació que s'orienti de forma passiva, on sigui el vent qui empenyi la plataforma, el que en nàutica es coneix com bornejar. D'aquesta manera es pot prescindir de la torre i redissenyar la proposta per reduir costos pel que fa a quantitat d'acer i les tones de pes de l'estructura i, al mateix temps, poder construir estructures i turbines més grans.
La proposta de X1Wind funciona amb un únic punt d'ancoratge, com el d'un vaixell. "Ja que som enginyers, des del punt de vista estructural això és molt més eficient que un sistema amb torre" afirma Reventós. El disseny de les pales del projecte és cap enfora, el que permet fer-les més lleugeres, flexibles, barates i més llargues per capturar més energia. S'han enfocat en què el sistema minimitzi l'impacte ambiental. En el seu cas, el TLP (Tension Leg Platform) consisteix en tres cables verticals en una pretensió, el que forma un triangle de 20 m X 20 m, el que redueix l'impacte en el fons marí i garanteix una compatibilitat màxima amb les pesques.
El primer prototip, el PivotBuoy Project, s'ha instal·lat a Canàries. És el primer TLP combinat amb tecnologia "Semi-Sub" plenament funcional que s'instal·la al món. És el sistema més avançat instal·lat a Espanya, el primer amb connexió de cable submarí a la Plataforma Oceànica de Canàries (PLOCAN), a 50 m de profunditat. Els primers resultats mostren la resistència de l'estructura a les condicions meteorològiques i una alineació positiva de l'orientació passiva, igual o millor que la de turbines upwind per vents de velocitats >5 m/s.
Actualment, X1Wind treballa en projectes de plataformes de 0,2 MW, d'entre 6 a 8 MW i d'entre 12 a 16 MW. El projecte de 6 MW s'instal·larà a França per la manca de zones d'assajos a Catalunya. Aquesta estructura es dissenyarà a Barcelona, es fabricarà a Tarragona i es remolcarà al sud de França. "Les fases intermèdies de pilotatge i precomercial són vitals pel desenvolupament de tecnologia flotant i per permetre entrar en la fase d'industrialització per la fabricació dels sistemes en massa" afegeix Reventós.
Youwind Renewables
Mentre esperem que el talent es formi i la indústria es desenvolupi startups com Youwind Renewables es dediquen a crear eines eficients per accelerar el desenvolupament de nous parcs eòlics. La idea de l'empresa és crear un espai on els pocs experts que hi ha podran treballar molt més ràpids per poder crear els nous parcs que falten. L'empresa, basada entre Barcelona i Reykjavík, vol acabar amb la manca d'acceleració de nous projectes, per això, YouWind ofereix una plataforma comercial IT on tenen diverses apps totalment integrades que solucionen vàries de les preguntes que s'han de resoldre a escala tècnica i pel que fa a costos i finances quan es desenvolupa un parc d'eòlica marina. També donen serveis de consultoria d'enginyeria, tallers i pedagogia per empreses, amb l'objectiu principal de baixar el cost d'electricitat, el famós LCOE (Levelized Cost of Energy).
Anna Rivera Jové, cofundadora i directora comercial de YouWind, ha explicat el procés de desenvolupament de nous parcs eòlics marins. La primera fase, la 0, comença quan un govern selecciona les parts del mar en què es pot desenvolupar eòlica marina. És una decisió important perquè s'ha de trobar un espai adient per una inversió de molts milions d'euros en enginyeria. La fase 1 consisteix a contextualitzar i tenir un concepte de les diferents peces que formaran aquest parc, com escollir les turbines més adequades i la millor tecnologia per cada procés a través d'una anàlisi exhaustiva. En l'àmbit estatal, quan ja s'ha determinat el concepte de parc i el seu impacte en la localització, la fase es culmina amb un DIP (Document Inicial de Projecte).
Després d'això es passa a la fase 2, on es fa la subhasta i on el LCOE és un paràmetre clau per guanyar-la. Quan es guanya el parc s'inicia la fase 3 de disseny d'enginyeria Front-End (FEED) i es determina la part de FID (Final Investment Decision). A la fase 4 es porta a terme tota l'enginyeria en detall, és a dir, contractació, construcció i instal·lació. YouWind ajuda a accelerar el procés des de la part d'Early-stage screening fins a tota la contextualització del parc. A més, treballen en fases concretes de la fase 2 Pre-Feed, sobretot en turbina.
Disposen de quatre apps comercials amb usuaris a escala mundial i es defineixen com una startup bootstrap perqué aconsegueixen cobrir tots els costos amb la facturació de clients. La primera app és YouWind Model que ofereix simulacions tècniques i de costos per conceptuar el millor parc possible, tant en l'àmbit econòmic com en l'àmbit tècnic. També disposen d'una intelligent market library on recullen informació de diferents aspectes tècnics i les seves especificacions per als usuaris en les primeres fases.
La segona app, OptiWindow, ajuda en l'optimització d'instal·lació i logística i calcula el temps d'inactivitat meteorològic basat en big data del clima. Les de major activitat són Pixel i PixelPark. La primera és una plataforma de visualització interactiva per mapejar els nivells de LCOE a través d'heat maps i saber quina és la millor zona per desenvolupar el teu parc. Un cop saps això, PixelPark funciona per optimitzar els layouts per a una òptima distribució dels elements com les turbines. A més d'empreses d'eòlica, YouWind ofereix servei a proveïdors, autoritats, bancs i inversors.
Eòlica terrestre a Enginyers Industrials de Catalunya
L'eòlica marina va copar la primera jornada organitzada per la Comissió d'Energia d'Enginyers Industrials de Catalunya d'un cicle sobre energies renovables que continua aquest dimecres amb una sessió sobre energia eòlica terrestre amb les intervencions de la directora general d'Energia, Assumpta Farran, la cap del Departament d'Accés a la Xarxa de Red Eléctrica de España (REE) Carmen Longás Viejo, i el gerent d'EolicCat, Jaume Morron, entre d'altres ponents.
