Cómo construir un parque eólico masivo

Cómo construir un parque eólico masivo

A lo largo de la costa atlántica, frente a Nueva York y Nueva Jersey, una extensión de océano que es 2,5 veces más grande que la ciudad de Nueva York acaba de ser arrendado por el gobierno de los EE. UU. a seis empresas de energía. Esos desarrolladores tienen un objetivo: convertir los 488,000 acres de agua en parques eólicos marinos para alimentar a los dos estados con energía renovable.

La Oficina de Administración de Energía Oceánica anunció la venta el 23 de febrero, al final de 64 rondas de subasta, para el área conocida como New York Bight. Es el área marina más grande de EE. UU. jamás ofrecida en una sola subasta, por la asombrosa suma de $4.37 mil millones. El precio gigante del contrato de arrendamiento apareció en las noticias, pero el dinero, por mucho que sea, es solo una pequeña parte de la historia. Un desafío de ingeniería más complicado está por venir.

La construcción de numerosas turbinas eólicas de varios cientos de pies de altura, a millas de la costa, es una tarea enorme. Se espera que Bight produzca de 5,6 a 7 gigavatios, energía suficiente para más de 1,9 millones de hogares, lo que llevará a los EE. UU. hacia el objetivo nacional de la administración Biden de generar 30 gigavatios de energía eólica para 2030. Este plan, conocido como 30 por 30significa construir 2100 aerogeneradores y cimientos, tender más de 6800 millas de cable y construir varios barcos altamente especializados para hacer el trabajo, según el Laboratorio Nacional de Energías Renovables.

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Mientras tanto, la industria eólica marina está invirtiendo millones de dólares en una cadena de suministro nacional, que incluye fábricas, mejoras portuarias, embarcaciones y capacitación laboral, según un informe de la asociación comercial nacional American Clean Power

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Todavía hay un largo camino por recorrer. “La cadena de suministro de energía eólica marina en los Estados Unidos es incipiente”, dice Brandon W. Burke, consultor gerente de Ramboll, una empresa con sede en Dinamarca que asesora a los desarrolladores de energía eólica marina. “Ciertamente se está desarrollando cada vez más rápidamente, con una mayor alineación entre los gobiernos federal y estatal, pero la realidad es que queda mucho trabajo por hacer”.

Dónde construir un parque eólico marino masivo

Hay dos proyectos de parques eólicos que operan actualmente en aguas federales de EE. UU.: el parque eólico de Block Island, que sirve a ciudades de Rhode Island y genera 30 megavatios, y el proyecto piloto de energía eólica marina en la costa de Virginia, que sirve a Virginia Beach y genera 12 megavatios.

Al igual que estos proyectos más pequeños, Bight está cerca de la costa y cerca de ciudades con altos niveles de demanda de electricidad. También comparte otras dos características clave. Primero, hay puertos cercanos que pueden proporcionar la fabricación necesaria para construir las estructuras de los parques eólicos. Y segundo, la red de transmisión del área puede manejar las inyecciones de energía. Además, Nueva York y Nueva Jersey establecieron ambiciosos objetivos de energía renovable: 9 gigavatios y 7,5 gigavatios, respectivamente, para 2035, lo que convierte a Bight en una opción atractiva.

NY Bight podría escribir el libro sobre cómo construimos parques eólicos marinos en el futuro
BOHEMIO

La granja descansaría en la plataforma continental exterior del Atlántico, amplia y de suave pendiente. Aquí, el agua es relativamente poco profunda, por lo que las turbinas eólicas se pueden fijar al fondo del océano. La mayoría de las instalaciones eólicas de fondo fijo utilizan tubos de acero o celosías insertadas en el lecho marino, según Burke. Luego, las palas se montan sobre esos cimientos sólidos. También existen granjas de fondo flotante, que se anclan al fondo del mar con cadenas. Estos podrían usarse en aguas más profundas como la costa oeste del Pacífico, donde se han propuesto parques eólicos frente a California, Oregón y Washington.

Debido al gran tamaño y la altura, construir la base y los componentes de una turbina requiere mucha consideración. Una sola hoja puede tener hasta 351 pies de largo, o más de 124 bates de béisbol colocados de punta a punta. Estos componentes de turbina extremadamente largos se transportan al mar después de construirlos o ensamblarlos en un puerto para minimizar el tiempo que pasan en el agua.

Envío de turbinas en piezas

Para Bight, todo, desde la marca de la marea alta de la costa hasta tres millas náuticas, es jurisdicción estatal, lo que significa que Nueva York y Nueva Jersey pueden desarrollar de forma independiente las cadenas de suministro que necesitan para construir un parque eólico marino, dice Burke.

Para llevar estas piezas al agua, se necesita una flota de aproximadamente 27 embarcaciones por proyecto eólico marino. Eso puede variar según la distancia a la costa y cuántas turbinas hay, dice Claire Richer, directora de asuntos federales para energía eólica marina en American Clean Power. Estos barcos van desde barcos de preparación del lecho marino hasta barcos de tendido de cables y barcos de operaciones de servicio, también conocidos como flotadores porque permanecen en el agua después de la construcción.

El número limitado de embarcaciones de instalación de turbinas eólicas (WTIV) significa que hay un cuello de botella especialmente estrecho en los EE. UU. para nuevos proyectos, dice Burke. El año pasado, un buque llamado Caríbidas fue comisionado por $ 500 millones como el primer WTIV en navegar con bandera estadounidense. Propiedad de Dominion Energy, el barco de 472 pies se está construyendo actualmente en el Golfo de México y utilizará más de 14.000 toneladas de acero nacional.

