Energía Eólica Marina

La energía eólica marina como término hace referencia a una fuente de energía ilimitada, limpia y renovable que se sirve como una alternativa que contribuirá a conseguir los objetivos de descarbonización. España se encuentra como potencia en la eólica global, tanto en la fabricación de equipos como en generación de energía, por delante de China, EE.UU y Alemania, siendo así referente en la cadena de valor de las instalaciones de eólica marina.

La facilidad del transporte marítimo —que posee pocas limitaciones respecto a la carga y las dimensiones en comparación con el terrestre— ha hecho posible que en el mar los aerogeneradores alcancen potencias unitarias y tamaños mucho mayores que en tierra.

Estudio de Riesgos Náuticos sobre ubicaciones de Generación Eólica Offshore

La localización de un proyecto de energía offshore debe ser estudiada de manera meticulosa. La metodología para el estudio de riesgos náuticos, desarrollada por Siport21, permite evaluar la propuesta inicial de ubicación en detalle, considera todos los factores relacionados, plantea escenarios a futuro -con nuevas infraestructuras- e incorpora hipótesis contrastadas sobre la evolución del tráfico marítimo, tanto en tipología como en frecuencia de operaciones.

La nueva metodología utilizada por Siport21 combina el modelo matemático de predicción de tráfico, Siflow21, con la evaluación de riesgos náuticos y, como resultado, permite establecer el nivel de seguridad y servicio de la zona del campo offshore de energía eólica. Esta combinación permite identificar los factores de riesgo principales a fin de optimizar el diseño y definir medidas de contingencia para reducir los riesgos, asegurando que estos permanecen dentro de límites aceptables.

Aspectos a tener en cuenta en un Estudio de Riesgos Náuticos:

  • La ubicación de la fabricación puede verse afectada náuticamente por diversos factores que afectan a las posibles estrategias de fabricación, construcción y puesta a flote de las estructuras. Destacan las condiciones de clima, viento, corriente y oleaje, así como las condiciones de accesibilidad de los buques o artefactos flotantes.
  • La ubicación del proyecto offshore debe evaluarse frente a su posible afección al tráfico marítimo y a los riesgos náuticos que esta ocupación en el mar pueda tener para los buques que naveguen por la zona.

El reto de la energía renovable offshore no solo reside en las estructuras flotantes, sus diseños, comportamiento y fondeos, sino también en todos los aspectos de seguridad náutica y logística que puedan permitir alcanzar los requerimientos.

Estudios Náuticos para Buques Transportadores de grandes piezas para Aerogeneradores

El desarrollo de la industria offshore requiere la fabricación de elementos de gran envergadura (estructuras cilíndricas que conforman la torre o las palas de aerogeneradores, entre otros) que conforman las estructuras productoras de energías limpias. Muchos de estos elementos son transportados vía marítima desde puertos y terminales que adaptan sus instalaciones y vías de navegación a esta actividad. Por lo tanto, estos puertos deben de poder permitir la operación segura de los buques especializados que se emplean en el transporte de estas piezas.

Existen buques específicos, como los Heavy lift, diseñados para trasportar este tipo de elementos, con sistemas de propulsión avanzados y potentes que les proporciona unas buenas características de propulsión y gobierno. En muchos casos, las piezas que transportan sobresalen de los límites del buque, lo que hacer necesario valorar las condiciones de acceso y los espacios de navegación seguros que requiere el buque y también el espacio aéreo para confirmar que las maniobras se realizan suficiente nivel de seguridad.

El uso de herramientas de simulación que incluyen el factor humano, como los simuladores de maniobras en tiempo real, resultan de gran utilidad para la evaluación de este tipo de escenarios, en los que percepción visual es un punto importante en estas operaciones. Así mismo, la aplicación de la metodología de valoración de espacios de navegación definida por el PIANC, permite evaluar de manera detallada los espacios de navegación necesarios, resultando de gran utilidad para identificar los límites de acceso seguro, puntos críticos o de mejora en este tipo tráficos y operaciones en puerto.

