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Energía eólica Sin subvención – historia de fondo

mayo 2019

A finales de 1980 surgía el primer proyecto eólico comercial en las faldas de Crotched Mountain, en el suroeste de New Hampshire (EE.UU.): veinte molinos eólicos con una capacidad total de 0,6 MW. El interés por la energía eólica pasó volando de los Estados Unidos a Europa y en los años noventa el número de molinos aumentó exponencialmente. Los países punteros fueron Dinamarca y Alemania, pero también aparecieron de repente un gran número de turbinas eólicas en los paisajes de Holanda, del Reino Unido, de Suecia y de España. Nooteboom vigila de cerca el Mundo de la enrgia eólica a través de una investigación propia.

Mega Windmill Transporter
Nooteboom mega Windmill transporter

La energía eólica se emplea hoy en día en todo el mundo. Los mercados emergentes interesantes son Rusia, Argentina, Arabia Saudí y Vietnam. Y a largo plazo, Filipinas, Indonesia, Nigeria e Irán se mencionan como mercados con un crecimiento interesante. En Europa, el crecimiento en los próximos cinco años será mucho menor que las cifras mundiales. Hay una serie de largos procesos y normativas estrictas que limitan el crecimiento en Europa. Todos queremos apoyar el cambio a las energías renovables, pero nadie quiere tener un molino eólico en el patio de su casa.

El coste de la energía eólica será, en los próximos años, más bajo que el de la electricidad generada con combustibles fósiles. Hasta el 2022, el crecimiento en Europa estará limitado a un 7% anual aproximadamente. Después de esa fecha, la previsión es más favorable; a partir de 2030, al menos el 50% de todos los molinos eólicos deberán ser sustituidos por otros más nuevos y eficientes. Si se pudiera encontrar otra fuente de energía adecuada – por ejemplo, el hidrógeno – los molinos eólicos desaparecerán de nuevo de las regiones densamente pobladas de la Europa occidental tras 2050.

Las cifras

En 2017, se han instalado en todo el mundo turbinas eólicas con una capacidad total de 52.492 MW. Este aumento ha elevado la capacidad global a 539.123 MW, un crecimiento del 11%. De dicha capacidad, solo el 3% está en el mar, pero el mercado de molinos eólicos marinos está creciendo rápidamente, sobre todo debido a la construcción de grandes parques eólicos en el Mar del Norte. La noticia más sorprendente de 2017 es la gran reducción de precios por kWh. Las principales licitaciones para hacer parques eólicos en Marruecos, México y Canadá se han ofrecido a precios de aproximadamente 0,03 USD por kWh. Y cerca de la costa de Zeeland (Holanda), se construirá un parque eólico que podrá funcionar sin depender de subvenciones. 2017 ha sido un año récord en cuestión de capacidad instalada en Europa, con Alemania e Inglaterra en la cabeza de la carrera. Los cinco primeros a nivel mundial en 2017 son: China, los EE.UU., Alemania, India y España.

(Haga clic en los gráficos para ampliar.)

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Previsión hasta 2022

Hasta 2017, producir electricidad mediante turbinas eólicas era más caro que generarla mediante centrales térmicas de carbón. La situación ha cambiado gracias a tecnologías nuevas y mucho mejores. La eólica puede ahora competir sin subvenciones. Como consecuencia del coste reducido, la demanda mundial de nuevos molinos eólicos continuará siendo alta, con un porcentaje de crecimiento superior al 10% anual. En Europa, 2017 ha sido un año récord, pero en los próximos años se espera un menor crecimiento en torno al 7%. Los parques eólicos marinos del Mar del Norte representan la mayor parte de este crecimiento. Su capacidad va a duplicarse en los próximos cinco años. En el seno de la UE, se está trabajando por aumentar el objetivo de generación de energías renovables hasta 2030. El nuevo objetivo para el 2030 es un 32% de energías renovables. Esto podría dar un impulso a la construcción de molinos eólicos en Europa tras 2022.

