Llega la esperada segunda parte del artículo publicado el año pasado sobre turbinas eólicas de record donde se hacía un repaso a modelos que han marcado records como GE1.5, E-126 o Haliade-X. En esta nueva entrega repasaremos turbinas eólicas que por una u otra razón, merecen pasar al salón de la fama eólico

 

El mayor tren de potencia hidraúlico: SEA ANGEL 7 MW – MITSUBISHI

 

 

Este es el modelo offshore que desarrolló Mitsubishi antes de formar la ya extinta JV con Vestas. De hecho, mantuvo este desarrollo unos años en paralelo con la V164. Se trata de una turbina de 7MW de potencia y 167m de diámetro. Se instalaron 2 prototipos: uno en 2014 en el emplazamiento de pruebas de Hunterston (Escocia) y el segundo en el parque de offshore flotante de Fukushima forward en 2015. El prototipo de Escocia se demolió en 2019 como se puede ver en este impresionante video

 

Por si todo la demolición de un prototipo y tener el otro en una instalación no fuera suficiente para ganarse el sitio en este artículo, este modelo incluía una rareza tecnológica de primer nivel: un tren de potencia hidráulico desarrollado por Artemis. La teóricas ventajas de este sistema denominado DDT (Digital Displacement Transmission) eran su menor peso y mayor fiabilidad pero lo cierto es que comercialmente no ha progresado.

 

Mitsubishi abandonó este desarrollo y centró todos sus esfuerzos en la V164 de Vestas así que nunca sabremos las posibilidades reales de este concepto, pero no cabe duda que fue un desarrollo tecnológico de primer nivel.

 

La turbina multirotor más grande: VESTAS MULTIROTOR

 

 

Vestas sorprendía en 2016 con la instalación de un prototipo muy especial: una turbina multirotor. En concreto, el proyecto integraba 4 antiguas V29-225kW en una estructura tipo árbol con nuevos convertidores y sistema de control. El objetivo era investigar si este tipo de configuración distribuida proporcionaba ventajas desde el punto de vista de producción de energía y reducción de cargas.

 

 

El prototipo se instaló en el centro de validación de Riso (DK) y fue desinstalado en Diciembre-2018. Hay diversas publicaciones técnicas sobre los resultados del periodo de validación donde se concluye que hay incremento de producción en torno al 1,5% gracias a la menor turbulencia del conjunto. En el magnífico blog windfarmbop hay un par de artículos que profundizan algo más en este demostrador.

Independientemente de los resultados científicos del proyecto, hay que reconocer que la turbina es una de las más curiosas que se han visto en la industria.

 

La turbina bipala más grande: MINGYANG SCD 6.0

 

 

Esta turbina ostenta el récord de ser la turbina bipala más grande jamás instalada, pero es que además, tiene un prototipo offshore funcionando. Es una tecnología denominada SCD (Super-Compact Drive) desarrollada por la compañía Aerodyn en 2007 y que tiene multitud de características llamativas:

  • Bipala
  • Downwind
  • Tren de potencia integrado con un generador autoportante síncrono de excitación eléctrica (no imanes permanentes) integrado con una multiplicadora de 2 etapas.

 

Si alguien se pregunta por qué bipala y downwind, a continuación las ventajas que expone Aerodyn:

 

 

Este diseño de Aerodyn se licenció en 2014 a una compañía China llamada Mingyang, que fue quien instaló los prototipos. En concreto el prototipo offshore es un modelo de 6 MW y rotor 140m que se encuentra instalado en Rudong, China. Como se aprecia en la foto, la estructura de cimentación es bastante atípica ya que parece una evolución de 6 patas del tripod clásico.

 

Aerodyn evolucionó el concepto SCD offshore hacia desarrollos flotantes, pero parece que Mingyang ha seguido otro camino ya que recientemente se anunció su primer proyecto flotante con una turbina tripala estándar de 5,5MW. Veremos si el concepto SCD para offshore tiene éxito con algún fabricante, pero me temo que será difícil que veamos turbinas tan especiales compitiendo en coste con las tradicionales.

 

La cometa generadora más grande: MAKANI M600

Quizás la turbina (por llamarlo de alguna manera) más impresionante desde el punto de vista tecnológico que ha existido nunca sea este prototipo offshore de Makani de 600kW.

 

 

Como se explica en su muy recomendable página web, el sistema consiste en un avión fijado a la base por un cable cuyas hélices sirven para “despegar” de la base y una vez está a 300m de altitud, comienza un vuelo tipo cometa donde las hélices pasan a ser generadores eléctricos que transmiten la energía generada a la base vía el cable de sujeción

 

La compañía fue creada en 2006 y generó muchísimas expectativas y ruido mediático cuando en 2013 fue comprada por Google con el objetivo de llevar sus diseños a productos comerciales. De pronto la idea loca de generar electricidad con cometas gigantes pareció más real con un gigante como Google detrás. Además, los prototipos de 600kW que se probaron hacían pensar que la cosa avanzaba pero en 2020, Google decidió abandonar el proyecto y aunque se rumoreó que Shell iba a ser el nuevo mecenas de la idea con el enfoque a offshore, parece que al final el proyecto se ha cancelado definitivamente, aunque toda la propiedad intelectual y el trabajo realizado está a libre disposición, cosa rara de ver pero que ayudará a futuros desarrollos.

 

La excesiva complejidad del concepto parece que ha sido la causa del fracaso. Lo cierto es que combinar las complejidades de diseñar un avión, generadores multifunción, cargas del cable, aerodinámica de todo el conjunto, control autónomo, etc suena al sueño de cualquier buen ingeniero pero a la pesadilla de todo product manager. De hecho, el prototipo offshore que se ve en el vídeo de entrada se estrelló al fallar el control y no poder volver a su base durante uno de sus vuelos.

 

El fracaso de Makani ha sido un jarro de agua fría para las expectativas de este tipo de turbinas, pero no ha desanimado a otras compañías como SkySails Power que siguen desarrollando conceptos más simples de cometas generadoras y que quizás algún día veamos en proyectos comerciales de gran escala.

 

La turbina más grande en desarrollo: MySE 16-0-242

 

 

Como explicamos en detalle en el post dedicado a las nuevas turbinas offshore, la pelea por disponer de las turbinas offshore más potentes está que arde. Cuando Vestas anunció el pasado mes de Febrero una turbina de 15MW y 236m de rotor, cuyo prototipo está planificado para 2022, nadie pensaba que el record de turbina más potente le iba a durar tan poco porque el pasado mes de Agosto, Mingyang sorprendía anunciando un gigante aún mayor: 16MW y rotor de 242m

 

Sus dimensiones son difíciles de creer: pala de 118m (equivalente a poner 7 trailers en línea), área de barrido de 46.000 m2 (equivalente a 6 campos de fútbol) y una media de 80GWh de producción anual (suficiente para abastecer 20.000 hogares medios).

 

Pero si sus dimensiones resultan difícil de imaginar, su plan de desarrollo también impresiona: fabricación de prototipo en 2022, certificación tipo en 2023 y fabricación serie en 2024. Está claro que la apuesta de MingYang va en serio y puede ser una amenaza a la hegemonía de los 3 grandes.

 

Hasta aquí ha llegado la segunda parte de la serie sobre turbinas de leyenda y aunque cueste creerlo, todavía se me ha quedado alguna calentando en la banda con ganas de salir pero eso será en la futuro tercer capítulo si llega. Mientras disfrutaremos con estas maravillas de la tecnología eólica