Por Redacción PortalPortuario

@PortalPortuario

Las turbinas eólicas marinas se enfrentan a velocidades de viento más altas que las turbinas terrestres y a fuertes corrientes oceánicas, lo que requiere diseños más robustos y costos de capital significativamente más altos. Si bien generan más energía debido a vientos más fuertes, estos mayores costos resultan en un costo nivelado de energía (LCOE) más alto. Ante esto, el proyecto Hiperwind desarrolló nuevos modelos de simulación de diseño que reducen el LCOE hasta en 9%, lo que hace que la construcción y operación de turbinas eólicas marinas sean más rentables y confiables.

Este año, la energía eólica alcanzó una capacidad instalada acumulada de 1 TW y se espera que aumente hasta 10 TW en 2050.

“Hiperwind se propuso lograr una reducción significativa del LCOE entendiendo cómo lidiar con las incertidumbres en la cadena de modelado del diseño de turbinas eólicas. Examinamos cómo cuantificar e identificar diversas incertidumbres, que van desde las condiciones ambientales hasta las cargas y la confiabilidad de las turbinas eólicas. Con esta información, nos centramos en reducir el uso de material mediante una mejor comprensión del rendimiento del modelo y la reducción de la incertidumbre. Este enfoque ayudó a minimizar el uso de material y a reducir los costos de energía. Esta metodología ha demostrado la viabilidad de diseñar sistemas más eficientes”, dijo el coordinador del proyecto, Nikolay Dimitrov de DTU Wind.

El proyecto utilizó un estudio de caso real sobre el parque eólico marino Teesside, frente a la costa de Inglaterra, propiedad de EDF, socio del proyecto. Se utilizaron datos y modelos específicos del parque eólico para identificar y cuantificar las incertidumbres en el diseño de la torre y la cimentación de la turbina. A continuación, el equipo evaluó si el conocimiento mejorado podría reducir los costes si se reconstruyera el parque eólico.

Hiperwind demostró que el uso de menos material en la construcción de turbinas puede reducir los costos iniciales (gastos de capital), que representan aproximadamente el 30% del costo total de la energía. Se lograron reducciones de costos adicionales al programar el mantenimiento durante períodos de precios bajos de la energía, lo que aumentó tanto el ahorro de costos como la eficiencia operativa.

El IFP Energies Nouvelles (IFPEN) también está aplicando los resultados de Hiperwind, mejorando la modelización de la cadena mediante la cuantificación precisa de las cargas de fatiga de las turbinas eólicas.

“El proyecto ha producido algunos procedimientos de diseño de fiabilidad importantes que están listos para el mercado y, por lo tanto, van más allá del ámbito de la investigación. Teniendo en cuenta las incertidumbres, obtenemos una reducción del 21% de la masa de la estructura de la turbina eólica, lo cual es mucho”, explicó Martin Guiton del IFPEN.

De la misma manera, la ETH de Zurich utiliza ahora estas metodologías no sólo para resolver problemas relacionados con el viento, sino también problemas relacionados con los terremotos, como la fragilidad sísmica de los edificios en entornos complejos y el diseño de edificios de gran altura bajo excitación aleatoria del viento.