Energías Renovables para Todos los Europeos

Al terminar 2017, se había instalado en Europa una capacidad total de 168,7 GW, de la cual 153 GW están en tierra y 15,7 GW en el mar. Los parques eólicos suponen el 11,6% de toda la energía consumida en la UE. A la cabeza van Dinamarca (44%) y Portugal (24%). La energía eólica da trabajo a más de 270.000 personas en Europa. Para muchos países europeos, 2017 ha sido un año de transición. Los programas de subvenciones se reducirán en escala durante los próximos años; el crecimiento está limitado por complejos y largos procedimientos que regulan la instalación de molinos eólicos. Uno de los objetivos de «Energías Renovables para Todos los Europeos» es optimizar y agilizar los procedimientos. La UE establecerá normas estrictas relativas a la reducción de emisiones de CO2 y recorte del uso de carburantes fósiles.

transannaberg
Multiple Mega Windmill transporters in Poland

Los problemas

No solamente son los largos procedimientos lo que limita el crecimiento del número de molinos eólicos. Todavía, no se han encontrado soluciones claras ni para el almacenamiento ni para el trasporte de la energía generada. Los sistemas de «gestión energética» deberían mejorar la coordinación entre demanda y oferta. Se harán nuevos cableados (como la línea Cobra entre Holanda y Dinamarca) para mejorar la distribución de la energía producida a lo largo de la red eléctrica europea. Para el almacenamiento de la energía, se están buscando soluciones en Europa y a nivel mundial. Un ejemplo: en Austria, la energía sobrante se almacena bombeando agua a un lago en lo alto de las montañas. La central hidroeléctrica de Obervermunt II puede devolver esta capacidad a la red. En Alemania, existe un proyecto piloto en el que se ha construido una piscina de hormigón en torno a la torre de cuatro turbinas eólicas. La capacidad de almacenamiento, 70 MWh, bastan para que 4.000 coches eléctricos circulen 100 km. El hecho más prometedor es la producción de hidrógeno mediante la energía eólica. El hidrógeno puede transportarse por barco, pero podría también adaptarse la red europea de gaseoductos. Cambiar al hidrógeno como fuente energética es un enorme reto tecnológico. Además, está claro que debe bajar el coste actual, situado aún en torno a los 10 € por kilogramo. Usar hidrógeno resolvería dos problemas importantes: almacenamiento y transporte. La energía eólica debe generarse en lugares donde los vientos sean fuertes y donde los molinos causen el mínimo de molestias a los residentes locales. No es inconcebible que en 20 ó 30 años estemos utilizando hidrógeno que vendrá transportado por mar desde países del entorno del Pacífico. En ese caso, los lugares clave para la construcción de nuevas turbinas serán regiones muy lejos de Europa, donde los vientos son fuertes. Otros problemas, como la rápida transición al uso de vehículos eléctricos necesita fuertes inversiones en la red eléctrica europea. Es casi seguro que, en el futuro, el viento y el sol serán la fuente de nuestra energía, y bajará también el coste de la energía solar. Algunos expertos han afirmado que solo una parte del Sáhara es capaz de producir suficiente energía solar para toda Europa. En algunas partes de Europa, en los días de viento, ya hay un superávit de electricidad. El reto de los próximos años será el almacenamiento, el transporte y la adaptación de las redes.

La prueba está en el precio

Hasta ahora, el cambio a las renovables había estado fuertemente influenciado por decisiones políticas. Una central térmica de carbón genera electricidad por menos de 0,05 € por kWh. Sin embargo, en la factura que le llega a usted a casa pone 0,20 € o más. La mayor parte de esta diferencia va a parar al gobierno en forma de impuestos. En los últimos años, el gobierno ha dado impulso a la construcción de turbinas eólicas mediante subvenciones. Se ha llegado a decir incluso que los molinos no son viables sin subvención. Se trata de una verdad a medias, porque la recaudación fiscal procedente de la eólica es menor que la procedente de las contaminantes térmicas de carbón; si se suman los costes de la contaminación, la eólica es mucho más barata. La política ha tenido mucho peso en el desarrollo del sector eólico. Esta influencia desaparecerá, porque el sector ha madurado y puede producir suficiente energía barata para competir con la generada mediante combustible fósil. Las primeras licitaciones con precios de coste por kWh de menos de 0,05 € son ya realidad, y el coste de la energía eólica sigue bajando.

