La energía eólica marina aportará una contribución clave para alcanzar los objetivos del Pacto Verde de la UE. La estrategia de Fuentes de Energía de Renovable marinas de la Comisión Europea anticipa la integración de 300 GW de capacidad de generación eólica marina en el sistema energético para 2050 . La magnitud de esta transición planteará nuevos desafíos para el sistema eléctrico europeo: lograr las conexiones necesarias y el desarrollo de la red al menor coste; mantener la seguridad del sistema; acomodar una redefinición completa de los patrones de flujo de energía; considerar limitaciones clave relacionadas con la planificación espacial, la protección ambiental y la aceptación pública; lograr una perspectiva integrada en el tiempo, el espacio y los sectores; y garantizar recursos flexibles para mantener el sistema energético equilibrado.

A fecha de hoy, existen 227MW de eólica flotante totalmente operativa a través de 14 proyectos en 7 países. A nivel global, existen 46MW en construcción, 576MW aprobados para construcción, 68GW están integrados en la planificación o tienen un acuerdo de emplazamiento (80 proyectos) y 175GW están en fase inicial de desarrollo o en proceso de obtener permisos sobre el espacio marítimo (177 proyectos).
ACCIONA Energía está en una posición estratégica, dada su amplia experiencia en el desarrollo y operación de activos renovables con una cartera de 11.8 GW y presencia geográfica en más de 15 países repartidos por los 5 continentes. ACCIONA Energía está comprometida con ser partícipe de este nuevo reto tecnológico, y está dando pasos concretos para posicionarse como competidor en el creciente mercado de la Eólica Marina.

En esta línea, la compañía está evaluando la tecnología de eólica marina en lugares diversos como Atlántico y Mediterráneo, donde la ausencia de plataforma continental y consecuentemente altas profundidades no permiten la implantación de estructuras fijas al fondo marino, lo que hace necesario desarrollar la tecnología de eólica flotante en estos emplazamientos.

En el caso de los parques eólicos marinos (tanto flotantes como de estructura fija), el cumplimiento de los códigos de red es una tarea compleja de abordar, ya que los cambios en la potencia disponible por las variaciones del recurso eólico pueden generar problemas de calidad de la energía, con el añadido de infraestructuras de evacuación con cada vez mayor impacto dada su escala y largas distancias recorridas desde la fuente de energía (turbinas) al punto de conexión de la red de transmisión.

Uno de los grandes desafíos técnicos de la tecnología eólica flotante (Floating Offshore Wind – FOW) es el diseño y la evaluación del esquema eléctrico de interconexión, debido a diversos factores:

• Largas distancias desde las implantaciones de Turbina a la costa, con el añadido de costa a la subestación de Interconexión.
• Barrera tecnológica para disponer de Subestaciones Flotantes Transformadoras o de Conversión, que permitan elevar la tensión del suministro eléctrico de la planta o utilizar tecnología HVDC (Corriente Continua de Alta Tensión) en emplazamientos de alta profundidad, lo que limita las opciones de evacuación a tecnología HVAC (Corriente Continua de Alta Tensión).
• Carácter altamente capacitivo de los cables submarinos y terrestres (las limitaciones medio ambientales para usar líneas aéreas en la sección terrestre de evacuación obligan a la gran mayoría de proyectos a utilizar cables enterrados). Lo que implica la necesidad de absorber grandes cantidades de potencia reactiva tanto en turbina como a través de elementos de compensación de reactiva, que, por limitación física, se encuentran ubicados en las subestaciones terrestres.
• Limitación de la máxima tensión admisible en cables submarinos HVAC, con capacidad dinámica (en el sentido de que tengan flexibilidad y capacidad para someterse a estrés mecánico, debido a la naturaleza flotante de las turbinas). Actualmente, el voltaje estándar en Dynamic Inter-Array-Cables es 66kV, aunque se espera que la tecnología de 132kV sea comercial en el medio plazo.

Con estas premisas, nos enfrentamos al diseño del sistema eléctrico de evacuación y al dimensionamiento/localización de los elementos de compensación de reactiva. Incluso en la fase conceptual del diseño, decisiones sobre los puntos anteriormente mencionados tendrán un impacto significativo en el coste, desempeño y viabilidad de los proyectos en desarrollo.

ACCIONA lanza este desafío para identificar y acelerar el desarrollo de herramientas y/o tecnologías que permitan evaluar diseños y optimizar los sistemas de evacuación de potencia de parques eólicos marinos. Las metodologías de diseño y optimización propuestas considerarán criterios de integración a red y cumplimiento de código de red de los proyectos evaluados, buscando la automatización de procesos iterativos de diseño. Los esquemas eléctricos propuestos deberán alcanzar un compromiso entre la viabilidad técnica y el menor coste posible.

Las soluciones propuestas han de:

• Permitir el modelado y la simulación de la planta bajo estudio en software de análisis de redes eléctricas que resuelvan flujos de carga (i.e. PSSE / DIgSILENT PowerFactory)
• Analizar sensibilidades en el diseño y su viabilidad, entendida como el cumplimiento de requisitos de código de red en el punto de conexión del proyecto y/o terminales de máquina, así como perfiles de tensión a lo largo del esquema de evacuación:
  • Estrategias de compensación: localización, dimensionamiento, tecnología y/o;
  • Esquemas de evacuación: número de circuitos, nivel de tensión, distancias.
• Permitir evaluar perdidas eléctricas, así como la fiabilidad del sistema (criterios de redundancia/ sobredimensionamiento)
• Ser adaptables y escalables para su despliegue en diversos mercados objetivo y/o premisas clave de diseño, véase: tecnología HVAC/HVDC, HVAC con subestación marina o conexión directa a tierra.

Se valorarán herramientas con diferentes grados de madurez tecnológica, no siendo necesario que la solución propuesta esté completamente desarrollada en el momento de presentación de la misma.