Las turbinas flotantes de rotación contraria prometen una escala y una potencia sin precedentes

turbina flotante CRVT
Las turbinas verticales de rotación contraria podrían mejorar radicalmente el rendimiento y reducir el LCoE para proyectos eólicos marinos flotantes. World Wide Wind

Tendrían hasta 400 m de altura, con una capacidad de 40 MW

World Wide Wind de Noruega tiene una visión radicalmente diferente de la energía eólica marina. Estas turbinas eólicas flotantes de eje vertical (VAWT, por sus siglas en inglés) cuentan con dos juegos de palas, sintonizadas para girar en sentido contrario, y prometen más del doble de la producción de las turbinas más grandes de la actualidad.

Llevar los parques eólicos lejos de la costa ciertamente puede ayudar a que sean menos molestos y abrir muchas más oportunidades, pero a medida que el océano se vuelve más profundo, las turbinas eólicas de eje horizontal convencionales (HAWT) comienzan a tener cada vez menos sentido.

Las HAWT necesitan sostener una gran cantidad de componentes pesados (transmisiones, cajas de engranajes, generadores y sus colosales aspas) justo en la parte superior de un largo poste, por lo que es un gran desafío montarlas en plataformas flotantes que no se vuelquen, sin mencionar el mantenimiento de una turbina tan por encima del suelo.

Algunos ingenieros y operadores creen que este podría ser un nicho en el que podrían brillar las VAWT. Sus palas se extienden hacia arriba, pero todas sus otras partes pesadas están en la parte inferior, por lo que su tendencia natural es asentarse en posición vertical. Además, pueden aceptar la energía del viento desde cualquier dirección, en lugar de tener que girar para enfrentar el viento, reduciendo algunos equipos más pesados que encontraría en lo alto de una HAWT.

Por lo general, son mucho menos eficientes que una HAWT normal de tres palas, ya que absorben menos energía de una brisa determinada, pero por otro lado, se pueden colocar más juntas sin que disminuya el rendimiento, lo que significa que podrían absorber más energía. de un trozo dado de océano.

turbina flotante CRVT

Imagen: La turbina superior, montada en una pala central, gira en una dirección, mientras que la parte inferior y el exterior de la torre giran en la otra, con el generador en la parte inferior. World Wide Wind

Y así se llega al dispositivo en cuestión. World Wide Wind ha propuesto un tipo completamente nuevo de VAWT flotante diseñado específicamente para el despliegue en alta mar y gran escalabilidad. De hecho, son dos VAWT en una; la inferior está fijada a la carcasa exterior de la torre y está configurada para girar en un sentido, y la superior está montada en un eje que pasa justo por el centro de la torre y está configurada para girar en el otro sentido.

Debajo de la superficie, una turbina está fijada al rotor, la otra al "estator", lo que duplica la velocidad relativa de rotación en comparación con un estator estático y genera una gran cantidad de electricidad con la que podemos quemar nuestras tostadas. La compañía llama a esto una turbina vertical de rotación contraria, o CRVT.

Nuevamente, las partes más pesadas y las que requieren más mantenimiento están en la parte inferior, debajo del pontón flotante, justo cerca de donde se unen las correas y el cable de alimentación. Pero todo no está diseñado para asentarse perfectamente en posición vertical; estas enormes torres se inclinarán con el viento. World Wide Wind dice que esto, y los diseños de las palas, que barren un área cónica, ayudan a reducir la estela turbulenta aguas abajo de cada torre flotante, lo que permite a los operadores colocar aún más de estas cosas en un sitio determinado. La capacidad de inclinación también ayudará a que estas cosas resistan ráfagas de viento repentinas y violentas y vibraciones dañinas.

turbinas flotantes CRVT

Imagen: La compañía dice que este diseño deja muchas menos turbulencias, lo que permite una densidad mucho mayor de torres por sitio dado World Wide Wind

Se necesita una gran escala para sacar el máximo partido de la energía eólica, y estos artilugios no se guardan nada en ese frente. La turbina eólica más grande del mundo tal como está es la gigantesca MingYang Smart Energy 16.0-242. Con una altura de 242 m (794 pies), tiene una capacidad nominal de 16 MW.

World Wide Wind planea empequeñecer absolutamente ese pequeño molino de viento. Este diseño, dice la compañía, es mucho más fácil de escalar que cualquier HAWT, y podría crecer hasta unos extraordinarios 400 m (1.312 pies) de altura, con una monstruosa capacidad de 40 megavatios por unidad.

En una entrevista con Recharge, los representantes de la compañía parecen haber sugerido un costo nivelado de energía (LCoE) proyectado de menos de US $ 50 por megavatio, menos de la mitad del LCoE que la Administración de Información de Energía de EE. UU. proyecta para el proyecto eólico marino promedio que se comercializa en 2027.

La compañía le dice a Recharge que está trabajando para acelerar el desarrollo del CRVT a través de prototipos rápidos. Los objetivos son tener un modelo de 3 MW en funcionamiento para 2026, y la gran máquina de 40 MW para 2029.

turbina flotante CRVT

Imagen: WWW afirma que sus turbinas coaxiales de fondo pesado, inclinadas y contrarrotatorias resuelven las limitaciones de escala de la energía eólica marina y crecerán hasta 400 m de altura, con una capacidad de 40 MW. World Wide Wind

¿Funcionará? Es difícil de decir. La startup no proporciona ninguna investigación de respaldo ni evidencia de que haya probado prototipos a microescala. No está claro por qué la compañía no optó por palas de turbina estilo Darrieus, que se conectan al eje central en la parte superior y tienden a ser estructuralmente más fuertes y más eficientes.

Uno se pregunta acerca de la longevidad, ya que todas las palas VAWT están sujetas a fuertes fuerzas desde todos los ángulos mientras giran - y sobre las pérdidas de eficiencia, la vida útil y los procedimientos de reemplazo de los cojinetes gigantes que necesitarían para soportar y hacer girar un eje de 400 metros de largo dentro de un tubo de 400 metros de largo que gira en sentido contrario, con la masa inclinada fuera del centro la mayor parte del tiempo. En agua de mar, por supuesto, durante décadas.

Sin mencionar que aparentemente se está volviendo difícil encontrar ubicaciones de prueba para la tecnología eólica en el Mar del Norte, porque en la región hay muchos otros proyectos de prueba "casi haciendo cola", según Teknisk Ukeblad de Noruega.

En el lado positivo, no se ve un empate entre el equipo de liderazgo, por lo que claramente se sienten confiados y relajados con todo esto. World Wide Wind reclama asociaciones con la Universidad de Uppsala, Sinted, North Wind, Kjeller Vindteknik, Norwegian Energy Partners y Norwegian Offshore Wind Cluster.

Al igual que con todos los proyectos de energía limpia, queremos creer desesperadamente. La expansión y la descarbonización de las redes de energía en todo el mundo no pueden ocurrir lo suficientemente rápido, ya que el cambio climático entra en su terrible fase infantil y las consecuencias impensables comienzan a ser imposibles de ignorar.

Las torres coaxiales gigantes de 40 megavatios en el mar, que socavan el LCoE de la actual energía eólica marina, podrían hacer una gran contribución en la batalla existencial del próximo siglo. Pero no necesitamos representaciones, diagramas y promesas, necesitamos resultados tangibles, y los necesitamos para ayer.

Etiquetas: TurbinaFlotanteEnergía eólica

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