Las boyas flotantes generadoras de energía que aprovechan la energía cinética del mar son dispositivos que vienen desarrollándose desde hace varios años. Por ejemplo, en 2018 se daba a conocer el proyecto CorPower Ocean AB de la empresa irlandesa CorPower, basado en los principios del bombeo sanguíneo mediante las pulsaciones del corazón. Estos convertidores de energía de onda oscilan permanentemente en resonancia con las ondas entrantes y amplifican considerablemente su movimiento y captura de potencia. Seis años después, revisamos los progresos logrados por diversos proyectos de convertidores de energía de las olas (WEC por sus siglas en inglés). Para ello, tomaremos los datos aportados por el informe Perspectivas de Tecnología Emergente 2023 de ESB Group, empresa también irlandesa que desarrolla proyectos de generación energética y telecomunicaciones 0 emisiones.

Usos, posibilidades  y desafíos de las boyas flotantes generadoras de energía

La energía de las olas del océano es aprovechable. En efecto, el movimiento de las olas de la superficie del océano contiene mucha energía cinética y esta es captada por los convertidores de energía de las olas. Luego, la energía se convierte en electricidad mediante sistemas de toma de fuerza con respuestas de cabeceo, oleaje o sobretensión a las olas incidentes. En consecuencia, el sistema WEC permite instalar parques de energía de olas para obtener energía oceánica, con un coste resultante capaz de competir con las fuentes de energía conocidas. De hecho, las granjas de oleaje requieren menos inversión de capital, menos espacio oceánico y menos materiales. También, entregan un mayor rendimiento de energía anual para una capacidad de generación determinada. Todo ello, habilitado por la eficiencia del sistema y el control inteligente. En particular, la estructura del CorPower Ocean AB es compacta y quintuplica la producción anual de energía por tonelada que cualquier otra tecnología conocida. Las mejoras en cuanto a rendimiento hacen posible un coste energético competitivo frente a la energía eólica marina en el corto plazo, así como en comparación con las fuentes de energía establecidas mientras aumenten los volúmenes. Sin embargo, el desafío más complejo de estas boyas flotantes generadoras de energía  es poder proporcionar un medio confiable que resista las tormentas. En paralelo, se exige que suministre, suficiente energía anual en concordancia con el coste del ciclo de vida del sistema para obtener un prospecto comercial rentable. Precisamente, los dispositivos de CorPower son extremadamente compactos y funcionan de acuerdo con las ondas entrantes, proporcionando una gran cantidad de energía con boyaspequeñas. Sobrevivir a una tormenta es factible mediante un mecanismo de desintonización único que permite que los dispositivos sean más resistentes a la energía entrante.

Avances en la tecnología de boyas flotantes generadoras de energía

En la actualidad, hay más de 50 diseños diferentes de WEC en desarrollo. Evidentemente, todavía no hay un acuerdo claro hacia una tecnología de conversión de energía de las olas preferida y unificada. Teniendo en cuenta la distancia de la costa y la profundidad del agua, el citado estudio de ESB identificó una lista muy corta de tecnologías líderes. En ella, aparece la mencionada CorPower como líder en el mercado de WEC flotantes. Por su parte, EcoWave Power es considerado el desarrollador líder de WEC’s montados en tierra y está desarrollando proyectos en Jaffa (Israel) y en Los Ángeles (EE. UU.). Mientras que los fabricantes de equipos originales, entre ellos, Floating Power Plant, Marine Power System y Bomborra, están instalando plataformas flotantes híbridas para turbinas eólicas con sistemas WEC integrados. El objetivo de estas últimas es reducir el coste nivelado de energía (LCOE por sus siglas en inglés) solo en comparación con la eólica flotante. Asimismo, está pendiente aún probar los beneficios de la plataforma híbrida con un demostrador a gran escala. Al día de hoy, su nivel de preparación tecnológica (TRL) se encuentra en 5 (el valor máximo de este indicador es 9). Como dijimos, la capacidad de supervivencia a las tormentas y otros fenómenos es un desafío clave para las boyas flotantes generadoras de energía. Especialmente cuando estos dispositivos se despliegan en lugares donde las condiciones marítimas son particularmente difíciles. Por esta razón, la mayoría de los fabricantes de equipos originales incorporan a las boyas un sistema de supervivencia que apaga el dispositivo en condiciones extremas para protegerlo.

