Energía eólica terrestre y marina: lo que hay que saber para 2020

La energía eólica está presente en la industria de las energías renovables como una de las fuentes de energía más naturales, baratas y fiables. La energía eólica es una de las primeras fuentes de energía renovable, que además ofrece menos limitaciones que otras fuentes de energía limpias.

Reino Unido, Dinamarca, Alemania, Suecia y Holanda fueron los pioneros en la generación de energía eólica hasta la última década. Ahora, con más países como Estados Unidos considerando los beneficios de esta tecnología, en el presente año, el mercado eólico mundial cuenta con 650,8 GW de capacidad instalada, con un 9,17% de este valor instalado el año pasado.

Ahora, al considerar la energía eólica, hay una pregunta que viene a la mente: ¿Qué es mejor? ¿Eólica terrestre o eólica marina? Es importante decidir cuál proporciona el mejor rendimiento económico para cada lugar específico. La energía terrestre requiere turbinas instaladas en tierra, aprovechando el viento para generar energía, mientras que la energía marina requiere que los parques eólicos se instalen sobre el mar abierto, para aprovechar los vientos más rápidos para la generación de energía.

Similitudes entre la energía eólica terrestre y la eólica marina

La generación de energía eólica en tierra y en el mar se encuentran entre las tecnologías más destacadas para proporcionar energía limpia a EE.UU. Ambas fuentes de energía reducen la huella de carbono, proporcionando energía limpia y renovable a la red.

Aunque las turbinas eólicas en el mar son de mayor tamaño que las turbinas en tierra, ambas comparten el mismo principio mecánico para proporcionar generación de energía eólica. En ambos casos, las turbinas constan de palas de rotor que giran alrededor de un buje horizontal. Al pasar el viento por la pala, se inicia un movimiento de elevación que proporciona una fuerza de rotación utilizada en un complejo proceso por un generador asíncrono que finalmente genera energía.

Aunque los parques eólicos en alta mar cuestan más debido a los materiales de instalación y otros factores, los materiales utilizados en ambas turbinas son básicamente los mismos, necesitando las turbinas en alta mar pequeñas variaciones para proporcionar seguridad en presencia de mayores velocidades de viento. Las tecnologías terrestres y marinas podrían proporcionar la misma energía, si dos turbinas de tamaño similar estuvieran expuestas a las mismas velocidades del viento, con una diferencia de energía de salida casi nula.

Diferencias entre la energía eólica terrestre y la marina

Aunque la generación de energía eólica terrestre y marina tiene algunas similitudes, como el uso del viento para proporcionar energía, éstas también tienen algunas disparidades. La diferencia más evidente entre la energía eólica terrestre y la marítima es el lugar donde deben instalarse las turbinas. Los parques eólicos terrestres pueden ubicarse en tierra, mientras que los marinos se instalan en grandes masas de agua.

Debido a que los parques eólicos terrestres se instalan en tierra, los costes pueden ser mucho más bajos que la otra opción. Los parques eólicos marinos requieren plataformas, cables submarinos, interconexión y otros factores que aumentan los costes de instalación; el mantenimiento de estos parques también requiere el transporte de los empleados en helicóptero o barcos.

La generación de energía eólica en tierra puede ser algo menos predecible que en el mar. Para instalar correctamente los parques en tierra y proporcionar una generación de energía limpia, es necesario realizar un estudio del terreno y de las corrientes de viento. Los parques en alta mar gozan de una inconsistencia menos problemática debido a los vientos constantes con mayor velocidad, lo que proporciona una generación de energía más fiable y eficiente.

Revisión de la energía eólica en tierra

Costes

La energía eólica terrestre es bastante barata. Los materiales necesarios para la instalación y las infraestructuras adicionales para la transmisión de la energía suponen un coste menor que el de los parques en alta mar. En 2020, los precios de la energía eólica terrestre pueden ser tan baratos como 20 $/MWh. Las estimaciones prevén un coste de la energía aún más bajo para 2030, ya que podría haber tres veces más parques eólicos terrestres instalados que en 2018.

Espacio necesario

Una desventaja de los parques eólicos terrestres es que requieren el uso de espacio terrestre para ser instalados y proporcionar energía limpia. Para proporcionar un flujo de aire ininterrumpido que garantice la generación de energía, los aerogeneradores terrestres requieren una distancia mínima de 150 m de cualquier obstáculo y una separación entre turbinas de 7 veces el diámetro del rotor.

Beneficios

La energía eólica terrestre es una de las opciones de energía renovable más populares. La tecnología proporciona muchos beneficios debido a la naturaleza de la generación de energía eólica y en comparación con la energía eólica marina.