Nuevas técnicas

Los fabricantes de molinos eólicos han alcanzado importantes hitos técnicos en los últimos años y queda mucho por llegar. Un avance importante es el cambio de generadores con caja de cambios a otros de «transmisión directa», donde el generador gira a la misma velocidad que las aspas del rotor. Las ventajas de la transmisión directa son menos piezas móviles, mejor refrigeración, mayor producción y menos ruido. Los generadores divisibles deberán facilitar la instalación y mantenimiento. Otro avance, que tendrá un fuerte impacto en la construcción y transporte, es la capacidad de generar mayores niveles de potencia. Hasta hace poco, ningún fabricante había logrado superar la barrera de los 10 MW. GE es el primero en presentar una turbina marina de 12 MW y ya hay noticias en la prensa sobre una versión de 15 MW. ¡Un solo molino de ese tamaño produciría electricidad para entre 12.000 y 15.000 personas! La construcción de molinos eólicos cada vez más grandes y más altos todavía sigue limitada por el tamaño de los componentes y la capacidad de las grúas de orugas existentes. En varios lugares, se está trabajando en el desarrollo de «grúas escaladoras» (climbing cranes), que permiten construir torres más altas. Los componentes divisibles, como las aspas de rotor y los generadores, facilitarán el transporte e instalación.

Nooteboom Telestep
Los vehículos especiales Nooteboom para la industria eólica son usados mundialmente
Liebherr
Depósito de agua alrededor de la torre para almacenamientos
de energía

Reducción de peso

En los últimos años, las turbinas eólicas se han vuelto más pesadas. Una versión de 7,5 MW con una torre de hormigón/acero pesa aprox. 6.000 toneladas. 2.500 toneladas van sepultadas en los cimientos; la torre pesa 2.800 toneladas y el generador y las aspas del rotor pesan casi 400 toneladas. Las torres del futuro pesarán menos. Vestas está trabajando en un prototipo que se fija al suelo con cables a media altura desde la torre. Construir modularmente o desplazar el generador a la parte inferior de la torre podrían conllevar reducciones de peso.

Las implicaciones para las compañías de transporte

La energía eólica cubre un porcentaje cada vez mayor de nuestras necesidades energéticas. Pero el paso más importante está aún por llegar: un precio de coste competitivo comparado con la electricidad de carburantes fósiles. Nosotros estamos ahora dando ese paso. En la última década, el coste de la energía eólica ha bajado en más de un 50% y va a bajar aún más. Las empresas de transportes y de alquiler de grúas son parte de esa bajada de precios. Los costes del transporte seguirán bajo presión, puesto que los fabricantes europeos de molinos son un reducido grupo que puede contratar los servicios de cientos de empresas de transporte. La empresa de transporte tiene varias opciones para sobrevivir a esta brutal competencia. La primera consiste en tener una mayor utilización de capacidad para los equipos especializados que son necesarios para transportar secciones de torre, la góndola o las aspas del rotor. La segunda opción es usar equipos multifunción de modo que el remolque pueda servir tanto para el sector eólico como para otros transportes. La tercera opción – quizás la más importante – sea usar más a menudo el transporte multimodal. Todavía se transportan por carretera aspas de rotores de aprox. 70 m. Pronto aparecerán aspas largas de 107 m. Por ahora, estas aspas solo se usan en molinos marinos. Los portes largos, anchos y pesados normalmente son más fáciles por agua, y dependen de las restricciones de altura de los puentes. Un fabricante alemán de molinos eólicos ha experimentado recientemente con un dolly bajo un aspa de rotor autosoportada. También se recurrirá más a menudo a poner las aspas formando un ángulo para superar las partes difíciles de la ruta. ALE ha desarrollado una nueva tecnología para transportar cargas muy grandes por rutas complicadas: la Herramienta de Análisis de Ruta. Esta herramienta proporciona de antemano un detallado análisis electrónico de la ruta. La Herramienta Asistencia al Conductor, que es independiente, da a los conductores la posibilidad de prepararse para la ruta. En resumen: los molinos eólicos van a ser más grandes, pero su transporte tiene que ser más barato y eficiente.

