“Mejorar el monopilote, que es el tipo de cimentación con mayor potencial en el mercado eólico, integrándolo con la nueva generación de grandes aerogeneradores marinos (+15 MW)”. Ese es el objetivo del proyecto Megawind, que va a impulsar un consorcio formado por nueve empresas vascas (coordinado por Erreka) y que está financiado por el propio Gobierno Vasco a través del programa Hazitek. El proyecto -reporta el Clúster Vasco de la Energía– Su principal objetivo es “desarrollar innovaciones en torno al diseño y fabricación del propio monopilote, la pieza de transición y el sistema de unión entre ambos”.
Según el último informe de WindEurope -recordemos del Clúster Vasco-, para alcanzar los objetivos de descarbonización marcados en el Acuerdo de París, solo en Europa y en esta década (2021-2030), el parque eólico marino europeo tendrá que ir de 28 gigavatios (los instalados a finales de 2021) a 135 (los que deberían estar operativos en 2030). Esto significa multiplicar por tres la tasa de instalación anual, que ahora ronda los tres gigas por año, hasta llegar a una velocidad de crucero de diez a once gigas por año. Este crecimiento también se va a basar en máquinas cada vez más potentes (más de 15 MW) y ahí -explican desde el Clúster Vasco de la Energía- el monopilote es la cimentación más utilizada, por encima del 80%.
El Clúster Vasco de la Energía detalla la exposición de motivos
“Con el aumento del tamaño de los aerogeneradores, aumentan los esfuerzos que deben soportar las cimentaciones y, en consecuencia, aumenta también el tamaño de las grandes piezas que los soportan: los monopilotes, las bases que se hincan en el fondo marino, y las piezas de transición, elementos de unión entre el monopilote y la torre del aerogenerador. Todo ello implica una serie de retos en el diseño, fabricación e instalación de estos componentes y los sistemas de unión, así como en los tratamientos y recubrimientos que son necesarios para su correcto funcionamiento en un medio marino»
Pues bien, es en este contexto en el que surge la iniciativa financiada por el Departamento de Desarrollo Económico, Sostenibilidad y Medio Ambiente del Gobierno Vasco, Megawind, que propone “mejorar los monopilotes actuales para integrarlos en la nueva generación de grandes aerogeneradores marinos, combinando la conocimiento de los socios del consorcio para desarrollar diseños y procesos de fabricación innovadores para el propio monopilote, la pieza de transición y el sistema de unión entre ambos”.
El Clúster Vasco de la Energía repasa las líneas de trabajo de los socios
El aumento de la potencia de los aerogeneradores hasta los quince megavatios (15 MW) supondrá que estos elementos superen los 10 metros de diámetro y los 100 metros de longitud. Su fabricación mediante métodos de soldadura convencionales requiere chapas de acero de grandes pesos y dimensiones, siendo el suministro de estas chapas y su unión uno de los cuellos de botella en la fabricación de grandes monopilotes. Pues bien, las empresas Haizea Wind e Iberdrola abordarán la adaptación y validación de un método de soldadura por haz de electrones al vacío, nunca antes aplicado a este tipo de uniones. Según el Clúster Vasco de la Energía, la viabilidad de este método aumentaría significativamente el ritmo de producción.
Piezas de transición y bridas de conexión
Asociado al aumento del tamaño de los monopilotes está también el aumento del tamaño de las piezas de transición y las bridas de conexión. Estas bridas, que actualmente se fabrican en una sola pieza de forja, superarán los 10 metros de diámetro. La empresa vasca Navacel trabajará en el diseño de grandes bridas.
Las uniones atornilladas que la empresa Erreka desarrollará para los futuros monopilotes suponen un reto de manipulación, montaje y apriete, por lo que esta firma vasca investigará dos vías en el proyecto: (1) el desarrollo de herramientas y procedimientos para facilitar la instalación y apriete de grandes tornillos métricos y (2) el desarrollo de innovaciones en los tornillos, como la combinación de materiales, que permiten brindar las mismas propiedades mecánicas, pero reduciendo la métrica de los tornillos.
A su vez, Erreka desarrollará un sistema de sensores virtuales para poder caracterizar el estado de salud estructural del monopilote, la pieza de transición y la torre, en base a las capacidades de monitorización de carga de los tornillos i-Bolt®.
Por último -informa el Clúster Vasco-, las empresas Galvasala, TTT Group y FEX trabajarán en tres líneas “para afrontar el reto de sobrevivir a los componentes en el exigente entorno offshore: recubrimientos para piezas galvanizadas, tratamientos térmicos y soluciones de protección frente a la corrosión por deposición láser “. Las uniones atornilladas y el Embarcadero serán los elementos críticos a estudiar, donde se investigarán nuevos métodos para evitar la corrosión del material.
Según el Clúster Vasco de la Energía, el proyecto Megawind tendrá un efecto positivo “en la cadena de suministro en torno a los socios del proyecto, como el aumento de la actividad en el puerto de Bilbao, o en los proveedores de materias primas para la fabricación de componentes, o la aplicación de recubrimientos a nuevos componentes”.
En definitiva -concluye el Clúster-, el proyecto contribuirá al posicionamiento de Euskadi como referente en la fabricación de piezas de gran tamaño para la eólica marina, aplicando tecnologías innovadoras para desarrollar estos componentes.
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