Las turbinas eólicas marinas flotantes están llegando a los EE. UU.

La segunda fase del desarrollo de la energía eólica marina está a punto de comenzar en los Estados Unidos, comenzando con Maine, que está construyendo su futuro energético con nuevas turbinas eólicas. Podría flotar en aguas más profundas y podría ser más barato que las turbinas eólicas existentes que se están construyendo o planificando en gran parte de la costa este de EE. UU.

Uno de los principales beneficiarios de las turbinas conocidas como «flotantes» son las ancladas por líneas de amarre en aguas de 160 pies de profundidad, muy probablemente en la costa oeste de EE. UU., donde California y Hawái están planeando parques eólicos, Oregón y Washington están planeando seguir.

«Va a ser una industria global», predice Walter Muchal, un destacado experto en energía eólica marina en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable. El negocio aún está en sus inicios, pero señaló que el 80 por ciento de las aguas marinas del mundo aptas para instalar turbinas eólicas cerca de los principales centros de población son profundas.

Los principales tipos de turbinas en alta mar construidas en Europa y que apenas comienzan a crecer a lo largo de la costa este se instalan sobre cimientos fijos en aguas menos profundas, donde la construcción en aguas más profundas puede ser prohibitivamente costosa. Sin embargo, Musial predice que los flotadores tienen la ventaja adicional de ahorro de costos de ensamblarse en un puerto cercano y luego remolcarse mar adentro, y para 2024 estarán «cerca o cerca de ser competitivos en costos».

La flotación podría dar un gran impulso a lo que se ha convertido en un gran negocio de energía renovable de capital intensivo. Las turbinas marinas de fondo fijo existentes que están en marcha o planificadas con anticipación en siete estados de la costa este tienen un costo de capital de $ 70 mil millones y generarán 18.6 gigavatios de energía, equivalente a 18 plantas de energía nuclear de tamaño promedio, según estimaciones de la Universidad. de la fábrica de Delaware – 2023-2030 (línea climática30 de julio).

A diferencia del negocio de turbinas de fondo fijo ahora dominado por empresas europeas, los innovadores estadounidenses, incluido un equipo de investigadores de la Universidad de Maine, fueron pioneros en las turbinas flotantes. Comenzaron a trabajar en 2009 para encontrar una fuente de energía que pudiera salvar al estado de una crisis económica inminente cuando el precio del combustible para calefacción subió a $4 por galón.

Habib Dugger, director ejecutivo del Centro de Estructuras y Compuestos Avanzados de la Universidad de Maine, señaló que si esto continúa, significará $ 10,000 en facturas anuales de calefacción, lo que dejará hogares del norte de Maine y la comunidad caerá en la pobreza durante el frío invierno. . “No era sostenible en el estado y fue una crisis grande”, recordó en una entrevista.

Así que el equipo se dispuso a desarrollar planes para una posible solución: el sueño de Dagher de colocar la turbina sobre una base hecha de flotadores de hormigón huecos en forma de barril.

Con el respaldo de la legislatura de Maine, el equipo obtuvo la aprobación unánime y la ayuda financiera del Departamento de Energía de los EE. UU. por solo un voto para construir una turbina eólica modelo de un octavo del tamaño de una turbina convencional y colocarla en el flotador. Luego, el equipo tiene un remolcador para remolcarlo a una ubicación en alta mar.

Es pequeño pero lo suficientemente fuerte como para soportar fuertes vientos y olas, e hizo historia en 2013 cuando se convirtió en la primera turbina eólica flotante en suministrar energía a la red de EE. UU.

Parece impresionante sobre el papel, ya que el potencial eólico marino de Maine es 36 veces mayor que las necesidades totales de electricidad del estado. No ha cambiado mucho en los próximos años, pero dos importantes actores de la industria se unieron recientemente a Maine en una sociedad de $100 millones para construir una turbina flotante a gran escala cerca del sitio.

Son Diamond Offshore Wind, una subsidiaria de Mitsubishi Corporation de Japón, y RWE Renewables, una subsidiaria de una importante compañía eléctrica alemana y la segunda compañía eólica marina más grande del mundo. Maine también comenzó a reunirse con el Departamento del Interior de EE. UU., Massachusetts y New Hampshire para explorar la posibilidad de otros sitios en alta mar que podrían proporcionar energía limpia aguas arriba de Nueva Inglaterra.

Ahora, lo que comenzó como el sueño de Dagher se ha convertido en un sueño aún mayor: «La solidez de la economía de Maine, la preservación de los recursos naturales, la salud y el bienestar a largo plazo de nuestras comunidades y las generaciones futuras dependen en gran parte de nuestra limpieza transformadora». energía y abordar la amenaza del cambio climático”, dijo la gobernadora de Maine, Janet Mills (D), al anunciar la asociación de RWE con Mitsubishi.

El pionero en la costa oeste de EE. UU. fue Al Weinstein, quien ahora es director general de una empresa llamada Castle Wind, que propone construir un parque eólico flotante en Morro Bay, en el centro de California, con hasta 100 aerogeneradores marinos. Weinstein, un inmigrante de Rusia que llegó en 1974 con poco inglés y educación universitaria a medio terminar, recibió una respuesta silenciosa cuando propuso la idea por primera vez en 2008.

«¿Eólica marina flotante?», preguntaron. «Volviendo después de 15 años», recordó Weinstein en una entrevista. «Dos años después, tenemos un proyecto de demostración».

Mientras Dugger tenía a Maine detrás de él, Weinstein encontró solo un tibio apoyo en California. Pero encontró dos inversores dispuestos a financiar un proyecto de demostración, una turbina eólica a gran escala en una plataforma flotante en la costa de Portugal. Comenzó a generar electricidad en 2011.

