Bases para la obtención de las acciones de diseño del oleaje en aerogeneradores marinos

Abstract

Castellà: En los últimos 10 años, la energía eólica marina se ha convertido en un foco importante en la investigación e implementación europea de la energía eólica. Aunque la tecnología actual se basa principalmente en los diseños de aerogeneradores terrestres, más y más turbinas están siendo diseñadas específicamente para su despliegue en el mar. Los nuevos estándares se han desarrollado para abordar el entorno de diseño impuesto por la carga tanto de viento turbulento actuando sobre las palas, la junta del rotor y góndola, y las fuerzas del oleaje actuando sobre la estructura de soporte. El rápido crecimiento de las demandas de energía eólica marina ha planteado nuevos desafíos a los ingenieros del sector. Es necesaria la unión de la tecnología de la industria de petróleo y gas con la empleada en el de diseño de los aerogeneradores actuales con tal de aprovechar las experiencias previas.

El presente documento se centra en la caracterización de las acciones medioambientales que influyen en el diseño de la estructura de soporte de un aerogenerador marino, haciendo especial hincapié en las acciones del oleaje.

Con tal propósito, se realizará de búsqueda y recopilación de información relativa a este campo, con tal de poder hacer una valoración de cómo ha evolucionado a lo largo de los años el conocimiento y los estudios, principalmente a modo de reglamentaciones y estándares oficiales (ya sean privados, nacionales o internacionales), enfocados a la concepción, diseño ó certificación de estas estructuras.

Se hace introducción a los componentes básicos, sistemas de control y tipologías de soporte de un aerogenerador offshore, con tal de dar una idea al lector acerca de cómo son estas estructuras. Además, se pretende dar a conocer la probable evolución de los aerogeneradores marinos, así como sus enfoques más probables para futuras investigaciones.

Sin pretender establecer unas directrices, se redactará una guía en referencia a la caracterización del oleaje y el viento, basado y contrastado con las múltiples fuentes consultadas, con tal de dar al lector una idea de cómo encarar a nivel analítico las condiciones ambientales el diseño de una estructura de este tipo. Con tal de verificar si la información aportada es suficiente para poder establecer un primer análisis analítico, se ha llevado a cabo un ejemplo de cálculo de las acciones del oleaje sobre una estructura ficticia.

Las principales conclusiones que se pueden sacar tras este estudio, es que aún queda un largo camino por recorrer en el desarrollo tecnología eólica marina, especialmente en los aerogeneradores flotantes, que serán el siguiente paso en el aprovechamiento de la energía eólica, haciendo posible el despliegue de granjas eólicas en aguas más profundas.