Cables para los aerogeneradores marinos en wire 2018

La importancia de la energía eólica en la producción de electricidad continúa creciendo: en 2015 los parques eólicos en Alemania incrementaron su producción cerca de dos tercios respecto al año anterior. De acuerdo con el Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems, las turbinas de viento entre el Mar del Norte y los Alpes produjeron un total de 85,4 miles de millones de KW/hora de electricidad el año pasado. De acuerdo con la industria de la energía eólica, la proporción de energía eólica fue de aproximadamente el 13 % de la generación bruta de electricidad y aproximadamente el 14,5 % del consumo de electricidad.

Con mucho, la mayor parte de las generación de energía eléctrica procede de turbinas eólicas instaladas en tierra. Sin embargo, las turbinas eólicas en el mar (aerogeneradores) podrán lograr nuevos récords con una capacidad de producción energética muy importante, como podremos ver en la feria wire 2018.

En comparación con la energía eólica producida en la tierra, el costo del uso de la energía eólica en el mar es más alto puesto que los desafíos técnicos son significativamente mayores. Esto se debe a que las turbinas marinas deben estar firmemente ancladas, cableadas, instaladas y operadas en el mar. Además, las instalaciones son más costosas y el mantenimiento y el servicio también son más caros que los de las instalaciones en tierra. No obstante, el rendimiento del viento es mucho mayor en el mar, por lo que los parques eólicos marinos pueden ser mucho más rentables. La desventaja principal de estas instalaciones es la mayor distancia entre la generación de energía y lo que requiere grandes longitudes de cable para poder transportar la energía generada en la turbina a grandes distancias, lo cual representa una gran oportunidad de negocio para una industria: la del cable.

Control y seguimiento en tierra

El control y seguimiento de las turbinas eólicas en el mar se realiza desde tierra. Donde la información y todos los datos se recogen y analizan. Múltiples pantallas, muestran el estado de funcionamiento del parque eólico en tiempo real a través de imágenes, mapas, gráficos y números. Esta información incluye: la velocidad del viento, la potencia de salida, la velocidad de las palas, la temperatura del aceite y la orientación de las góndolas. La información es controlada por un “Sistema de Monitoreo de Condiciones” (CMS) y evaluado para detectar valores anormales incipientes y ser capaces de tomar medidas. La dirección del centro de operaciones terrestre también coordina y monitorea el despliegue de equipos de servicio en el parque eólico. Además, mediante una cámara web controlable y varias fijas, traza vuelos de helicóptero y controla el movimientos de buques dentro del parque eólico.

La fuente original aporta datos de casos reales en el Mar del Norte y el Mar Báltico; por ejemplo, en Esbjerg, Dinamarca, son necesarios alrededor de 96 kilómetros de cable para proveer la instalación de un parque eólico marino, con dos secciones transversales diferentes. Dicho cable, además, requiere fibras ópticas que permitan el intercambio de datos entre cada turbina de viento, la estación de transformador, el control remoto y la supervisión del parque eólico desde el centro de control.

Fabricación y colocación de cables submarinos

Los cables submarinos son llamados cables de tres núcleos. Según 50Hertz Transmission GmbH, cada conductor individual consiste en el conductor de cobre real, las capas conductoras internas y externas para controlar los campos y un cierto aislamiento de alto voltaje, hecho del polietileno reticulado (XLPE). Para permitir la transmisión de las señales medidas y de control, el cable submarino también tiene integrado un cable de fibra óptica. El núcleo está rodeado de hilos de acero galvanizado que protegen el cable contra daños mecánicos, por ejemplo, desde anclajes.

Las dimensiones de un cable submarino se calculan desde cero y se ajustan especialmente de caso a caso. Puede tener un diámetro de hasta 25 centímetros (unas 10 pulgadas) y pesar alrededor de 100 kilogramos por metro.

La instalación de cables en el lecho marino puede ser un gran desafío

Según explica la compañía, en primer lugar los cables son enrollados por el fabricante en grandes tambores que se cargan en un barco de cable y se llevan al mar. Cerca de la costa el cable es arrastrado a tierra desde la nave. Se utilizan flotadores para mantener el cable en la superficie del agua durante la colocación de los cables, lo que evita daños de rocas o superficies irregulares en el fondo marino. Cuando el cable está conectado a su punto de conexión en tierra, los flotadores se retiran y el cable se hunde gradualmente hasta llegar al fondo. A medida que el barco se mueve, el cable se desenreda del carrete y se asienta en el fondo.

Dependiendo de las condiciones del lecho marino, existen numerosos métodos y herramientas diferentes para la colocación de cables. Si, por ejemplo, el lecho marino es duro y rocoso, es común utilizar un portaherramientas tipo arado. Un lecho marino arenoso, por otro lado, simplifica bastante las cosas, y es posible usar un trineo de chorro submarino que recorre toda la longitud del cable, creando una ranura de un metro (unos tres pies). El cable, luego, se hunde en la ranura y se incrusta en el lecho marino por la acción de la corriente. Finalmente, el extremo del cable se conecta al transformador, y a la plataforma. Se tarda unos tres días para establecer una sección de cable de unos 15 kilómetros (poco más de 9 millas). En muchos lugares esto significa contar con trabajadores submarinos.

La estructura de un cable está determinada por una serie de requisitos, condiciones ambientales y, por supuesto, normas nacionales e internacionales.

Como el requisito y el perfil de entorno de un cable pueden variar sustancialmente, los cables submarinos siempre se personalizan especialmente para cada proyecto.

Wire & Tube – un exitoso dúo de ferias en Düsseldorf

Los fabricantes de cables son una pieza central de la feria wire , la feria Nº1 del mundo para las industrias del cable y el alambre, una feria con 30 años de exitosa historia en Düsseldorf.  La anterior edición de Wire Düsseldorf contó con 1.337 expositores de 53 países, ocupó una superficie neta de exposición de 59.700 metros cuadrados y cubrió todo lo relacionado con alambres y cables. En total, atrajo a más de 69.500 visitantes profesionales de más de 130 países. El exitoso dúo bianual de ferias: Wire 2018 y Tube 2018 se celebra en Düsseldorf del 16 al 20 de abril de 2018.

Resumen de la noticia wire 2018: Cables for offshore wind turbines que encontrará íntegra en el enlace. Fuente: Messe Düsseldorf GmbH. Imagen de portada CCO Creative Commons.