Reptes i oportunitats de l’energia eòlica ‘offshore’

El potencial de les plataformes marines

L'eòlica marina és una font d'energia neta, renovable i il·limitada. Com a tal, es presenta com una alternativa als combustibles fòssils i com una oportunitat important per avançar en la descarbonització i fer front als reptes climàtics i mediambientals.

“Els oceans contenen el recurs energètic més gran del planeta. Segons el Banc Mundial, el potencial tècnic global de l'energia eòlica marina s'estima en 71 TW, el 70 % dels quals es troba en aigües profundes, aptes per a l'energia eòlica flotant. Per posar-ho en perspectiva, només l'1% dels recursos globals d'energia eòlica marina podria generar electricitat suficient per satisfer la demanda global actual”, assenyala Alex Raventos, CEO i cofundador de X1Wind, una empresa que desenvolupa sistemes innovadors per al sector de l'energia offshore flotant.

Les instal·lacions eòliques marines aprofiten la força del vent que es produeix al mar per generar electricitat que posteriorment es condueix a terra. Actualment, els parcs eòlics marins comercials es basen majoritàriament en aerogeneradors situats sobre fonaments fixos. Tot i això, el desenvolupament de plataformes flotants promet importants canvis en un futur proper.

Les plataformes flotants (també conegudes com a FOWP, per les sigles de Flotating Offshore Wind Platform) són estructures de formigó, d'acer o híbrides sobre les quals s'instal·len els aerogeneradors que capten l'energia eòlica. Aquestes plataformes fondegen i proporcionen flotabilitat i estabilitat a l'aerogenerador.

A diferència de les plataformes amb fonaments fixos, aquestes poden situar-se en aigües de més de 60 metres de profunditat per aprofitar la força del vent que es produeix a altamar (on, excepte excepcions, és més intens i constant que a la costa o terra endins). El vent mou les pales de lʻaerogenerador, que converteix lʻenergia cinètica en electricitat. Posteriorment, aquesta electricitat es porta fins a la costa per cables submarins.

"Una turbina eòlica flotant funciona igual que altres turbines eòliques, però en lloc de tenir la seva torre fixa a terra, s'assenta sobre una plataforma amb línies d'amarratge que es connecten a àncores al llit marí", explica Raventos. "Aquestes línies d'amarratge eviten que la plataforma vagi a la deriva i li donen l'estabilitat necessària per sobreviure 25 o 30 anys, amb tecnologia i estàndards de disseny que vénen del sector d'oil&gas amb moltes dècades d´experiència en les condicions més extremes", afegeix .

Les plataformes flotants permeten aprofitar el gran potencial eòlic que es troba a les aigües profundes, aquelles amb més de 60 metres de profunditat. D'aquesta manera, es continua un avenç que va començar algunes dècades, quan es van aixecar les primeres plataformes al mar, inicialment en aigües succintes de poca profunditat.

Parcs eòlics 'offshore' flotants

Els parcs eòlics offshore flotants presenten nombrosos avantatges. En primer lloc, en situar-se en aigües més profundes, augmenten l'espai disponible i fan possible desenvolupar parcs més grans en aquells llocs on hi ha recursos millors. “A més, la possibilitat de comptar amb vaixells per al seu transport i instal·lació ens permet fer servir turbines de més potència per unitat”, explica el CEO de X1Wind.

"D'altra banda, els parcs eòlics al mar redueixen l'impacte ambiental i visual i permeten una compatibilitat més gran amb altres usos de l'espai comparats amb els seus homòlegs a terra", indica. A això se suma que les plataformes flotants afegeixen facilitat de moviment en algunes operacions. Poden remolcar-se a port si és necessari i, al final de la seva vida útil, el seu desmantellament és més senzill. "Això permet deixar l'entorn tal com estava abans de la instal·lació", afegeix el CEO de X1Wind.

Altres iniciatives apunten en el mateix sentit. Sener Renewable Investments i Nervión-Naval Offshore, per exemple, han creat HiveWind, una plataforma semisubmergible dissenyada com una fonamentació flotant d'acer que pot suportar turbines eòliques de més de 15 megawatts.

Com es veu, les plataformes poden ser de diversos tipus, depenent de molts factors, tant geogràfics com a tècnics i econòmics:

• Barcassa. Plataforma similar a un vaixell, amb molt de contacte amb l'aigua, cosa que li aporta estabilitat
• Semi-submergible. L'objectiu és reduir la superfície exposada a l'aigua. Els volums que atorguen flotabilitat són diversos cilindres verticals units mitjançant bigues i tirants.
• Spar. En aquest tipus se situa la major part del pes al punt més baix possible, amb un cilindre de molta massa a l'extrem oposat d'on s'instal·la la turbina per mantenir la verticalitat.
• Plataforma de potes tensades (per les seves sigles en anglès, TLP). Un dels tipus de plataforma més nous, que cerca reduir les dimensions i, amb això, el cost de fabricació. La plataforma realment no sura una vegada que la turbina s'ha instal·lat sobre ella.

Xifres, reptes i expectatives 

Els darrers han estat bons anys per a la indústria eòlica marina. Al llarg del 2022 any, es van afegir 8,8 GW de nova energia eòlica marina a la xarxa, aconseguint així que la capacitat total mundial arribés als 64,3 GW. Són dades del ‘Global Offshore Wind Report 2023’, elaborat pel Global Wind Energy Council (GWEC). 

L'entitat preveu a més un augment de la capacitat de 380 GW durant els propers anys, cosa que donaria com a resultat una xifra total de 447 GW al final del 2030. I és que actualment hi ha plans per augmentar la capacitat a tots els continents, excepte l'Antàrtida, encara que la major part dels projectes es desenvoluparan a la regió Àsia Pacífic.

La situació és diferent per als sistemes d'energia eòlica flotant, que encara necessiten un impuls perquè la seva comercialització es faci realitat. D'acord amb l'informe de GWEC, la cartera mundial d'energia eòlica marina flotant es va duplicar en els darrers 12 mesos i s'espera que es construeixin diferents projectes en els propers anys, cosa que permetria comercialitzar-lo el 2030. En aquest cas, Europa lidera la cursa.

“Actualment, la indústria eòlica flotant s'enfronta a diversos factors que dificulten el creixement: una menor maduresa tecnològica que altres tecnologies (com l'eòlica a terra o la solar), el conseqüent major cost unitari i risc tecnològic i la manca de polítiques coordinades que permetin tant el desplegament a escala comercial com la reducció de costos associada”, explica Raventos. "Tots aquests factors fan que el desplegament de l'energia eòlica flotant sigui més lent del que s'esperava".

Tot i això, afegeix, hi ha interès de mercat, per la qual cosa és important que es permeti l'avenç de projectes precomercials per fomentar el desenvolupament tecnològic, comprendre millor els impactes i assegurar que la tecnologia estigui a punt per al seu desplegament a finals d'aquesta dècada.

“En aquest sentit, s'espera que plataformes d'assajos com PLEMCAT a Catalunya, en què X1 Wind ha estat preseleccionada per provar la seva tecnologia, juguin un paper determinant, permetent no només provar i certificar la tecnologia, sinó comprendre millor els seus potencials impactes i introduir millores que permetin un funcionament sostenible i integrat amb l'ambient i altres usos del mar”, afegeix Raventos.