Logros en el nivel de preparación tecnológica y coste nivelado de energía

Si una ventaja tiene la energía de las olas es que su perfil de producción complementa efectivamente al de la energía eólica. En este sentido, más de 10 desarrolladores de WEC han logrado TRL’s de 6 y más altos. Solo un número modesto de tecnologías líderes alcanzan el TRL 7. Por otra parte, el tercer informe anual de Ocean Set publicado en marzo de 2022, indicó que el LCOE promedio entre los proyectos energéticos en Europa es de 272 € por MWh. No obstante, dicha cifra, suministrada por los desarrolladores, no cuenta con una verificación independiente, por lo que podría ser mayor. Al respecto, la Comisión Europea planteó el objetivo de disminuir el LCOE a 100 €/MWh para 2035, cuando posiblemente dispondremos de más de 1 GW instalado de esta tecnología.

Los proyectos de granjas de boyas flotantes generadoras de energía más destacados

En concreto, el informe de ESB presenta al demostrador de energía de las olas Wanshan Sharp Eagle de 1MW (2x500kW), en China, como el progreso más significativo en el despliegue de la energía de las olas durante 2022. La instalación consiste en un semisumergible equipado con atenuadores WEC, desplegado por completo en 2023. Están pendientes por conocerse los resultados de la operación de demostración en 2023. En Europa, se instalaron 12,7 MW de energía de las olas desde 2010. Pero sólo 400 kW de dicha capacidad está dispuesta en el agua. Por cierto, CorPower implementó su dispositivo C4 (300 kW) en el sitio de pruebas de WavEc en Agucadoura Portugal y comenzó las pruebas en aguas abiertas en 2023. Esto luego de una campaña de pruebas en seco de 12 meses y gran cantidad de  retrasos en la implementación. Durante marzo de 2023, ENI instaló su convertidor de energía de olas marinas inerciales (ISWEC) de 250 kW en la isla de Pantelleria en Italia. En este caso, la masa giratoria flotante WEC está a 800 m de la costa y dispone de conexión a la red de la isla. A finales de 2022, Simply Blue Group (SBG) y ESB firmaron un acuerdo para desarrollar conjuntamente un piloto de energía de las olas denominado Saoirse. Este consiste en un desarrollo planificado de 5 MW, el primero en su clase, integrado por una serie de 14 WECs con tecnología CorPower Ocean. Las boyas flotantes generadoras de energía están instaladas entre 4 y 6 km de la costa del Condado de Clare, en Irlanda. Desde 2020, SBG viene desarrollando este proyecto. En julio de 2023, Saoirse Wave Energy Ltd. obtuvo la financiación del Fondo de Innovación de la UE para desarrollar la instalación.

Las metas europeas en capacidad instalada de energía undimotriz y mareomotriz

Ciertamente, la Comisión Europea fijó un objetivo de capacidad instalada de energía undimotriz y mareomotriz de 100 MW para 2025, 1 GW para 2030 y 40 GW para 2050. Con el propósito de apoyar el cumplimiento de tales objetivos, el programa de trabajo Horizonte Europa 2023-2024 ofrecerá entre 18 y 20 millones de euros en subvenciones para dos granjas piloto de olas en territorio europeo. Cabe destacar la publicación en marzo de 2023 de una revisión de la Directiva sobre energías renovables que determinó un objetivo indicativo para la tecnología innovadora de energías renovables de al menos el 5% de la capacidad de energía renovable recién instalada. En opinión de expertos, la mencionada directiva debería permitir un mayor despliegue de la energía de las olas. Aunque en E4e Soluciones somos especialistas en el diseño y desarrollo de instalaciones de autoconsumo fotovoltaico, apoyamos el despliegue de proyectos de otras energías renovables. Sin duda, la tecnología de boyas flotantes generadoras de energía es una opción fascinante y con buenas perspectivas en España. Por cierto, puedes consultar el siguiente enlace si tienes dudas y preguntas sobre el autoconsumo solar.