La energía eólica flotante se posiciona como una de las soluciones más prometedoras para avanzar hacia un modelo energético sostenible y descarbonizado. Con acceso a recursos eólicos de alta calidad en aguas profundas y sin las limitaciones geográficas de la eólica fija, esta tecnología abre nuevas posibilidades para la generación masiva de energía limpia.
La energía eólica flotante se posiciona como una de las soluciones más prometedoras para avanzar hacia un modelo energético sostenible y descarbonizado. Con acceso a recursos eólicos de alta calidad en aguas profundas y sin las limitaciones geográficas de la eólica fija, esta tecnología abre nuevas posibilidades para la generación masiva de energía limpia.
Sin embargo, el desarrollo y despliegue de parques eólicos flotantes presenta retos técnicos complejos, desde el diseño estructural hasta la operación y mantenimiento en entornos marinos exigentes.
En este contexto, la innovación tecnológica juega un papel clave. Tecnalia, como centro de investigación aplicada de referencia en energías renovables offshore, trabaja activamente en el desarrollo de soluciones avanzadas basadas en simulación numérica e inteligencia artificial para optimizar el diseño, la operación y la vida útil de aerogeneradores flotantes.
Principales desafíos técnicos
El diseño y la operación de sistemas de eólica flotante requieren un profundo conocimiento del comportamiento acoplado entre el aerogenerador, la subestructura flotante, los sistemas de fondeo y el entorno marino. Las condiciones ambientales variables y extremas, como oleaje, corrientes y viento turbulento, generan solicitaciones mecánicas complejas que deben ser cuidadosamente analizadas para garantizar la seguridad estructural y la fiabilidad del sistema.
Además, la necesidad de reducir costes (CAPEX y OPEX) obliga a optimizar diseños, minimizar incertidumbres y extender la vida útil de los componentes. Esto requiere metodologías robustas de simulación y herramientas de monitorización que permitan una toma de decisiones basada en datos reales y modelos predictivos.
Soluciones que combinan simulación numérica avanzada e IA
Tecnalia ha desarrollado un ecosistema de herramientas digitales para abordar los retos del diseño y operación de aerogeneradores flotantes. Esta solución combina métodos de simulación avanzada (como el análisis de elementos finitos, dinámica de fluidos computacional y modelos multi-cuerpo acoplados) con técnicas de inteligencia artificial para optimizar la predicción, el mantenimiento y el diseño de los sistemas.
Una de las líneas clave es el desarrollo de modelos híbridos, que integran datos reales de operación con modelos físicos. Estos modelos permiten, por ejemplo, predecir el estado estructural de componentes críticos, anticipar fallos y planificar el mantenimiento de forma más eficiente. Esta tecnología se está desarrollando en el marco del proyecto INTEGRIA, financiado por el Programa Hazitek.
Otra aplicación destacada es el análisis del comportamiento de sistemas de fondeo y cables umbilicales bajo cargas extremas. En este ámbito, Tecnalia está utilizando algoritmos de deep learning (un tipo de IA que imita el funcionamiento del cerebro humano para aprender de datos) para predecir su deterioro. También se emplean técnicas como transfer learning (adaptación de modelos a nuevos casos con pocos datos) y modelos Physics-Informed Neural Networks (redes neuronales que incorporan leyes físicas). Estas herramientas permiten calcular la vida útil remanente de los sistemas, lo que facilita decisiones de mantenimiento más precisas. Esta línea de investigación se ha desarrollado en el marco del proyecto RUL-ET.
Resultados demostrados en casos reales y plataformas como HarshLab
Los desarrollos de Tecnalia han sido validados en entornos reales a través del HarshLab, el laboratorio flotante más avanzado de Europa para ensayos offshore. Esta infraestructura permite recoger datos en tiempo real sobre condiciones ambientales y el comportamiento dinámico de componentes y sistemas asociados al mismo.
Gracias a la combinación de sensores avanzados, plataformas IoT y modelos de IA, se está realizando una monitorización inteligente y continua, generando gemelos digitales de los sistemas de fondeo y cable umbilical para facilitar el mantenimiento predictivo. Este conocimiento se podrá explotar en aplicaciones industriales y se traducirá en una mejora significativa de la fiabilidad, la disponibilidad y la eficiencia operativa de los parques flotantes.
Conclusión y visión a futuro
La integración de modelos numéricos, datos operativos y herramientas de inteligencia artificial está transformando el diseño y la operación de los parques eólicos flotantes. Tecnalia forma parte de esta revolución digital, desarrollando soluciones innovadoras que mejoran la seguridad, la eficiencia y la rentabilidad. Esta transformación no sólo acelera el despliegue a gran escala de la eólica flotante, sino que también impulsa el camino hacia un sistema energético net zero. Con una visión clara y colaboraciones sólidas, Tecnalia sigue avanzando hacia un futuro sostenible y tecnológicamente avanzado.