Windmill transport by train
Transporte especial por ferrocarril y vías navegables interiores
Tele px super wing carrier
La tendencia es mayor capacidad y palas más largas, ahora las más largas con 107 m

Nooteboom

Nooteboom comenzó en 1990 como el primer productor de vehículos que desarrollaba soluciones especiales para transportar molinos eólicos. El Mega Windmill Transporter fue un éxito gigantesco para el transporte de secciones de torre de gran diámetro, y el Super Wing Carrier es el vehículo estándar para el transporte de aspas de rotor ultralargas de hasta 80 metros. En el caso de las grúas que se emplean para construir molinos eólicos, Nooteboom también facilita las más eficientes soluciones de transporte, como son Teletrailer, el remolque Ballast y el Manoovr. Nooteboom sigue de cerca las novedades del sector eólico. La estrategia de Nooteboom es aportar – además de facilidad de uso y seguridad – un menor coste total de propiedad (TCO).

Las buenas noticias

Las buenas noticias son que la construcción de molinos eólicos a nivel global avanza bien pero, al mismo tiempo, las soluciones para el transporte y almacenamiento de la energía están todavía en sus comienzos. Si la tecnología para la producción de hidrógeno mejora, los futuros parques eólicos abandonarán las regiones densamente pobladas con fuertes vientos. Se han hecho grandes parques eólicos en Europa en un corto espacio de tiempo, pero la red eléctrica no se ha adaptado aún para que distribuya la producción fluctuante de los parques por Europa. La eólica se ha vuelto un factor estable en nuestro abastecimiento energético, con un precio de coste que puede competir con las centrales de gas y carbón. Para conseguir ese precio competitivo, todos los proveedores relacionados con la construcción y transporte deben trabajar con aún más eficiencia. Pueden contar con Nooteboom, porque llevan años trabajando con soluciones extremadamente eficientes para el transporte de turbinas eólicas.

Grúas de escalada

Climbing crane
Grúas de escalada

Grúas de escalada

Los molinos eólicos son cada día más altos y ya no es raro encontrarse generadores que pesen más de 100 toneladas. La mayoría de molinos se montan con grúas convencionales. Las grúas gigantes, como la grúa móvil Liebherr LTM 11200-9.1 y la grúa de orugas Terex CC 8800-1, se utilizan para construir las turbinas eólicas más grandes. Se necesita muchísimo espacio para levantar estas enormes grúas, y hacen falta decenas de combinaciones de transporte para mover las grúas a otras obras. Desde varios ángulos, se

está trabajando para desarrollar conceptos de grúa que requieran menos espacio y sean más eficientes de transportar. Las nuevas grúas deben además poder operar con vientos más fuertes. Hay varios conceptos que solo existen sobre el papel, pero dos de ellos ya se usan: la grúa de torre Krøll K1650L está hecha a medida para la construcción de molinos eólicos muy altos y para funcionar con velocidades mayores del viento. La empresa holandesa Lagerwey va más allá con su Climbing Crane, o «grúa escaladora». La Climbing Crane se probó por primera vez en otoño de 2017, cuando construyeron una turbina eólica Lagerwey L136 cerca de Eemshaven (PB). La Climbing Crane entera se transporta con solo tres vehículos. El desarrollo de grúas escaladoras está aún en plena efervescencia. Mammoet – la WTA 250 – está trabajando en una versión en la que primero se coloca un raíl guía en la torre. La Climbing Crane de Lagerwey se coloca en la torre sin raíl guía.

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