Cluster de Energía (Basque Energy Cluster),

El consorcio SEAPOWER ha desarrollado durante los últimos tres años una serie de soluciones innovadoras para cimentaciones, torres y sistemas auxiliares enfocadas a los gigantescos aerogeneradores del futuro. Este proyecto, financiado por el Gobierno Vasco y los fondos FEDER, ha ido evolucionando con el proceso del mercado, adaptando en tres años las soluciones planteadas en un principio de aerogeneradores de +10 MW para +15 MW. La industria vasca ha adquirido conocimiento y aportado valor añadido a través de diseños integrales para el sector eólico marino, incorporando innovaciones propias, gracias a SEAPOWER.

Hace tres años, cuando se lanzó el proyecto SEAPOWER, el tamaño de las futuras turbinas eólicas que se anunciaron en ese momento era pequeño en comparación con las perspectivas actuales. Vestas o Siemens Gamesa estaban ofreciendo aerogeneradores de 10 MW al mercado eólico marino y GE acababa de anunciar el Haliade X, de 12 MW, que en ese momento parecía enorme. Hoy en día, estos OEM, que se reparten la mayor parte del mercado eólico marino del mundo, ya están anunciando aerogeneradores de 15 MW.

Este gran aumento de potencia y tamaño de los aerogeneradores marinos trae consigo nuevos retos para el resto de elementos de los parques eólicos marinos, como la cimentación (fija o flotante), la pieza de transición y la torre, que van a soportar cargas muy superiores, y los equipos eléctricos para la evacuación de energía. Además, todos estos componentes deben considerar que estarán trabajando en un entorno marino adverso, con altos niveles de corrosión.

El sector eólico vasco, que engloba a más de 150 empresas y es uno de los referentes europeos en este campo, se ve directamente afectado por esta tendencia en muchos de los componentes y sistemas fabricados en Euskadi.

Desde este gran entramado de capacidades industriales, nueve empresas vascas se unieron para crear el consorcio SEAPOWER, coordinado por la ingeniería SENER, cooperando y buscando sinergias en el desarrollo de nuevas soluciones offshore para la nueva generación de grandes aerogeneradores marinos. SEAPOWER también ha contribuido a un mejor posicionamiento de la industria vasca, añadiendo más valor a través de diseños integrados de soluciones que incorporan innovación propia y pueden beneficiar a toda la cadena de valor.

Teniendo en cuenta la veloz evolución del mercado y el aumento de tamaño de los aerogeneradores, estas nueve empresas han reaccionado rápidamente y modifican los primeros objetivos del proyecto.

Jorge Peña, responsable del proyecto de SENER, destaca que “el mercado avanza a pasos agigantados y se están alcanzando potencias y dimensiones de aerogeneradores que hasta hace poco parecían inviables. En este sentido, dentro de SEAPOWER, los socios han sabido adaptarse a esta tendencia e incorporar a nuestros diseños las necesidades derivadas de los aerogeneradores de alta potencia”.

SENER es la empresa de ingeniería líder del proyecto, que también ha coordinado las actividades relacionadas con la solución flotante. La compañía ha definido las bases de diseño para el resto de las soluciones que se han desarrollado en el proyecto, considerando cálculos estructurales y dinámicos, la integración de fabricación y logística de las cargas diseñadas, diseños eléctricos, aspectos de corrosión y biofouling, etc. SENER ha basado en este procedimiento común de trabajo el diseño de una nueva plataforma flotante semi-sumergible preparada para aerogeneradores marinos de +15 MW. Durante estos tres años, SENER ha desarrollado un diseño básico y ha calculado todos los parámetros hidrodinámicos y estructurales de esta innovadora plataforma flotante, ensayando también el prototipo en un tanque de pruebas. Algunas características clave de esta innovadora plataforma son: modularidad, fácil construcción, dimensiones reducidas de los cimientos compatibles con los astilleros de todo el mundo, peso ligero reducido y adaptabilidad a las condiciones del sitio y capacidades de fabricación.

