TFG
Estudio Técnico-Económico para la Instalación de un Parque Eólico “Offshore” de 32MW Situado en el Cabo de Trafalgar
David Martín Rodríguez
Año: 2018
Titulación:
Grado en Ingeniería Eléctrica
Tutor/Tutores:
Teodoro Adrada Guerra
OBJETIVOS
El objetivo principal del proyecto es la localización de un emplazamiento “offshore” en España para la instalación de un parque eólico marino, de aproximadamente unos 30 MW de capacidad, con su consecuente estudio del recurso eólico y energético, para determinar la cantidad de energía que podríamos obtener con una instalación tipo.
En el proyecto, se seleccionará el tipo de aerogenerador más óptimo, la cimentación más adecuadas de acuerdo con la profundidad del lecho marino y disposición de los aerogeneradores. Se diseñará la infraestructura eléctrica con el objetivo principal de determinar las pérdidas de cara a evaluar la producción energética neta del parque, determinándose si la línea de evacuación requiere ser de corriente alterna o continua. Por último, se estudiará la viabilidad del proyecto a través de un pequeño estudio económico.
ABSTRACT
Indudablemente, las fuentes de energías renovables terminarán imponiéndose, en un futuro no muy lejano, a las fuentes de energía tradicionales. El auge de las energías renovables no sólo se producirá por razones de ética medioambiental, sino también por la necesidad de disponer de fuentes de energía alternativa frente al agotamiento de las fuentes de energía tradicionales, como pueden ser el petróleo, carbón o el gas natural, entre otras. Es por este motivo y por la gran importancia de la producción de energía eólica a nivel mundial, y sobre todo en España, por la que he decidido realizar un trabajo de fin de grado sobre un asunto cada vez más de moda como son los parques eólicos “offshore”.
Los parques eólicos “offshore” presentan como principal ventaja su producción energética, que es un 50% superior a la de los parques eólicos “onshore”. Esto se debe principalmente a la baja turbulencia provocada por la ausencia de obstáculos en el mar que frenen el viento y a un coeficiente de rugosidad muy pequeño que se refleja en el perfil vertical de la velocidad del viento, existiendo vientos de gran velocidad a alturas más bajas.
En lo referente al proyecto, se ha elegido una localización de gran potencial eólico para la instalación del parque como es la región de Cádiz, cerca de un gran centro de consumo energético como es la ciudad y el puerto de Cádiz, concretamente a 27 km del Cabo de Trafalgar, en una zona de aguas poco profundas que rondan entre los 20 y 30 metros de profundidad con la idea principal de intentar reducir costes respecto al tipo de cimentación, puesto que esta localización nos brindaba la oportunidad de utilizar cimentaciones monopilote, que es la cimentación por excelencia en este tipo de parques, ya que aproximadamente el 80% de los parques en la actualidad utilizan este tipo de estructura. El estudio eólico demostró el gran potencial de esta zona de España, ya que únicamente con cuatro aerogeneradores de 8 MW cada uno, lográbamos obtener una producción energética, aplicando los factores de pérdidas correspondientes, de aproximadamente 133 GWh anuales.
La infraestructura eléctrica del parque constaba principalmente de una red interna de 33 kV que comenzaba en cada uno de los cuatro aerogeneradores e iba hasta la subestación “offshore”.
En la subestación se elevaba la tensión desde 33 kV hasta una tensión de transporte de 132 kV, suficiente para minimizar las pérdidas por transporte de la energía. A la salida de la subestación, la red de 132 kV conectaba con una subestación en tierra de la que salía una línea aérea de 132 kV hasta llegar a la subestación de Nuevo Parralejo, situada a una distancia de 10 km. La infraestructura eléctrica de estos parques supone un porcentaje importante de la inversión del proyecto. El estudio económico reflejó un coste de inversión inicial de 113,34 millones de euros. Analizando algunos parámetros para evaluar la rentabilidad de la inversión como el VAN, el TIR y el pay-back, arrojaron un claro rechazo al proyecto de inversión puesto que generaba pérdidas, y, además, no se recuperaba la inversión inicial durante los años de funcionamiento del parque.
Probablemente, el principal motivo del desastroso resultado económico es el tamaño del parque, que es comparativamente muy pequeño con respecto a los grandes parques eólicos “offshore” que se han construido en la última década en el Mar del Norte. Por otro lado, los costes de este tipo de parques respecto a los situados en tierra son muy altos, con elevados costes de inversión y de operación y mantenimiento. En España, para que un proyecto de este
tipo resultara rentable, se necesitaría una mejor retribución ya que actualmente no se distingue 102 la retribución entre los parques situados en tierra y en el mar. Asimismo, el ahorro económico que suponen estos parques en cuanto a penalizaciones de 𝐶𝑂2 y el ahorro que supondría por la compra de combustibles fósiles, podría ser invertido en subvenciones para para este tipo de parques, resultando así más atractiva la construcción de este tipo de instalaciones.