La demostración ayudó a la primera empresa de Weinstein, Principle Power Inc., a construir otras dos carrozas frente a las costas de Portugal y Escocia. Weinstein fue seleccionada como la primera presidenta de una nueva asociación comercial, la Asociación Europea de Energía Oceánica, y las nuevas conexiones la ayudaron a avanzar en su próximo objetivo de regresar a las aguas profundas de la costa de California para comenzar la construcción.

Dejó Principle Power en 2015 y luego formó una empresa conjunta con EnBW North America, Castle Wind, una subsidiaria de una de las compañías energéticas más grandes de Alemania y uno de los líderes mundiales en energía eólica marina. Su propuesta no solicitada de construir un parque eólico flotante a 30 millas de la costa central de California ha despertado el interés de otros 13 postores potenciales que podrían participar en una subasta federal de sitios arrendados a principios del próximo año.

California ofrece uno de los mercados de energía renovable más grandes de la nación. Ha establecido objetivos para el 50% de energía renovable para 2025 y el 100% para 2045. Está considerando una propuesta para construir un segundo parque eólico flotante en alta mar en el condado de Humboldt, 270 millas al norte de San Francisco.

La antigua compañía de Weinstein, Principle Power, en Emeryville, California, es una de las nuevas compañías que espera venderle la base de turbinas a ella y a otras que se preparan para ofertar por arrendamientos en California. “Alla es una gran cliente nuestra y esperamos trabajar con ella”, dijo João Metelo, quien la sucedió como director ejecutivo de Principle Power.

A diferencia de otras tecnologías de turbinas eólicas marinas diseñadas principalmente en Europa, la base «WindFloat» patentada de Principle Power se inventó en Berkeley, California. Operan en un sistema que distribuye agua a cada uno de los tres balastos flotantes de la turbina para mantener las turbinas giratorias en posición vertical, independientemente de la inclinación y balanceo del océano.

La tecnología se ha convertido en parques eólicos frente a las costas de Portugal, Escocia y Francia, y Metelo ahora espera que los proyectos más grandes del mundo surjan en aguas más profundas frente a la costa oeste y Hawái. «Ella ha hecho un gran trabajo en la industria», dijo Metro, refiriéndose a Weinstein.

La energía eólica marina, incluso en las aguas más profundas y remotas de California, no es para los débiles de corazón. Los grupos de pesca han planteado objeciones en California. También lo hace el Departamento de Defensa de EE. UU., que está preocupado por la interferencia con las instalaciones de radar en las áreas de entrenamiento de pilotos marítimos y las turbinas giratorias.

Weinstein, quien obtuvo un título en ingeniería eléctrica del Stevens Institute of Technology en Hoboken, N.J., luego trabajó como ingeniero aeroespacial durante varios años, cree que vale la pena correr el riesgo de emprender una carrera como empresario de energías renovables.

«Es más que tienes la sensación de que quieres hacer algo, y cuando se trata de ti, te sientes bien. Mientras no tengas miedo de hacer cosas para las que no tienes un manual, entonces estas cosas va a pasar», dijo. Explicó en una entrevista.

Si bien los aerogeneradores son actualmente más caros que las turbinas eólicas con una base fija en el océano, Musical de NREL cree que eliminarán un gran obstáculo económico para el negocio de la energía eólica marina a medida que las turbinas eólicas son cada vez más grandes y un proyecto llamado «Jones» Ley de EE. UU. en virtud de la Ley requiere embarcaciones muy grandes y muy costosas de propiedad estadounidense para instalarlos en el mar.

Pero explicó que los flotadores se pueden ensamblar en los puertos marítimos locales, remolcarse mar adentro para su instalación e incluso remolcarse de regreso al puerto para reparaciones importantes si es necesario, lo que reduce los costos de mano de obra.

Europa está desarrollando actualmente la tercera fase de la energía marina, apta para parques de aerogeneradores fijos y flotantes. A medida que crece la demanda de energía renovable, las empresas han comenzado a considerar formas de reducir la congestión en las líneas eléctricas produciendo y almacenando el exceso de energía en alta mar. Una forma es separar el hidrógeno del agua de mar a través de la electrólisis y almacenarlo en vejigas submarinas cerca de los parques eólicos.

Alemania ya ha comenzado las pruebas. El gobierno holandés anunció recientemente «Crosswind», un parque eólico marino libre de subsidios construido por el gigante petrolero Royal Dutch Shell y la empresa de servicios públicos local Eneco. Probará varios métodos para generar y almacenar el exceso de energía en alta mar, incluidos paneles solares flotantes, almacenamiento temporal de baterías y electrolizadores.

Una carta del ministro de asuntos económicos al parlamento holandés titulada «Hoja de ruta para la energía eólica marina hasta 2030» explicó que el llamado hidrógeno verde podría evitar que el precio de la generación en alta mar sea demasiado bajo para respaldar una mayor inversión en alta mar. Esto se logrará creando más hidrógeno en el mar y transportándolo a tierra para varios propósitos. Estos incluyen el suministro de hidrógeno para vehículos eléctricos equipados con celdas de combustible y calefacción de edificios, ya que los Países Bajos continúan con los planes para eliminar los combustibles fósiles.

Si bien los estados tienen ambiciones de energía renovable, EE. UU. no está preparado para ello, señala Musial. «Pero mi bola de cristal dice que dentro de 10 años estaremos preocupados por el hidrógeno verde. Probablemente sea un poco pronto».

Reimpreso de Climatewire con permiso de E&E News. E&E brinda cobertura diaria de noticias esenciales sobre energía y medio ambiente en www.eenews.net.