¿Qué ofrece Siport21 para el sector de Energía Marina?

Parques Eólicos

  • Modelización matemática de prototipos
  • Afección al tráfico marítimo y análisis de riesgos
  • Evaluación de riesgo de impacto de buques
  • Recomendaciones sobre balizamiento y medidas de ordenación del tráfico
  • Fondeo de cajones (soportes de aerogeneradores), implantación de estructuras pilotadas y otra operaciones marítimas
  • Seguimiento de operaciones de fondeo (sistemas de posicionamiento y control dinámico GPS y otros)

Desarrollo de Parques Eólicos Flotantes

  • Estado del arte (estructuras flotantes)
  • Asesoría técnica para ensayos en modelo físico
  • Modelización matemática de prototipo
  • Diseño y desarrollo de infraestructuras para la prueba de tecnologías
  • Caracterización del medio (análisis de clima, corrientes y oleaje, guía para instrumentación
  • Definición y análisis del sistema de fondeo del soporte flotante
  • Estimación preliminar del comportamiento en olas de la estructura flotante
  • Posicionamiento dinámico: Análisis del comportamiento dinámico de la estructura (Moorings, Multibody)
  • Reglamentos de Sociedades de Clasificación(interpretación y aplicación)

Operación y Mantenimiento

  • Definición de las fases de Operación
  • Análisis de los límites operacionales de los buques instaladores/mantenimiento
  • Métodos de aproximación y de estabilización a los aerogeneradores
  • Definición estrategias de aproximación de los buques a las plataformas
  • Entrenamiento de Capitanes/Patrones

Gestión

  • Definición de sistemas para estimar la producción de las Energías Marinas
  • Colaboración en el Desarrollo de herramientas de Oceanografía Operacional

Nuestros Proyectos de Energía Marina

– «Análisis de Afección al Tráfico Marítimo de un Parque Eólico Marino» –

Determinar la viabilidad de la instalación de un Parque Eólico Marino desde el punto de vista del Tráfico Marítimo.

En el estudio se han analizado los riesgos que para la navegación puede suponer la instalación del Parque Eólico Marino, principalmente en su fase de explotación, y recomendaciones sobre señalización marítima.

Herramientas y Metodología:

ROM 3.1 «Proyecto de la Configuración Marítima de los Puertos. Canales de Acceso y Áreas de Flotación» de Puertos del Estado

Recomendaciones de la guía británica del DTI (Department of Trade and Industry) específica para la implantación de Parques Eólicos Marinos

– «Estudio de Viabilidad de Operaciones de Fondeo de una Estructura para Soporte de Aerogeneradores Marinos» –

Se realizó un estudio técnico para el análisis del comportamiento dinámico de una Estructura de Soporte para Aerogeneradores Marinos y el análisis de viabilidad de las operaciones de fondeo en diversas zonas de la costa. El análisis incluyó la modelización de la estructura para poder estudiar su comportamiento en una amplia gama de condiciones de oleaje y analizar las operaciones de fondeo.

El estudio comprendió cuatro aspectos básicos:

  • Estudio ambiental para las posibles zonas de proyecto. El objetivo de esta fase fue caracterizar las áreas en las que se plantea implantar las estructuras en cuanto a sus condiciones de clima marítimo (oleaje, viento y corrientes). Fue la base para la determinación de las solicitaciones sobre la estructura y el análisis de viabilidad y de niveles de operatividad.
  • Estudio dinámico de la estructura. Empleando un modelo numérico adecuado se determinaron las condiciones de seakeeping de la estructura, verificando funciones de respuesta, movimientos y aceleraciones ante la acción de diversas condiciones de oleaje.
  • Diseño del sistema de fondeo. A partir de los datos previos, se definieron diversas alternativas de fondeo de la estructura.
  • Verificación del conjunto. Validación final del conjunto estructura y sistema de fondeo en condiciones de trabajo, determinando movimientos y cargas de amarre. Se contemplan tanto condiciones normales como extremas.