Reproducción del buque de instalación de turbinas eólicas por parte de Dominion Energy, propietaria de Charybids
Representaciones del WTIV Charybdis en el mar. Energía de dominio

Una vez completado, Caríbidas llenará un vacío en la cadena de suministro de parques eólicos de EE. UU., eliminando la dependencia estadounidense de la fabricación europea. El WTIV se eleva sobre patas móviles para elevarse en el agua, proporcionando una superficie estable para transportar cargas pesadas e instalar los cimientos y las turbinas mediante grúas. Dominion Energy ha ya planeado arrendar

su nueva embarcación a los proyectos Revolution Wind y Sunrise Wind de Ørsted y Eversource, dos compañías de energía que sirven a Rhode Island, Connecticut y Nueva York. Caríbidas también trabajará en el proyecto Coastal Virginia Offshore Wind para ampliar ese programa piloto a 176 turbinas, generando un total de 2,6 gigavatios.

Las industrias de parques eólicos marinos en Europa y Asia también están avanzando a pasos agigantados con sus propias ambiciones de energía renovable: a mediados de mayo, Bélgica, Dinamarca, Alemania y los Países Bajos establecieron el objetivo de 150 gigavatios de energía eólica marina para 2050. Burke dice que esto subraya la necesidad de que EE. UU. desarrolle su propio proceso de fabricación nacional, ya que la adquisición de componentes como palas para parques eólicos solo lo hará más competitivo.

“Hay una gran necesidad de fabricar ese componente principal aquí”, dice Burke. “Lo que realmente falta es que no tenemos una estrategia industrial general para posicionar a los EE. UU. como supercompetitivos” en la fabricación de maquinaria para parques eólicos.

Invertir en personas e infraestructura

En respuesta, EE. UU. ha destinado una avalancha de nuevos fondos, leyes federales y políticas locales para amplificar la energía eólica. Las empresas de servicios públicos en los estados, atraídas por el canto de sirena de estas acciones, han comenzado a respaldar la industria. Él Programa de Desarrollo de Infraestructura Portuaria dentro de Ley de Infraestructura Bipartidista compromete $2.25 mil millones durante los próximos cinco años para mejorar las instalaciones portuarias para el comercio, reducir el impacto ambiental y desarrollar resiliencia contra las consecuencias del cambio climático, como el aumento del nivel del mar y el clima extremo.

“La cadena de suministro de energía eólica marina en los Estados Unidos es incipiente. La realidad es que hay mucho trabajo por hacer”.

Brandon W. Burke, consultor gerente de Ramboll

A nivel estatal, Burke dice que Nueva York y Nueva Jersey han decidido invertir millones en puertos existentes o nuevos con la esperanza de que la inversión pública ahora atraiga a la industria privada en el futuro. Sin una inversión pública y privada continua, explica, no se puede construir una cadena de suministro local a escala.

“Es bastante increíble que los desarrolladores de energía eólica marina ya estén invirtiendo miles de millones de dólares en algunos de estos proyectos de infraestructura, incluso cuando aún no tienen sus planes de operación de construcción”, dice Richer.

Toda esta inversión debería traducirse en un auge del empleo en parques eólicos en los próximos años. “La parte complicada es la transición de no tener industria a tener una industria robusta. ¿Cómo consigue esos primeros proyectos en el agua, mientras logra el equilibrio de la mayor cantidad de mano de obra estadounidense posible, y al mismo tiempo aprovecha la experiencia europea para capacitar a la fuerza laboral estadounidense? dice Josh Kaplowitz, vicepresidente de energía eólica marina en American Clean Power.

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Aunque las estimaciones varían, American Clean Power ha proyectado que se crearán más de 70,000 empleos en la búsqueda de 30 gigavatios de energía eólica para 2030. Estos empleos de construcción, desarrollo y fabricación deberían ir a los trabajadores del sindicato, según la administración Biden. Las empresas de energía parecen comprometidas a comprometerse con la mano de obra sindicalizada; Los desarrolladores de Nueva Inglaterra ya han firmado más de 15 acuerdos laborales diferentes para proyectos que ya están en marcha.

Dichos acuerdos son esenciales para hacer que los empleadores rindan cuentas sobre cada proyecto eólico futuro a medida que se desarrolla la industria, dice Mariah Dickman, directora regional en Long Island para Climate Job New York, una coalición de sindicatos. Esta responsabilidad, como explica Dickman, incluye protecciones de seguridad, beneficios de atención médica, pensiones y salarios de mercado. “Asegurarse de que la cadena de suministro nacional sea una industria sindicalizada” proporcionará a los trabajadores de parques eólicos trabajos que apoyen a la familia y a la comunidad, agrega.

Para que los parques eólicos marinos se conviertan en una potencia en los estados, será necesario contar con mano de obra local. Para Dickman, eso significa generar confianza en la comunidad a través de la educación y la divulgación para que los trabajadores sindicalizados en el negocio de la energía tengan la información y los recursos que necesitan para construir en los mares. Si la industria manufacturera puede igualar la velocidad a la que los parques eólicos han asegurado la financiación, entonces 30 gigavatios podrían ser solo el comienzo de las turbinas giratorias que energizarán a los EE. UU. en los próximos años.

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