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A medida que la energía eólica marina avanza hacia aguas más profundas, a menudo más allá de los 100 metros, la industria se enfrenta a un nuevo desafío: cómo recolectar y transmitir de manera eficiente la energía desde parques eólicos flotantes hasta las redes eléctricas en tierra. Una de las tecnologías clave que permite esta transición es la subestación eléctrica flotante (FOSS, por sus siglas en inglés), una innovación que combina arquitectura naval, ingeniería eléctrica y soluciones digitales para suministrar energía fiable desde alta mar.

Durante años, las subestaciones fijas han servido bien al sector eólico marino en aguas someras. Estas plataformas, ancladas al lecho marino, han sido la columna vertebral de la transmisión de energía offshore. Sin embargo, a medida que los proyectos se desplazan hacia zonas más profundas, estas soluciones tradicionales se vuelven económica y técnicamente inviables. El coste y la complejidad de instalar cimentaciones fijas a profundidades superiores a 70–80 metros aumentan exponencialmente, lo que las hace impracticables para la próxima generación de parques eólicos marinos.

Aquí es donde entra en juego la tecnología flotante. Los aerogeneradores flotantes ya han comenzado a abordar este desafío, con varios conceptos, como HiveWind, que demuestran la viabilidad de las cimentaciones flotantes para la generación de energía. Ahora, las subestaciones flotantes emergen como el siguiente habilitador crítico, garantizando que la energía generada en alta mar pueda transformarse y exportarse a tierra, incluso desde emplazamientos situados lejos de la costa.

Por qué son importantes las subestaciones flotantes

Las ubicaciones en aguas profundas suelen ofrecer recursos eólicos superiores, con velocidades de viento más altas y constantes que en zonas cercanas a la costa. Estas condiciones las convierten en ideales para el despliegue a gran escala de energías renovables. Sin embargo, sin subestaciones flotantes, la capacidad de aprovechar este potencial se vería gravemente limitada.

Las subestaciones flotantes actúan como el centro neurálgico de los parques eólicos marinos. Elevan la tensión de la electricidad generada por los aerogeneradores, lo que permite una transmisión eficiente a tierra mediante cables de exportación. Además, albergan sistemas críticos para la monitorización, el control y la integración en la red. Sin ellas, la viabilidad económica de la eólica en aguas profundas sería muy limitada.

El potencial de mercado es enorme. Con 20 GW de capacidad eólica flotante previstos a medio plazo y hasta 100 GW a largo plazo, la demanda de subestaciones flotantes podría alcanzar 40 unidades en 2030 y 100 unidades en 2050, asumiendo una capacidad media por subestación de 500 MW. Este crecimiento está impulsado por ambiciosos objetivos nacionales y regionales, especialmente en Europa y Asia, donde los emplazamientos en aguas profundas ofrecen un potencial aún sin explotar. Las subestaciones flotantes serán esenciales para desbloquear estos recursos y acelerar la transición energética global.

Retos de ingeniería: un nuevo paradigma de diseño

En comparación con sus homólogas fijas, las subestaciones flotantes presentan un conjunto único de desafíos de ingeniería debido a su movimiento constante y a la exposición a entornos marinos severos. Estos retos abarcan tres ámbitos estrechamente interrelacionados:

• Sistemas de cable dinámico, que deben diseñarse para soportar fatiga y esfuerzos mecánicos a largo plazo, manteniendo el rendimiento eléctrico en distintos niveles de tensión.
• Equipos de alta tensión, como transformadores y aparamentas, que deben adaptarse a condiciones flotantes, donde las aceleraciones y las limitaciones de espacio influyen tanto en el dimensionamiento como en la disposición. Equipos diseñados tradicionalmente para plataformas estables ahora deben operar de forma fiable en movimiento.
• Diseño del topside y del casco, incluidos los sistemas de amarre, que deben garantizar la estabilidad de la plataforma integrando los sistemas eléctricos y respondiendo a las condiciones ambientales específicas del emplazamiento. Esto requiere análisis hidrodinámicos avanzados y optimización estructural.

La experiencia demuestra que estos elementos son profundamente interdependientes. Un diseño exitoso de subestación flotante requiere colaboración estrecha entre disciplinas de ingeniería para cumplir los requisitos a nivel de sistema sin comprometer la fiabilidad ni la rentabilidad.

Más allá de la tecnología: un habilitador estratégico para la transición energética

Las subestaciones flotantes son más que una solución técnica: son un habilitador estratégico para el futuro de la industria eólica marina. Al permitir el acceso a emplazamientos en aguas profundas, amplían el alcance geográfico de la eólica marina, reducen la dependencia de áreas someras limitadas y abren nuevas oportunidades para países con plataformas continentales profundas.

En Sener, imaginamos un sistema energético modular, escalable y resiliente, donde las tecnologías flotantes desempeñen un papel central. A través de contribuciones a plataformas eólicas flotantes como HiveWind, estamos ayudando a dar forma a este futuro: uno en el que la energía limpia fluye desde el mar profundo hasta la red, impulsando un mundo más sostenible.