• Proporciona menores costes de instalación. En algunos casos, la recuperación de la inversión puede ser tan rápida como dos años.
• La energía generada puede engancharse fácilmente a la red.
• Hay más empresas especializadas en la instalación de parques en tierra.
• El coste de mantenimiento puede ser bastante bajo.

Desventajas

No todo puede ser totalmente bueno, por lo que los parques eólicos en tierra también tienen algunas desventajas.

• Los parques eólicos en tierra requieren un análisis más cuidadoso de las corrientes y velocidades del viento que los de mar adentro, para proporcionar una generación de alta eficiencia sin interrupciones.
• El espacio potencial puede ser más limitado debido a los costes del terreno y a las posibles expansiones urbanas.
• El descontento de la población debido a la contaminación visual y acústica generada por los parques eólicos terrestres en la proximidad de zonas residenciales puede ser bastante elevado.

Revisión de la energía eólica marina

Costes

Los costes de las instalaciones eólicas marinas pueden ser un 20% más altos que los de las terrestres debido a la infraestructura de transmisión de energía, los materiales adicionales necesarios y otros desafíos técnicos. En 2019, los costes de la energía eólica marina han descendido un 32% con respecto a 2018, estimándose los costes de generación en 78 $/MWh. Para el año 2038, las estimaciones indican que la energía eólica marina podría ser ya tan barata como los combustibles fósiles.

Espacio necesario

La generación de energía eólica marina no supone un reto en cuanto al espacio necesario para la instalación de parques eólicos. La distancia mínima requerida para los parques en alta mar es de al menos 200 millas náuticas desde la costa y 50 pies de profundidad en el fondo del océano. La densidad de potencia de las turbinas en alta mar oscila en torno a 1, requiriendo 2 para una turbina de 2 MW.

Beneficios

Aunque los parques eólicos en tierra parecen ser la tendencia principal en la actualidad, los parques eólicos en alta mar proporcionan algunos beneficios competentes en relación con su contraparte.

• Las instalaciones son más adecuadas para áreas más grandes, por lo tanto, proporcionan oportunidades para los principales proyectos de generación de energía renovable.
• Los parques eólicos en alta mar tienen un mayor potencial de generación de energía debido a que los vientos son más rápidos y constantes, proporcionando también energía a un ritmo más estable.
• No existen inconvenientes de contaminación visual o acústica como los causados por los parques eólicos en tierra.
• Los aerogeneradores en alta mar pueden ser dos o tres veces más grandes que las opciones en tierra, debido a que la contaminación acústica no es un inconveniente. Este mayor tamaño proporciona una mayor generación de energía y más eficiencia por el coste de los materiales.
• No hay interferencia con los terrenos terrestres, lo que proporciona un uso más inteligente del espacio en las zonas de alta densidad de población.

Desventajas

Los parques eólicos en tierra proporcionan muchos beneficios, como la disminución de los costes de salud pública y la garantía de una energía renovable limpia. Sin embargo, esta tecnología tiene algunas desventajas.

• Los costes de instalación y transmisión de la energía son más elevados que los de la energía eólica terrestre.
• Los ruidos y las turbinas submarinas pueden afectar a la fauna sobre las masas de agua y matar a las aves migratorias por el impacto en el proceso.
• Con el tiempo, los parques eólicos marinos requieren un mantenimiento más difícil de realizar y más caro.
• El tiempo de restablecimiento de la energía tras una avería puede ser mayor que en los parques eólicos terrestres.

Conclusión: Eólica terrestre frente a eólica marina, ¿cuál es la mejor?

La energía eólica en tierra es una opción mucho mejor que en el mar debido a los costes reales de generación e instalación. Sin embargo, las inversiones en alta mar han aumentado mucho desde 2008, proporcionando un escenario eólico para 2030 que supera a las tecnologías en tierra, aumentando la capacidad potencial instalada en Europa hasta en 70GW.

Aunque para 2020 la generación de energía eólica en tierra es mucho más barata que en alta mar, no es la opción definitiva, ya que también tiene muchas desventajas. Está la contaminación visual y acústica, la baja fiabilidad del viento y los altos costes del espacio terrestre. La generación eólica offshore supera a la tecnología onshore en muchos aspectos, asegurando una opción de energía renovable que evita la contaminación y proporciona una alta generación constante gracias a los vientos offshore.

Si bien la balanza de la tendencia podría inclinarse por la eólica onshore en 2020, eso podría no ser así en el futuro. Las inversiones en los parques eólicos marinos están aumentando y los costes serán lo suficientemente bajos como para que en el futuro sean incluso más baratos que la generación fósil y de gas. La energía eólica marina puede ser cara hoy, pero es la opción más prometedora para el futuro del mercado eólico mundial.