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El pulso de las energías del mar

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Ocean Energy Systems (OES) es el nombre corto del Programa de Colaboración Tecnológica sobre Sistemas de Energías Oceánicas de la Agencia Internacional de la Energía, un programa que la AIE puso en marcha en 2001 como respuesta al aumento de la actividad (I+D) que estaba produciéndose en torno al aprovechamiento energético de las olas y de las corrientes oceánicas. Han pasado casi 20 años desde entonces, y la organización está ahora compuesta por 25 miembros: grupos de especialistas de departamentos gubernamentales, agencias
nacionales de energía y los principales organismos científicos de investigación. OES acaba de publicar su Informe 2019 sobre Energías Oceánicas, un informe en el que la AIE le toma el pulso (en lo que se refiere a su actividad en materia de energías oceánicas) a los 20 países que participan en este programa, entre ellos, España. Beñat Sanz, coordinador de la sección Energías Renovables Marinas de la Asociación de Empresas de Energías Renovables (APPA Marina) repasa, en exclusiva para ER, las claves de ese informe. [Foto].
El pulso de las energías del mar

Ocean Energy Systems (OES) es un programa que aborda todas las formas de generación de energía en las que el agua de mar (sus propiedades físicas y químicas) es protagonista. Así, trabaja con las olas, las mareas y las corrientes oceánicas, la energía térmica del océano (hay tecnologías que aprovechan las diferencias de temperatura –aguas profundas frías versus aguas superficiales calientes– para generar electricidad) y la procedente del gradiente de salinidad (hay otras tecnologías que aprovechan los diferentes grados de salinidad de unas aguas y otras para producir energía). Pues bien, Ocean Energy Systems acaba de publicar su último Informe Anual, “an overview of ocean energy activities in 2019”, un documento en el que efectivamente repasa las actividades que el sector global de las energías oceánicas ha desarrollado a lo largo de los últimos meses y que, para empezar, hace un balance a más largo plazo. A saber: la producción mundial de energía de las olas y las mareas se ha multiplicado por diez en la última década. Aunque las cifras son aún discretas, el informe muestra que la energía acumulada producida por las olas y las mareas ha aumentado de menos de cinco gigavatios hora (5 GWh) en 2009 a casi cincuenta en 2019.

Asimismo, gracias a mecanismos de “push and pull” que están impulsando el sector en varias regiones del mundo, se han instalado en mar abierto numerosos dispositivos de extracción de energía mediante olas y corrientes para ser probados en condiciones reales. El Informe OES 2019 pone de manifiesto el considerable esfuerzo mundial que se está llevando a cabo para identificar las vías de comercialización de esta familia de tecnologías oceánicas. A medida que el objetivo de descarbonización y la neutralidad climática van asomando en el horizonte de la política europea, las tecnologías oceánicas van despertando un mayor interés en los gobiernos y los agentes que toman las grandes decisiones.

Según el actual presidente de la OES, Henry Jeffrey, de la Universidad de Edimburgo, el informe muestra el considerable protagonismo que pueden tener las energías renovables marinas como parte de la estrategia para llevar a cabo la descarbonización de la economía y cumplir con los ambiciosos objetivos de reducción de emisiones para abordar los desafíos ambientales y climáticos que se avecinan. Mientras el sector sigue avanzando a pasos agigantados, la industria energética oceánica se enfrenta a varios desafíos, como la rentabilidad, la seguridad, la instalación, la operatividad, la financiabilidad o la estandarización.

Henry Jeffrey, presidente de Ocean Energy Systems: “en particular, se requieren importantes avances en la reducción de costes, para que las tecnologías oceánicas compitan con otras tecnologías de baja emisión de carbono. Esto resalta la importancia de programas como el SET-Plan europeo [Strategic Energy Technology plan], que tiene como objetivo demostrar el despliegue de la energía oceánica a escala comercial y reducir los costes, apuntando a objetivos de LCOE [coste de generación de la energía] de diez céntimos de euro por kilovatio hora en 2030 para la energía de las corrientes y quince para la energía de las olas, respectivamente”

En este sentido, el comienzo de esta nueva década es muy prometedor para las energías oceánicas: se está planificando el despliegue de importantes proyectos para los próximos años en Norteamérica, Australia, China, India, Corea o Canadá. Del mismo modo, los líderes de toda Europa han identificado la energía oceánica como un componente esencial para cumplir los objetivos de descarbonización, fomentar el crecimiento económico y crear futuras oportunidades de empleo. Entre los principales acontecimientos cabe citar el SET-Plan y la Estrategia de Crecimiento Azul y cabe así mismo destacar que España ha dado también un paso importante al establecer objetivos concretos para las energías oceánicas (25 megavatios en 2025 y cincuenta megas en 2030).

