Offshore wind power production

Abstract

El objetivo de este proyecto es diseñar un parque eólico marino viable de 160 MW con una vida útil de 25 años en la costa española, siguiendo un procedimiento sistemático que demuestra la viabilidad y rentabilidad del uso de esta tecnología en el país. El proyecto comenzará con una aproximación teórica al tema, proporcionando al lector una mejor comprensión de las tecnologías empleadas en esta energía renovable. La ubicación del proyecto se ha seleccionado en el Golfo de Rosas, al noroeste de la Península Ibérica. Diversos criterios hacen de esta zona la ideal para el desarrollo de un parque eólico marino: un gran recurso eólico con velocidades medias de entre 8 y 11 metros por segundo, un bajo tráfico marítimo en la zona, la clasificación de la zona como zona de alto potencial para proyectos eólicos marinos por el Plan de Ordenación del Espacio Marítimo (POEM) desarrollado por la UE y el gobierno español, y las condiciones de mar en calma que permiten el uso de estructuras flotantes debido a la profundidad del mar (más de 200 metros). Las turbinas utilizadas son desarrolladas para proyectos eólicos marinos por Siemens Gamesa y tienen una potencia nominal de 8 MW. Por lo tanto, se necesitarán 20 turbinas para el proyecto. Las plataformas utilizadas para alojar las turbinas deben ser estructuras flotantes debido a la batimetría de la zona (profundidad marina superior a 200 metros). Las plataformas semisumergibles utilizadas en WindFloat Atlantic, en Portugal, son ideales gracias a las similitudes entre ambos proyectos. El sistema de transmisión de electricidad se diseñará para garantizar una transmisión eficiente y segura. Contará con transformadores, cuadros de protección, un sistema de cableado de matriz, una subestación marina y un sistema de cableado de exportación, desarrollados por diferentes empresas como ABB, Siemens o Semco Maritime. Se ha desarrollado un estudio ambiental sobre los posibles efectos del parque eólico marino y se proponen soluciones para algunos de los problemas que podría causar. También se deriva un análisis de operación y mantenimiento que muestra el tipo de mantenimiento necesario para los diferentes componentes del parque.

The goal of this project is to design a viable 25-year lifespan 160 MW offshore wind farm in the coast of Spain following a systematic procedure that demonstrates the feasibility and profitability of the use of this technology in the country. The project will start with a theoretical approach to the topic, giving a better understanding of these renewable energy technologies to the reader. The selection of the location of the project is the Gulf of Roses in the northwest of the Iberian Peninsula. Multiple criteria makes this area perfect for the development of an offshore wind farm: a great wind resource with mean wind speeds between 8 and 11 meters per second, low maritime traffic in the area, the categorization of the zone as a high potential area for offshore wind projects by the Maritime Spatial Planning Plan (POEM) developed by the EU and the Spanish government and the calm sea conditions that allow the use of floating structures due to the sea depth of the area (over 200 meters). The turbines used are developed for offshore wind projects by Siemens Gamesa and have a rated power of 8 MW. Therefore, 20 turbines will be needed for the project. The platforms used to hold the turbines must be floating structures due to the bathymetry of the area (sea depth of over 200 meters). The semisubmersible platforms used in the WindFloat Atlantic in Portugal are perfect thanks to the similarities between these two projects. The electricity transmission system will be designed to ensure efficient and safe transmission. It will come with transformers, protection switchgears, an array cable system, an offshore substation and an export cable system; developed by different companies such as ABB, Siemens or Semco Maritime. An environmental study of the possible effects of the offshore wind farm has developed, and solutions are proposed for some of the problems that the farm may cause. An O&M analysis is also derived and shows what kind of maintenance is necessary for the different components of the farm.