Las estructuras eólicas offshore

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La eólica offshore tiene mayor potencial de crecimiento, dado que el recurso eólico es un 30 – 50 por ciento mayor en el mar que en tierra.

La infraestructura necesaria para la instalación de un parque eólico marino es más compleja que en tierra.

Hay que tener en cuenta aspectos como:

  • Sistemas de anclaje
  • Cableado submarino
  • Estructuras de subestación
  • Sistemas eléctricos

Entre los tipos de sistemas de anclajes existen dos: fijos y flotantes

Fijos

Monopilote

Se utilizan en parques eólicos marinos con una profundidad máxima de 15 metros mar adentro. Se trata de una estructura cilíndrica de acero que se entierra hasta 30 metros, en suelos arenosos o arcillosos, con el fin de sujetar la torre. Una ventaja importante de este tipo de cimentación es que no necesita que el lecho marino sea acondicionado. Por otro lado, requiere un equipo de pilotaje pesado, y no se aconseja este tipo de cimentación en localizaciones con muchos bloques de mineral en el lecho marino. Las cimentaciones monopilote se pueden encontrar en el 81% de los parques eólicos offshore que hay construidos hoy día.

Gravedad (GBS)

Se constituye por una gran cimentación de unos 15 metros de diámetro, que se apoya en el lecho marino, y pueden construirse en zonas de, como máximo, 30 metros de profundidad. Dado que se tiene crear una base de cemento (o acero según el caso) es necesario acondicionar previamente el terreno donde se va a instalar. Este proceso permite que los anclajes por gravedad puedan situarse en cualquier tipo de lecho marino. Aún así representan el 5% de los parques eólicos offshore.

Estas estructuras se instalan en profundidades de hasta 30 metros aproximadamente.

Space frame: Para profundidades de 25 – 60 metros

Trípode

La cimentación en trípode se inspira en las ligeras plataformas de acero con tres patas para campos petrolíferos marinos en la industria del petróleo. Desde el pilote de acero bajo la torre de la turbina parte una estructura de acero que transfiere los esfuerzos de la torre a tres pilotes de acero. Los tres pilotes están clavados de 10 a 20 metros en el lecho marino, dependiendo de las condiciones del suelo y de las cargas del hielo.

 Jacket

Se trata de una estructura de 3 o 4 puntos de anclaje, pudiendo alcanzar los 60 metros de longitud.  Se pueden instalar en todo tipo de lechos, salvo si son rocosos. Dichos apoyos se fijan al suelo mediante pilotes.

Tripilote

Es un tipo de estructura de apoyo similar a la estructura tipo trípode. Los pilotes de este tipo de estructura son de mayores dimensiones, por lo que dan una gran estabilidad al conjunto. La función de esta base triangular reside en distribuir las fuerzas verticales y dotar al apoyo de una mayor resistencia a la flexión.

La pieza de transición es la encargada de unir los tres pilotes. Además, en el centro, se sitúa un sistema de conexión para unir la torre del aerogenerador con la estructura de apoyo, esto hace que la unión sea mucho más sencilla.

Flotantes

Entre ellas están:

Spar

Se trata de una estructura cilíndrica de acero o de hormigón. Dentro de esta se encuentran estructuras estancas. Las de la parte inferior están llenas de lastres de arena o agua, mientras que la parte superior está llena de aire, de manera que estas estructuras se mantengan a flote y en posición vertical. A su vez su cimentación se mantiene a través de tensores de anclaje. Estas estructuras se encuentran sobre todo a partir de los 100 metros de profundidad.

TLP (Tension Leg Platform)

Estas estructuras se emplean a partir de los 50 metros de profundidad. Consisten en una plataforma diseñada a partir de una gran columna central y unos brazos conectados a tensores que aseguran la estabilidad de la estructura. Estos tensores son macizos y de alta resistencia, normalmente de acero. Suelen situarse entre 2 o 3 cables encada pata de la base. Dado que estos cables siempre están en tensión, se asegura su estabilidad y flotabilidad, sin embargo, se tratan de sistemas de anclaje complejos que no pueden instalarse en cualquier fondo.

Semi-sub

Este tipo de estructuras consisten en 3 columnas unidas entre sí por unos brazos, estas columnas proporcionan la estabilidad hidrostática necesaria para mantener la estructura estable en el agua. Los cimientos se mantienen en equilibrio mediante tensores. Son unos sistemas que no son aptos para zonas de fuerte oleaje y condiciones extremas, ya que generaría un movimiento constante del conjunto y un mal funcionamiento del aerogenerador.