OES señala hitos españoles del 19
El Informe OES 2019 repasa un año que cabría calificar de exitoso para las energías oceánicas en España. Varios proyectos en curso han mostrado significativos progresos en la fiabilidad. Destacaremos cinco:

(1) la central de aprovechamiento de la energía de las olas de Mutriku, que se ubica en el dique de abrigo que protege la bocana del puerto de ese municipio guipuzcoano, ha cerrado otro año completo en operación;

(2) el dispositivo flotante Marmok-A-5 de aprovechamiento de la energía de las olas, desarrollado por una empresa vasca, ha culminado en 2019 un trienio (tres inviernos) en operación en mar abierto. Marmok ha operado concretamente en el área marina de ensayos de la Biscay Marine Energy Platform (lo ha hecho en el marco del proyecto europeo Opera);

(3) el Marine Corrosion Test Site El Bocal de Cantabria, único laboratorio marino al aire libre de España que estudia el comportamiento de diferentes materiales y recubrimientos frente a los efectos de la corrosión marina y el biofouling (adhesión de microorganismos marinos), ha seguido atrayendo proyectos. Ya en 2018, El Bocal, que se encuentra en una zona de acantilados al norte de Santander, fue la instalación europea más demandada dentro de la segunda convocatoria del proyecto MaRiNet2, iniciativa europea en la que participan 39 socios de 13 países y a la que está vinculada toda una red de infraestructuras singulares (56, concretamente) dedicadas a la investigación de las energías renovables marinas. Pues bien, en 2018, El Bocal, que está gestionado por el centro tecnológico CTC, fue la infraestructura más demandada del continente en el marco del proyecto paneuropeo MaRiNet2. La capacidad de atracción que ejerce esta infraestructura para ensayos en condiciones reales sobre los investigadores europeos se fundamenta sobre dos pilares, según el CTC: (1) El Bocal ofrece tres condiciones de ensayo (sumergida, mareal o salpicadura) en función de la exposición de las muestras, y (2) se encuentra en una zona de mar abierto, por lo que oferta “un ambiente idéntico al que soportan las estructuras offshore”;

(4) el laboratorio marino flotante de componentes y materiales Harshlab ha completado un año de operación en mar abierto. Desarrollado por la vasca Tecnalia, Harshlab es una especie de boya-lab flotante cuyo objetivo –explican desde Tecnalia– es obtener información sobre el comportamiento de los materiales, componentes y equipos marinos, “a fin de poder desarrollar sistemas energéticos offshore con un alto grado de supervivencia”; y

(5) además, a lo largo de 2019 han tenido lugar así mismo diversos ensayos (sin conexión a red) tanto en la Plataforma Oceánica de Canarias, como en Punta Langosteira (Proyecto DemoWave). Plocan es un banco de pruebas que se encuentra en altamar, a un kilómetro y medio de la costa de la isla de Gran Canaria (23 kilómetros cuadrados y fondos marinos de profundidades que oscilan entre los 30 y los 600 metros controlados desde una plataforma fijada al lecho marino); y Langosteira es una zona experimental de ensayos de energías oceánicas de 2,6 kilómetros cuadrados, aguas de entre 20 y 60 metros de profundidad y recurso estimado de 30 kilovatios por metro de frente de ola).

No obstante, aún quedan varias barreras a superar: algunas, vinculadas al desarrollo de la tecnología; y otras, debidas a la falta de una un marco regulatorio estable y una apuesta política proactiva para seguir avanzando en el desarrollo del sector.

Durante 2019, el Gobierno español culminó, tras varios meses de trabajo, el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2021-2030, estableciendo unos objetivos en el ámbito de las Energías del Mar (como las denomina este Plan) de 25 MW de capacidad instalada para 2025 y 50 MW para 2030. Asimismo, la Administración está trabajando coordinadamente con el sector en la Planificación y Gestión del Espacio Marítimo que tendrá que estar finalizado para marzo de 2021.

Las leyes del mar
En cuanto al marco regulatorio para implementar proyectos vinculados a las energías oceánicas, en España no existe un proceso de consentimiento específico para estas tecnologías, pero sí hay legislación que, indirectamente, afecta, como es el Real Decreto 1028/2007, que establece el procedimiento administrativo para la tramitación de solicitudes para instalaciones de generación de electricidad en aguas territoriales. Aunque dicho RD se centra en la energía eólica marina, también incluye la generación de electricidad a partir de otras tecnologías de aprovechamiento de las energías renovables marinas. En cualquier caso, ese RD, redactado hace trece años, está totalmente desactualizado, y una de las acciones principales para relanzar el sector es actualizar dicha legislación a la tecnología actual (eólica flotante, por ejemplo).

