Así es la batalla por fabricar el aerogenerador más grande del mundo

Si tuvieramos que resumir la historia del desarrollo de los aerogeneradores en una frase, sería la siguiente: cuanto más grande, mejor.

En la carrera por conseguir una energía cada vez más barata, los fabricantes siempre han tenido claro qué dirección tomar: diseñar aerogeneradores cada vez más grandes. Y es que, simplificándolo mucho, solo hay dos formas de obtener más energía del viento en una localización dada: palas más grandes que permitan cubrir una mayor superficie y por lo tanto “recoger más viento”; y torres más altas que permitan alcanzar mayores cotas y aprovechar un mejor recurso eólico (cuanto más alto, más velocidad de viento y menos turbulento).

A priori, diseñar aerogeneradores más grandes puede parecer sencillo: basta con hacer una "copia" de un modelo más pequeño, pero con los componentes escalados. Y en cierto modo, hasta ahora ha sido así. Sin embargo, cuanto mayor es el tamaño, empiezan a surgir algunos retos técnicos que hay que ir solventando.

Imagínate la rigidez, pero también la flexibilidad, que debe tener la pala de un aerogenerador con 70 metros de longitud y 30 toneladas de peso para enfrentarse cada día a las condiciones atmosféricas durante 25 años. Imagínate cómo es el camión que debe transportarla hasta el lugar de destino y la ruta que debe recorrer. E imagínate cómo es la grúa que debe izarla por encima de los 90 metros para realizar su montaje.

Pues bien, imagínate ahora, que esa pala mide 107 metros y pesa 60 toneladas. Y que a medio plazo la idea es que cada vez sea más grande, en busca de un límite todavía desconocido.

¿Quieres más tamaño? Vamos al mar

Cuando los límites logísticos terrestres empiezan a ser un problema, la solución es irse al mar. Allí no hay edificios, desniveles, carreteras estrechas o curvas cerradas. Y siempre tendrás un barco lo sificientemente grande para transportar los componentes (al menos, de momento). Si a eso le sumas que el recurso eólico marino es mayor y de mejor calidad (al no haber obstáculos, no hay turbulencias), la conlusión parece clara. Los aerogeneradores offshore (o marinos) siempre serán los más grandes del mundo.

Pero al igual que los onshore (o terrestres), no es que hayan sido enormes desde el principio (aunque empezaron algunos pasos por delante), sino que también han sufrido una importante evolución con el paso de los años.

El mejor ejemplo del crecimiento de las turbinas es la siguiente foto, donde se puede ver la diferencia de tamaño que existe entre el aerogenerador que se instaló en el primer parque eólico offshore de la historia (por cierto, ya desmantelado) y los que se instalarán en 2022. El aerogenenerador de la derecha, de la empresa Bonus Energy, tiene 450 kilovatios de potencia y 35 metros de diámetro de rotor. El de la izquierda, de Siemens Gamesa, tiene 10 megavatios de potencia (22 veces más) y 193 metros de diámetro (5,5 veces más).

Aerogenerador a instalar en 2022 (izquierda). Aerogenerador del primer parque eólico marino del mundo en 1991 (derecha).

Sin embargo, actualmente el aerogenerador más grande del mundo (al menos hasta el próximo gran anuncio) en términos de tamaño y potencia es el Haliade X de General Electric, con 12 megavatios y 220 metros de diámetro de rotor, y cuyo prototipo ya está instalado en el puerto de Rotterdam. La empresa americana asegura haber invertido 400 millones de euros en su desarrollo. Como curiosidad, el anterior modelo offshore de la compañía tenía la mitad de potencia, por lo que la apuesta ha sido importante.

Entre los logros conseguidos por este modelo está el récord de energía producida por un solo aerogenerador en 24 horas, después de haber trabajado a potencia nominal durante un día completo. Además, ya ha conseguido contratos por un volumen total de casi 5.000 megavatios, que comenzaran a instalarse en 2021.

Prototipo del Haliade X en el puerto de Rotterdam.

Aerogeneradores más grandes del mercado

Pero esta es una carrera de fondo y tras General Electric se encuentra un buen grupo de fabricantes. Algunos occidentales, quienes por ahora están ganando la competicion de la energía eólica offshore, y otros de origen chino, un mercado que crece a pasos agigantados. Estos últimos, por el momento, solo se instalan de forma local, siendo los occidentales los que reparten el resto del mercado mundial.

Una de las curiosidades de esta carrera es que algunos de los aerogeneradores más grandes y potentes del mercado apenas tienen un prototipo instalado, y otros todavía son papel. Y aún así, muchos ya han conseguido importantes contratos. La competencia en la industria es tal que, cuando las empresas ni siquiera han construido el primer parque comercial con su último modelo presentado, ya están introduciendo al mercado uno más grande y potente.

En cualquier caso, disponer del aerogenerador más grande, aunque copa muchos titulares, no asegura el éxito comercial, ya que la industria se mueve por otra serie de parámetros como el coste de la energía o la fiabilidad (esta última especialmente importante en macroproyectos con inversiones millonarias).

Dónde está el límite

En estos momentos es difícil saber dónde está el límite. Lo que parece claro es que la industria, en busca de una energía cada vez más barata, se dirije hacia aerogeneradores cada vez más y más grandes.

Las previsiones apuntan a que la próxima generación de turbinas, con la tecnología actual, estará en el rango de los 14-16 megavatios de potecia. Para finales de la década es posible que veamos aerogeneradores de 20 megavatios de potencia y rotores que se acerquen a los 300 metros. De hecho, hay desarrolladores europeos que ya han solicitado permisos para desarrollar proyectos donde se utilicen turbinas de 20 megavatios.

Sin embargo, todavía hay muchos retos por superar para llegar a semejantes cifras, tales como el suministro de componentes, o fábricas y puertos dimensionados. Actualmente, apenas 12 barcos en todo el mundo pueden instalar aerogeneradores en el mar y los propiearios ni siquiera están seguros de qué tamaño tendrán que tener los barcos que se necesitarán en los próximos años.

Incluso es posible que los aerogeneradores con potencias superiores a los 20 megavatios ni siquiera sigan exáctamente los mismos estándares de diseño actuales. Pero para saber eso tendremos que esperar.

Imágenes | General Electric, Siemens Gamesa, Orsted