La empresa alemana GICON ha completado uno de los proyectos de ingeniería mecánica más destacados en el sector de la energía eólica de los últimos años al instalar un modelo experimental en la región de Schipkau cuya altura de buje alcanzó los 300 metros, situando la punta de la pala superior a una altura cercana a los 365 metros. El proyecto se basa en una estructura de celosía de acero y una torre interior telescópica que permite elevar la turbina eólica y fijarla sin necesidad de grúas gigantescas y excepcionales para alcanzar esta altura récord, con el objetivo de aprovechar las velocidades del viento, más altas y estables, en las capas atmosféricas superiores.
La competencia con las torres híbridas y el cambio en la ecuación comercial
Paralelamente a la innovación de GICON, las tecnologías de torres eólicas tradicionales han logrado avances notables en altura. La empresa Max Bögl ha finalizado recientemente la construcción de una turbina eólica Vestas V172-7.2 MW de 7.2 megavatios sobre una torre híbrida destinada a la producción comercial en serie con una altura de buje de 199 metros. Este desarrollo remodela la viabilidad de la inversión; la comparación anterior situaba la torre de 300 metros frente a torres de solo 100 o 150 metros, mientras que hoy en día los desarrolladores pueden optar por soluciones cercanas a los 200 metros utilizando métodos de construcción comercialmente probados.
La diferencia de productividad y los rendimientos energéticos
Basándose en un modelo analítico que compara dos parques eólicos virtuales que utilizan las mismas turbinas de 7.2 megavatios con el mismo diámetro de rotor y número de unidades, limitando el cambio únicamente a la altura del buje entre 199 metros y 300 metros, los resultados demostraron que:
- La torre de 300 metros de altura proporciona un aumento anual en la generación de electricidad de hasta el 11.4% en comparación con su homóloga de 199 metros.
- La magnitud de las ganancias está relacionada con la naturaleza del perfil vertical del viento y los cambios en sus velocidades según el terreno y la altura, ya que las mediciones del sitio de Schipkau indican la posibilidad de lograr cifras más altas en algunas ubicaciones geográficas.
- Las ganancias operativas adicionales dependen del aprovechamiento del mismo equipo de generación sin necesidad de generadores de mayor tamaño.
Desafíos de construcción y pruebas de viabilidad
Aunque el sistema de elevación telescópico en el diseño de GICON resuelve complejos problemas logísticos relacionados con el transporte de componentes de torres imponentes y el alquiler de grúas de ultra alta capacidad, el montaje de la estructura de celosía gigante requiere un esfuerzo operativo duplicado en el sitio. El prototipo tuvo que lidiar con miles de piezas mecánicas y realizar un trabajo de instalación intensivo a grandes alturas, además de una interrupción temporal del trabajo para realizar inspecciones rigurosas de la calidad del acero utilizado.
La importancia de estas complejidades radica en el cronograma; dado que las turbinas eólicas comienzan a generar ingresos tan pronto como se conectan a la red y entran en servicio, los costes de construcción y mano de obra se concentran en las primeras etapas. En consecuencia, la viabilidad comercial de las torres de 300 metros depende completamente de la reducción de costes y de la capacidad de repetir el proceso de construcción a un ritmo predecible y estándar. Estas torres seguirán siendo una solución prometedora, especialmente para ubicaciones que enfrentan restricciones ambientales o dificultades para obtener permisos para nuevos terrenos, permitiendo a los desarrolladores maximizar el uso de la infraestructura y los puntos de interconexión eléctrica disponibles.