La Ley 2/2013, de 29 de mayo, de protección y sostenibilidad de las costas, proporciona el marco legal para la ocupación del mar territorial, así como cuestiones de gobierno que afectan al sector pesquero y las condiciones de seguridad para la navegación marítima. La Ley 21/2013, de 9 de diciembre, establece un sistema simplificado de proceso de evaluación del impacto ambiental para todos proyectos de energía marina.

Sin incentivos
A nivel de incentivos de mercado, España no dispone aún de ningún mecanismo específico para las instalaciones de energías oceánicas, lo que resulta ser otro hándicap a superar. Hay varios programas nacionales y regionales de financiación pública y apoyo a la I+D y a la demostración tecnológica, pero la mayoría de ellos no son específicos para esta familia tecnológica. Los dos únicos programas que se han centrado en las energías del mar han sido:

(1) OceanERA-NET Cofund (2017-2021) financiado por la Unión Europea (a través del programa Horizonte 2020), con el objetivo de coordinar el apoyo a la investigación y el desarrollo de la energía oceánica, para fomentar proyectos de colaboración que aborden algunos de los principales retos identificados para el sector conforme se avanza hacia la comercialización; y

(2) el Ente Vasco de la Energía (organismo dependiente del Gobierno vasco) ha lanzado en 2019 un nuevo Programa de Demostración y Validación de las nuevas tecnologías de energía renovable marina. Como en las convocatorias anteriores, el programa ha contado con un presupuesto de 2,5 millones de euros para proyectos de un máximo de 3 años de duración.

Proyectos de I+D
Financiado en el marco del programa Horizonte 2020 (que es un programa europeo que financia proyectos de investigación e innovación) y coordinado por el centro tecnológico vasco Tecnalia, el Proyecto Opera llegó a su fin hace apenas unos meses, después de 3,5 emocionantes años de investigación. El proyecto ha consistido en probar en mar abierto, en condiciones reales, el dispositivo Marmok-A-5, que ha sido desarrollado por Oceantec (ingeniería vasca adquirida por el grupo IDOM en septiembre de 2018). Marmok ha sido efectivamente probado, con éxito, en la Biscay Marine Energy Platform (que es un área en mar abierto, frente a la costa vasca, habilitada para ensayos de dispositivos de aprovechamiento de las energías oceánicas) y fue desmantelado en junio de 2019.

BlueGift es un proyecto del Fondo Europeo de Desarrollo Regional, que cuenta con un presupuesto de 2,5 millones de euros, y que tiene como objetivo ayudar a las empresas del Espacio Atlántico para probar tecnologías de generación de Energía Renovable Marina en entornos marinos reales y demostrar que se puede generar energía a partir del océano. En BlueGift participan, junto a otra decena de agentes europeos del sector, la Plataforma Oceánica de Canarias, la Biscay Marine Energy Platform y el Ente Vasco de la Energía.

El proyecto DTOceanPlus, financiado en el marco del programa Horizonte 2020 y coordinado por Tecnalia, alcanzó su ecuador en octubre de 2019. En el marco de este proyecto, se están trabajando herramientas de diseño de código abierto para apoyar el proceso de innovación y desarrollo para los subsistemas, dispositivos y conjuntos de energías oceánicas.

El proyecto Nemmo (2019-2022), financiado por el programa Horizonte 2020 (H2020) y coordinado también por Tecnalia, se propone impulsar la competitividad de la energía de las corrientes mediante la optimización del diseño y rendimiento de las palas de la turbina. El proyecto tiene como objetivo crear una pala más grande, ligera y duradera permitiendo que los dispositivos alcancen capacidades de más de dos megavatios (2 MW). La empresa gallega Magallanes Renovables, que ha desarrollado un dispositivo flotante del que penden dos turbinas submarinas que aprovechan la energía de las corrientes de marea, también participa en el proyecto como asociado clave y usuario final y beneficiario del prototipo fabricado en Nemmo.