La otra ingeniería vasca de referencia, Idom, ha desarrollado un nuevo concepto de cimentación jacket, en el que ha considerado todo el proceso, desde el diseño hasta la construcción y fabricación, con el objetivo de reducir tanto los costes de CAPEX como OPEX. La compañía también ha realizado una prueba de tanque para validar su diseño. Además, Idom ha desarrollado una herramienta de análisis técnico-económico para la optimización del trazado eléctrico de parques eólicos marinos con el objetivo de encontrar la configuración más económica.

Al frente de otros dos Paquetes de Trabajo del proyecto, ambos fabricantes de grandes estructuras metálicas para el sector eólico marino, se encuentran Haizea Wind y Navacel.

Haizea Wind es un referente en el sector eólico marino como fabricante de torres, con varios acuerdos para suministrar sus torres a los actuales parques eólicos marinos del mundo. Gracias a SEAPOWER, la compañía ha reducido la sección de la torre y las uniones desarrollando una solución de torre innovadora, ahorrando un 11% de los costes en comparación con su producto anterior.

Navacel también se ha convertido en los últimos años en un actor clave en el sector eólico marino, desarrollando estructuras metálicas ad hoc como piezas de transición, cimentaciones o tramos de plataformas flotantes. En el proyecto, Navacel ha desarrollado un diseño innovador de una pieza de transición de bajo peso y fabricación sencilla para conectar la cimentación jacket (Idom) y la torre (Haizea Wind) para aerogeneradores de +15 MW. Esta pieza de transición está diseñada para albergar el transformador y las celdas de protección, con el objetivo de ahorrar espacio en la torre y simplificar las actividades de operación y mantenimiento.

Nautilus Floating Solutions, uno de los desarrolladores de plataformas flotantes con más experiencia en Europa, ha desarrollado en el proyecto un modelo numérico avanzado para la verificación de los modos y frecuencias naturales de la torre (XXL) y la pieza de transición dentro de la cubierta principal de su plataforma flotante. Como principal conclusión, Nautilus ha demostrado que no habría un cambio significativo en su solución tras analizar una combinación de 4 climas (benigno, moderado, duro, extremo) y tres aerogeneradores (10 MW, 15 MW y 20 MW).

Ditrel es una pequeña empresa que ha desarrollado un innovador concepto de conexión eléctrica en la base del aerogenerador, especialmente útil para plataformas flotantes. Durante el proyecto, Ditrel ha validado su preconector para 66 kV y ha fabricado un prototipo a escala reducida para pruebas físicas.

Erreka, fabricante de uniones atornilladas para energía eólica marina, ha adaptado el diseño del sistema de uniones entre la nueva torre y el jacket desarrollados en el proyecto. Este sistema de atornillado tiene un mayor rendimiento mecánico y un diseño especial para las nuevas bridas.

Jaso Tower Cranes, especialista en sistemas de elevación para el sector de la energía eólica, ha diseñado un nuevo ascensor para el interior de la torre considerando el sistema eólico marino flotante. Este innovador diseño evita la unión del ascensor con la torre, realizando las uniones a través de placas internas, para no interferir con el diseño de la torre. Esto conduce a un ascensor que es capaz de soportar las cargas de diseño con distancias superiores a 20 m, cuando las distancias máximas actuales son del orden de 6 m.

Mugape, empresa experta en recubrimientos superficiales anticorrosivos, ha desarrollado en el proyecto SEAPOWER recubrimientos resistentes a la corrosión, al biofouling y a los impactos, testados en condiciones reales y sin presentar deterioro alguno.

Finalmente, el consorcio ha contado con el apoyo de dos centros de investigación punteros en el sector de la energía eólica: Tecnalia y Tekniker.

Los detalles de todos estos resultados se presentarán en WindEurope Bilbao, en un evento en paralelo a la feria dentro del espacio de exhibición: Wind Talks for Innovation, a las 17:00 del 5 de abril de 2022. No pierda la ocasión de conocer más sobre SEAPOWER en esta jornada especial en la feria europea eólica más relevante del sector.