Análisis técnico-económico de dos tipos de configuraciones de parques eólicos marinos y su aplicación a un emplazamiento de la costa española

Abstract

España es líder mundial en eólica terrestre, pero en la actualidad sólo hay un aerogenerador marino (5 MW) en Canarias. Sin embargo, los emplazamientos marinos permitirían un aprovechamiento más eficiente del recurso eólico: mayor viento y densidad de potencia. Es necesario consolidar las plataformas flotantes para que la eólica marina se instale en España, superando la barrera de elevados calados de sus costas. Estas estructuras permiten llegar a aguas más profundas que las cimentaciones fijas, que llegan sólo hasta los 50 m. El enclave escogido fue a 18,5 km de la costa de Camelle, en dirección a la Boya de Villano-Sisargas, a una profundidad media de 155 m. Los vientos son elevados (9 m/s), por lo que se escogió la turbina MHI Vestas 164 - 8 MW y la configuración de plataformas, semisumergible. El parque cuenta con 8 aerogeneradores dispuestos en tresbolillo, ocupando un área total de 4,303 km2. La energía total producida es de 266.574 MWh, con un factor de capacidad de 47,55 % y 4.165,22 horas de funcionamiento. El parque contará con una subestación offshore 66/220 kV. La transmisión hasta la subestación terrestre de Vimianzo es en alterna, con cables submarinos Prysmian XLPE en cobre. Por otro lado, los factores que más se verán afectados por el parque son las aves, los peces y los humanos debido al ruido de las obras y operación. Por otra parte, las acciones más perjudiciales son la instalación y desmantelamiento de la conexión eléctrica, así como las labores de construcción. Para un WACC de 4,33 % e ingresos provenientes de la venta de la electricidad y de los derechos de emisión del CO2, el proyecto se acepta. El VAN es de 26,52 M€, y la TIR de 5,96 %. Sin embargo, si la tasa fuese mayor, sería necesario contar con una retribución para la inversión. Los costes totales del proyecto se estiman en 223,56 M€, los de inversión corresponden a 2.188 €/MW y el LCOE resulta de 55,56 €/MWh, situándose en el rango inferior de las estimaciones y casos reales llevados a cabo en Europa, resultando un parque competitivo frente a una planta de carbón (80 €/MWh).

Spain is a world leader in onshore wind power. However, currently, there is just one turbine installed in an offshore location (5 MW in Canarias). The reality is that offshore sites allow to take advantage of higher wind speed and power density, which leads to more electricity production. Therefore, it would be required to consolidate the floating structures, so this renewable can reach offshore sites. Spain has high water depths, over 50 metres, so fixed configurations can´t be implemented. The chosen site was 18.5 km from Camelle coast, in Villano-Sisargas direction, with water depths of about 155 m. Wind speed is high (9 m/s), so the MHI Vestas 164 – 8 MW was chosen as a turbine. The farm consists of 2 rows of 4 turbines, with the semisumergible configuration, occupying a total area of 4,303 km2. Total energy production is 266,574 MWh, with a capacity factor of 47.55 % and 4,165.22 operative hours. There will be an offshore substation 66/220 kV and the connection to the Vimianzo substation is in HVAC too, with Prysmian submarine cables XLPE in copper. The factors that are more impacted during the wind farm lifetime are the birds, the fish and humans, because of the noise during the construction works and operation. Besides, the most damaging actions for the environment are the installation and dismantling of the grid connection, as well as the construction works. For a WACC of 4.33 % and revenue coming from shelling the electricity and CO2 emission rights, the project is accepted. NPV is 26.52 M€, and the IRR de 5.96 %. Nevertheless, if the WACC were higher, it would be neccesary to add a specific retribution for this renewable. Total costs are estimated to be 223.56 M€, investment ones 2,188 €/MW and the LCOE is 55.56 €/MWh. These are in the lower range of the estimations and real case projects that have been carried out in Europe. The farm seems to have a competitive potential with traditional sources for obtaining electricity, such as coal (80 €/MWh).