El proyecto SEA-Titan (2018-2021), financiado también por el programa H2020 y coordinado por la española Wedge Global, continúa haciendo buenos progresos, completando en 2019 el modelado y el diseño de la nueva unidad modular de power take off–PTO. Fundada en 2008 por cuatro profesionales con larga experiencia en los sectores de la tecnología y la ingeniería, Wedge Global ha desarrollado un prototipo de aprovechamiento de la energía de las olas que ya se encuentra en torno a la fase TRL 7 (el criterio Techology Research Level, que viene del mundo aeroespacial, pretende definir los diferentes niveles en que se encuentra un desarrollo tecnológico para tratar de conocer su grado de madurez; hay 9 niveles; el TRL 1 vendría a ser el concepto base; y el TRL 9, el producto listo para entrar en el mercado). La solución undimotriz Wedge Global es, probablemente, junto a la de Oceantec-IDOM, la más avanzada de España en este sector, el de las tecnologías de aprovechamiento de la energía de las olas. La empresa ha estado probando un prototipo durante cinco años consecutivos en Plocan, en el marco del proyecto WEP+, proyecto que ha sido continuación de otros dos (Undigen y Undigen+) y que concluyó en 2019 con resultados excepcionales.

WESE es un proyecto financiado por la Agencia Ejecutiva para Pequeñas y Medianas Empresas (Eamse son sus siglas en inglés) de la Comisión Europea. Su objetivo es recoger y procesar datos ambientales de tres dispositivos de energía de las olas instalados en España y Portugal para mejorar la capacidad de modelación, elaborar una guía para obtener permisos ambientales, y para facilitar la selección de las ubicaciones de los parques de aprovechamiento de la energía de las olas. Durante la primavera de 2019 fueron desarrolladas algunas acciones en BiMEP para recoger datos ambientales antes del desmantelamiento del proyecto Opera.

TRLplus, terminado en 2019, ha sido un proyecto de Retos Colaboración aprobado por el Ministerio español de Ciencia, Innovación y Universidades con el objetivo de crear servicios innovadores y altamente competitivos que ayuden al desarrollo de la industria en el mercado del futuro, apoyando a los desarrolladores y a la industria secundaria involucrada durante todo el ciclo de vida de un parque offshore.

El proyecto ELBE, liderado por el Cluster de Energía del País Vasco, forma parte del programa Growth “Cluster Go International” de la DG Growth de la Unión Europea y tiene como objetivo contribuir a posicionar a Europa como líder mundial tecnológico e industrial en Energía Azul, con un enfoque en las áreas emergentes, como energía eólica flotante, las olas y las mareas.

Flotant es un proyecto financiado por el programa H2020 y dirigido por Plocan. Su principal objetivo es desarrollar la ingeniería conceptual y básica del proyecto, incluyendo pruebas de rendimiento del amarre, sistemas de anclaje y el cable dinámico para mejorar la rentabilidad, darle mayor flexibilidad y robustez a una estructura flotante híbrida de plástico y hormigón. Además, la evaluación y optimización durante la construcción, así como las técnicas de instalación y desmantelamiento, se espera también contribuyan a reducir el coste final de la energía eólica marina y a facilitar su despliegue. Se espera lograr una reducción del 60% del coste de la inversión (CapEx) y del 55% de los costes de operación (OpEx) para 2030.

Durante 2019, la tercera y cuarta convocatoria del proyecto MariNet2 (H2020), que trajeron a España nuevos usuarios tanto al HarshLab (el avanzado laboratorio flotante para la evaluación de sensores y componentes) como a Mutriku (que es la primera central eléctrica de olas multiturbina del mundo; Mutriku por cierto se ha integrado en la infraestructura del BiMEP, siendo ahora también una instalación para ensayos).

Por fin, la empresa gallega Magallanes Renovables ha instalado su plataforma prototipo de 1,7 MW en el Centro Europeo de Energías Marinas (European Marine Energy Centre, EMEC) de las islas Orcadas (Reino Unido). La instalación tuvo lugar en febrero del año pasado y, durante ese año, la compañía ha sido capaz de validar las operaciones en condiciones reales.

* Beñat Sanz es coordinador de la sección Marina de la Asociación de Empresas de Energías Renovables de España (APPA Marina) APPA Marina aglutina a cerca de una veintena de entidades de diversa tipología, desde agencias de energía autonómicas a start-ups tecnológicas, grandes ingenierías, promotoras, utilities, centros tecnológicos e incluso empresas de la industria auxiliar. Son estas: Aquatera, AZ Renovables, Cener, Degima, EDP Renováveis, Ente Vasco de la Energía, EnerOcean, Equinor, Fundación Asturiana de la Energía, Fundación Instituto de Hidráulica Ambiental de Cantabria (IH Cantabria), IDOM, Plataforma Oceánica de Canarias (Plocan), Saitec Offshore Technologies, Sener, Tecnalia, TecnoSub, Wedge Global.

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