Los fabricantes de turbinas eólicas marinas han estado trabajando para construir turbinas cada vez más grandes, y GE, Siemens Gamesa, Vestas y MingYang han presentado en los últimos dos años más o menos diseños para unidades gigantes con clasificación de 14-16 MW.
Se ha dicho que las turbinas más grandes, aunque más caras por unidad, reducen el costo general del desarrollo de parques eólicos marinos a gran escala debido a que son más modernas y eficientes, además de conducir a que se requieren menos unidades para proyectos eólicos marinos, reduciendo así el número de cimientos, cables y viajes para buques de instalación en alta mar.
Sin embargo, con el creciente número de países que buscan construir parques eólicos marinos para cumplir con sus objetivos netos cero, un problema potencial podría estar a la vuelta de la esquina, ya que en general, no parece haber suficientes buques para satisfacer la creciente demanda de la instalación de estas gigantescas turbinas eólicas marinas.
Según Rystad Energy, la demanda superará la oferta de buques capaces muy pronto, para 2024. “Los operadores tendrán que invertir en nuevos buques o actualizar los existentes para instalar las turbinas de gran tamaño que se espera que se conviertan en la norma a finales de la década, o el ritmo de las instalaciones eólicas marinas podría ralentizarse”, dijo Rystad Energy.
“Las turbinas eólicas a nivel mundial, excluyendo a China, han experimentado un aumento de crecimiento en los últimos años, pasando de un promedio de 3 megavatios (MW) en 2010 a 6,5 MW en la actualidad, con el más grande en funcionamiento registrando en 10 MW. Las turbinas de más de 8 MW representaron solo el 3% de las instalaciones globales entre 2010 y 2021, pero se prevé que ese porcentaje aumente al 53% para 2030“, dijo Rystad.
“A medida que se acelera la transición energética, la demanda de buques de instalación de turbinas eólicas marinas en todo el mundo, excluyendo China, pasará de 11 años de buques en 2021 a casi 79 años de buques para 2030. La necesidad de buques de instalación para turbinas de más de 9 MW, que no existía en 2019, crecerá significativamente a finales de la década y alcanzará 62 años de buques en 2030”, dijo Rystad.
“Cuando las turbinas eran más pequeñas, la instalación podía ser manejada por la flota de primera generación de buques eólicos marinos o jackups convertidos de la industria del petróleo y el gas. Sin embargo, a medida que los operadores continúan favoreciendo turbinas más grandes, se requiere una nueva generación de buques especialmente diseñados para satisfacer la demanda“, dice Martin Lysne, analista de plataformas y buques Rystad Energy.
Incapaz de instalar turbinas nuevas y más grandes, la flota de instalaciones de primera generación ahora ha pasado a servicios de mantenimiento y reparación para turbinas instaladas, mientras que los operadores han mejorado las grúas de otros buques para seguir siendo competitivos en el mercado de instalaciones, agregó Rystad.
Crédito: Rystad
En Europa, Asia (excluyendo China) y el mercado emergente de EE. UU., los tamaños de las turbinas están aumentando hacia 2025 y más allá.
La primera turbina comercial de 10 MW de Europa se instaló en diciembre de 2021 en el parque eólico marino Seagreen de 1.1GW de Escocia por Wind Osprey de Cadeler, donde se instalará un total de 114 turbinas. En los Estados Unidos, en el desarrollo de Vineyard Wind en los Estados Unidos, Sea Installer instalará turbinas de 13 MW después de su actualización de la grúa.
La nueva construcción Voltaire de Jan De Nul, lanzada recientemente en China, debutará en el parque eólico Dogger Bank en el Reino Unido, instalando las turbinas de 13 MW de GE. La empresa danesa de instalación eólica marina Cadeler está contratada para instalar turbinas de 14 MW en el parque eólico de Sofía en el Reino Unido, y también se instalarán turbinas de 14 MW en el desarrollo Hai Long en Taiwán.
Además, las turbinas de 15 MW de Vestas se instalarán en el proyecto EnBW He Dreiht en Alemania, mientras que muchos desarrollos estadounidenses, como Coastal Virginia (Siemens Gamesa) e Empire Wind (Vestas), también están buscando instalar turbinas de 15 MW.
Además, Rystad dijo que, a pesar de instalar una turbina de 10 MW en el parque eólico de la bahía de Xinghua el año pasado, se espera que China vaya a la zaga de Europa en tamaño promedio de turbina hasta 2030. Aunque China instalará algunas turbinas más grandes en los próximos años, se espera que la mayoría de las instalaciones miden entre 6 MW y 8 MW.
Vale la pena señalar que en agosto de 2021, China dijo que lanzaría una de las turbinas eólicas marinas más grandes del mundo con una capacidad de placa de identificación de 16 MW. El nuevo MySE 16.0-242 es el aerogenerador Hybrid Drive más grande del mundo, dijo MingYang en ese momento.
La turbina MySE 16.0-242 de MingYang tendrá un rotor de 242 metros de diámetro, palas de 118 metros de largo y un área barrida de 46000 m2. El fabricante chino dijo que la turbina estaba programada para el despliegue completo del prototipo en 2022, seguido de la instalación del prototipo en la primera mitad de 2023 y la producción comercial en la primera mitad de 2024.
