Los avances en la energía eólica se suceden a un ritmo vertiginoso. Hay empresas que se centran en proponer diseños innovadores, como el de una turbina con aspas verticales, más eficiente y silenciosa o el primer aerogenerador pequeño de seis palas que produce un 60% más de energía, pero la mayor competencia se centra en construir los molinos más grandes y potentes del mundo. En ese sentido, China lleva la delantera, con plataformas tan altas como un edificio de 70 pisos, pero hay quien está más centrado en proponer soluciones que ofrezcan alto rendimiento a bajo coste.
Es el caso de la empresa malagueña EnerOcean, que lleva más de una década desarrollando su prototipo W2Power, una plataforma de doble turbina que en 2019 completó con éxito sus pruebas en mar abierto en aguas españolas, frente a la isla de Gran Canaria. Así se convirtió en el primer aerogenerador de este tipo a nivel mundial.
Según sus responsables, W2Power "ofrece la solución eólica flotante de menor coste por energía producida". Su peculiaridad es que permite la instalación de dos turbinas eólicas en una misma plataforma, lo que implica alcanzar mayor potencia sin necesidad de incrementar la cantidad de materiales de construcción y, por tanto, supone un significativo ahorro para el productor y comercializador de la energía, lo que debería implicar una rebaja también en la factura de la luz.
El prototipo de 2WPower
De momento no ha pasado la fase de prototipo, pero recientemente EnerOcean ha presentado sus planes para instalar dos grandes parques eólicos marinos que sumarán 180 MW de eólica marina flotante en aguas canarias, donde instalar sus dos tipos de plataformas W2Power, de 12 y de 20 MW de potencia.
Un prodigio de la ingeniería
Hasta llegar a su diseño definitivo, la tecnología y el diseño del W2Power han sido reevaluados en varias ocasiones, gracias a su participación en distintos proyectos de I+D nacionales y europeos. Su comercialización definitiva a nivel mundial está prevista para 2030, pero ya está posicionado como uno de los más prometedores en el incipiente mercado de la energía eólica flotante.
Pruebas en Gran Canaria con el prototipo de 2WPower
Esa constante evolución es lo que ha permitido a W2Power superar pruebas tan exigentes como la que tuvo lugar durante 4 meses allá por 2019. Uno de los desafíos más importantes a los que deben enfrentarse las turbinas flotantes es el oleaje, y el prototipo de W2Power (a escala 1:6 del modelo de 12 MW) ofreció valiosos datos sobre la resistencia de la estructura. Durante el tiempo que estuvo instalado, tuvo que hacer frente a 7 tormentas con olas de más de 5 metros, el equivalente a 30 metros en una plataforma a escala real.
Durante el período de prueba, las torres de inclinación lateral que conforman la estructura de 40 toneladas de peso cumplieron todos los objetivos y volvieron al astillero sin registrar ningún incidente ni acceso de emergencia. Uno de los elementos más destacados de este tipo de turbinas es precisamente la sencillez del proceso de remolcado, instalación y amarre, llevado a cabo en una sola jornada. Una vez de vuelta en el puerto, la inspección del aerogenerador por parte de los técnicos de EnerOcean no halló ninguna señal de daños ni necesidad de reparaciones.
[La turbina eólica doble capaz de producir más energía que el mayor aerogenerador de España]
Todo indica que el ensayo fue un rotundo éxito y eso le ha llevado a conseguir un nivel de desarrollo tecnológico TRL6 en mar abierto, o lo que es lo mismo, una validación internacional del sistema en un entorno relevante. Todavía quedan nuevos retos pendientes de superar, pero la empresa española tiene mucho terreno avanzado.
El diseño basa buena parte de su eficiencia en la estabilidad que aportan los tubos de conexión entre ambos rotores y un pivote central. Esta estructura, en conjunción con las torres inclinadas, permite que los dos aerogeneradores sitúen sus góndolas más allá del área del soporte flotante, lo que permite alcanzar clasificaciones de potencia muy altas sin un aumento proporcional en el diámetro del rotor. Así, el propio sistema constructivo disminuye la necesidad de acero para la fabricación de estas plataformas, lo que implica un ahorro muy considerable.
AquaWind: viento y peces
Tras las pruebas de 2019, el prototipo de W2Power volvió a instalarse el pasado noviembre en la Plataforma Oceánica de Canarias (PLOCAN) para probar la viabilidad de la combinación de la producción de energía eólica con la piscicultura, en una iniciativa bautizada como AquaWind. Se trata de un "prototipo pionero en desarrollar pruebas reales de la viabilidad de producción de peces marinos en un sistema combinado", señaló Javier Roo, responsable de proyectos de I+D+i de la Agencia Canaria de investigación, Innovación y Sociedad de la Información (ACIISI).
Así, se aprovecha la estructura inferior de la plataforma del W2Power para incluir una jaula de diseño a medida, monitorizada a través de distintos sistemas de digitalización y con una gran diversidad de especies. El objetivo es demostrar la optimización del espacio marino y la compatibilidad de ambos sistemas, para constatar a través de datos su sostenibilidad económica, medioambiental y social.
La estructura del prototipo de 2WPower con la jaula de peces de AquaWind
Ese espacio inferior puede ser también aprovechado para otros usos, como el almacenamiento de energía o en combinación con sistemas undimotrices, que aprovecharían la fuerza de las olas para generar aún más potencia.
La tecnología de EnerOcean es de esta manera pionera en tres campos: el de la energía eólica flotante en general, el de la combinación con la acuicultura y el de los aerogeneradores multirrotor. Y es que, según aumenta el tamaño de una turbina, los costes se multiplican, en una carrera que de momento Europa no parece estar dispuesta a disputar a China. Lo más grande no siempre es lo mejor.
Otros proyectos multirrotor
Además de W2Power, otros proyectos también han apostado por sumar más rotores a una misma estructura. Lo hizo Vestas con hasta cuatro rotores en una plataforma terrestre, mientras proyectos como TwinWind han hecho lo propio en la eólica marina.
La peculiaridad de este diseño patentado por la empresa sueca Hexicon es que su base permite que la unidad al completo rote en función de la dirección del viento, lo que le da acceso a conseguir una mayor potencia constante.
Imagen de TwinWind
La otra característica propia de TwinWind es su tecnología especial de amarre, que amplía las posibilidades de los parques eólicos flotantes en aguas profundas, además de reducir su huella en el lecho marino. El amarre se adapta en función de los distintos tipos de fondo, entornos marinos y condiciones meteorológicas, lo que permite instalar parques eólicos en zonas marítimas que de otro modo serían inadecuadas para la producción de energía.
El otro gran competidor en este sector es el del consorcio chino detrás de Nezzy2, que ya ha demostrado su eficacia con un prototipo a escala 1:10 instalado en Alemania en 2020. Al igual que el 2WPower, consta de dos aerogeneradores, pero en este caso están sostenidos por una cimentación flotante semisumergible en forma de Y horizontal. La corriente de viento alinea automáticamente la cimentación flotante, que está conectada a anclajes en el lecho marino mediante seis cables.
Prototipo de Nezzy2
Los dos aerogeneradores se apoyan en dos torres colocadas en ángulo en el centro de los cimientos y están conectadas entre sí y a los cimientos mediante cables tensores. El prototipo mide casi 20 metros de altura hasta la punta de la pala y tiene un calado de aproximadamente 1,5 metros. En su versión a escala real, según sus responsables, llegaría a una producción de 16,6 MW.