En el desarrollo de Vineyard Wind en los Estados Unidos, el instalador marítimo de DEME instalará turbinas de 13 MW después de su actualización de grúa, que llevará a cabo Huisman ©Huisman.
Las turbinas más grandes piden grúas más fuertes
“Las instalaciones de turbinas más grandes requieren grúas más fuertes en los buques de instalación para elevar los materiales más pesados, y solo un puñado de buques especialmente diseñados disponibles en todo el mundo pueden instalar turbinas de 10 MW+”, dijo Rystad.
“Como resultado, muchos buques se han trasladado de Europa a China, donde los buques de menor capacidad de grúa todavía tienen una gran demanda. Taillevent de Jan De Nul fue vendido a China el año pasado, y Apollo de DEME también ha sido renombrado y renombrado recientemente para trabajar en el mercado chino. Excluyendo a China, la demanda de buques con capacidad para 12 MW+ aumentará rápidamente, tomando una mayor parte de la demanda total“, dijo la firma de inteligencia de la industria energética noruega.
“De la flota actual de buques especialmente diseñados, solo un puñado de unidades pueden instalar turbinas de 10 MW+, y ninguna puede instalar actualmente turbinas de 14 MW+. Esto cambiará hacia 2025 a medida que se comiencen a entregar nuevas construcciones y los buques existentes reciban mejoras de grúas“, dijo Rystad.
Rystad también proporcionó un resumen de los buques preparados para el futuro al tener grúas más grandes instaladas: “Fred Olsen Windcarrier, DEME y Cadeler están planeando mejoras de grúas, con Bold Tern, Brave Tern, Sea Installer, Wind Osprey y Wind Orca, todos actualizando a grúas de 1600 toneladas entre 20
Además de mejorar la flota existente, varias empresas, como Van Oord, Cadeler, Eneti, Havfram, Seaway 7 y Dominion Energy, han pedido recientemente buques de instalación de turbinas eólicas de nueva construcción, y algunos de ellos planean ser capaces de instalar turbinas de 20 MW de capacidad.
Además, Rystad dijo que, aparte de los buques de instalación de turbinas eólicas hechos a medida, se están proponiendo algunos buques de carga pesada semisumergibles para la instalación de turbinas, como Thialf y Sleipnir de Heerema Marine Contractors.
El buque grúa semisumergible Thialf de Heerema instalará las turbinas eólicas Vestas en el parque eólico Arcadis Ost en el sector alemán del Mar Báltico ©Heerema Marine Contactors
“Generalmente considerados demasiado grandes e ineficientes para instalar las turbinas más pequeñas del pasado, estos buques han aterrizado trabajos en la industria eólica marina instalando subestaciones y cimientos pesados. Sin embargo, a medida que aumente el tamaño de las turbinas, estas unidades encajarán directamente en las grandes grúas de buques de carga pesada como Thialf y Sleipnir“, dijo Rystad.
El Thialf instalará 27 turbinas, cada una de 9,5 MW, en el parque eólico Arcadis Ost en el Mar Báltico en 2023, convirtiéndose en el primer buque flotante en instalar turbinas eólicas comerciales de este tamaño.
El método de instalación flotante implicará la elevación dinámica y la instalación de todos los componentes de la turbina. Vestas, el proveedor de turbinas para el proyecto, dijo que el nuevo método de instalación evita desafíos con las condiciones de los fondos marinos y del suelo al evitar el contacto completo con el fondo marino y reduce el riesgo del proyecto al permitir un tiempo de instalación más rápido, contribuyendo a reducir el costo nivelado de energía para el proyecto.
Según Rystad, Heerema ha dicho que tanto Thialf como Sleipnir ya son capaces de instalar turbinas de 15 MW+ y, con algunos ajustes, estos buques incluso podrían instalar turbinas de 20 MW.
Costo de la nueva construcción WTIV: 300 millones de dólares-500 millones
“Los buques construidos a principios de esta década ya se están volviendo obsoletos a medida que crecen las turbinas, lo que hace que los propietarios se muestren reacios a comprometerse con nuevas construcciones costosas que podrían quedar obsoletas antes de que sean rentables. El costo de fabricar un buque de instalación capaz de instalar turbinas de 14 MW+ oscila entre 300 y 500 millones de dólares, pero los propietarios están optando por grúas aún más grandes con la esperanza de seguir siendo competitivos durante más tiempo”, dijo Rystad.
“Una capacidad de grúa de 1.500 toneladas con 150 metros de altura de elevación generalmente se considera el requisito de instalar turbinas de 14 MW+. Teniendo en cuenta los pedidos pendientes actuales, excluyendo los buques que se supone que operan únicamente en China, los 11 buques están instalando grúas de más de 2.000 toneladas, y algunos incluso optan por 3.000 toneladas. Los propietarios tienen un ojo puesto en el futuro, y algunos ya afirman que estarán listos para turbinas de 20 MW para finales de la década“, dijo Rystad. Fuente: MarineLinks
