Así son los ingenios voladores que generan electricidad desde las alturas
Los sistemas aerotransportados de energía eólica, cometas, drones o planeadores que operan a más de 400 metros y generan energía en contextos en los que otras alternativas no son viables o rentables, buscan una pista de despegue con un marco regulatorio y el apoyo institucional y financiero
Llegan a alturas que solo están reservadas para privilegiados, superiores a los 400 metros, y donde los vientos soplan con más intensidad y de forma constante, aprovechando con mayor eficiencia los caprichos del dios Eolo. Se denominan AWES, por sus siglas en inglés, o lo que es lo mismo: sistemas aerotransportados de energía eólica. Es decir dispositivos voladores (cometas, drones o planeadores) atados por un cable a una ubicación en tierra firme que generan electricidad. Así de sorprendente es esta emergente tecnología que busca avanzar en nuevos emplazamientos para ganar horas de operación. Solo falta el impulso de un nuevo marco regulatorio y apoyo institucional y financiero (como en otras épocas tuvieron otras renovables) para su despegue comercial. De momento las primeras instalaciones han llegando al mercado, como la que la empresa alemana SkySails ha desplegado en Isla Mauricio: una cometa de 120 m² que vuela sobre campos de caña de azúcar proporcionando energía que se inyecta a la red eléctrica.
Los AWES se presentan como una alternativa cuando no es posible instalar los grandes aerogeneradores eólicos que conocemos. Ocurre en muchas ocasiones que estos colosos del viento se ven limitados en tierra por cuestiones logísticas en zonas de difícil acceso, o porque no hay espacio disponible, o existe un área de especial protección medioambiental, o no hay aceptación social o sencillamente no se cuenta con presupuesto o no son rentables. Y en mar, son las profundidades las que impiden levantar las grandes turbinas. La opción puede ser entonces desplegar un sistema AWE. Se piensa en ellos para cubrir las necesidades energéticas de islas, de zonas remotas y aisladas, en lugares donde no llega la red eléctrica o la red es pe
En sus comienzos empresariales, la alemana SkySails probó el sistema AWES en buques. Desarrolló una aplicación industrial capaz de remolcar un buque de 30.000 toneladas y sustituir así 2 MW de potencia de propulsión
queña, en áreas rurales, incluso para situaciones de catástrofe o emergencia porque son sistemas versátiles y fáciles de mover. Lo más innovador que se ha experimentado es un sistema AWE para ayudar en la propulsión de barcos.
Veinte empresas europeas se han enfrascado en el desarrollo de estas soluciones. Forman parte de la asociación Airborne Wind Europe. En total cerca de 70 organizaciones (centros de investigación, startup, compañías...) en el mundo conforman este nuevo sector al que ya se le ha colgado un futuro muy prometedor. Incluso la Agencia Internacional de la Energía lo ha incluido en su lista de tareas de investigación con el fin de crear «una comunidad sólida que trabaje en conjunto para identificar y mitigar las barreras para el desarrollo y despliegue de sistemas de energía eólica aérea». «Son sistemas renovables y con bajo impacto ambiental. Necesitan un 90% menos de material que una turbina eólica. Una cometa sustituye la torre y las palas de un aerogenerador convencional», defiende Kristian Petrick, secretario general de Airborne Wind Europe.
Potencial español
A este nuevo reto miran también empresas españolas. Se abre así un nuevo campo de actividad donde podemos dar la talla pues contamos con una potente industria eólica cuyas capacidades se pueden trasladar a toda la cadena de valor de los sistemas AWES. Además tenemos abundante recurso eólico en gran parte del territorio, disponemos de terreno para implantar estas soluciones y en zonas con baja densidad de población.
Otro interesante atractivo para desplegar aquí estos sistemas, y en consecuencia desarrollar toda la industria que los respalda, es el fuerte impulso que se quiere dar en España al autoconsumo. En la revisión del Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (Pniec) se ha previsto instalar 19 GW de autoconsumo solar para el año 2030. Y, aunque este documento no mencione expresamente la tecnología AWE, la idea es que estos sistemas pueden hibridar con los paneles fotovoltaicos. «AWE permite ajustar continuamente la altitud de captación del mejor recurso eólico disponible. Y eso aumenta su compatibilidad con otras renovables e hibridar con la energía solar fotovoltaica», garantiza Petrick. «Vemos mucho mercado en el autoconsumo compartido por empresas y en
Debajo y a la derecha, el prototipo que está probando un equipo de investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid y CT Ingenieros. Esperan tener un sistema para operar en un entorno real a finales de este año las comunidades energéticas - asegura-. Una pequeña instalación AWE de 100 kW produciría cinco veces más energía que una planta fotovoltaica del mismo tamaño y potencia. En las islas ya somos competitivos frente a la generación diésel: con una planta estándar de 100 kW el coste de kWh sería de 20 céntimos y produciría energía para satisfacer las necesidades de 150 hogares durante un año».
Un estudio realizado por CT Ingenieros prevé que en menos de cinco años tendremos los primeros parques de demostración AWES españoles y a medio plazo (en una década) los primeros proyectos comerciales para el mercado del autoconsumo (de hasta 100 kW) y para sustituir los grandes aerogeneradores que se vayan quedando obsoletos. « Es un sector con un gran potencial. Vamos a ser complementarios a la eólica tradicional. Hay grandes partes del territorio sin cubrir con aerogeneradores porque no es posible por diferentes motivos y donde sí podrían operar las cometas», garantiza Agustín Arjonilla, Senior Consultant de CT Ingenieros. Además, destaca otro mercado donde los AWES pueden tener una gran salida. « Son sistemas - dice- que proporcionan energía inmediatamente y son muy fáciles de transportar (básicamente es un camión) y de desplegar. Se puede utilizar en emergencias, en un barco, en un pueblo o en un resort».
Para conseguir esos desarrollos, esta industria necesitará «esquemas específicos de apoyo a sistemas AWES con tarifas especiales como también se hizo con otras renova
Uno de los prototipos que está testando Kitepower en la isla de Aruba. Puede generar hasta 100 kW y la cometa vuela hasta 350 metros de altura bles y estar exentos de ciertos permisos y estudios que se necesitan para parques eólicos pero que se pueden simplificar para nuestra tecnología», reclama Petrick.
La ingeniería CT está desarrollando junto a un equipo de investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid un prototipo AWE ( Made in Spain) que ya ha levantado el vuelo en sus primeros ensayos. « Hemos conseguido un vuelo autónomo con un software de control. Esperamos tener la primera máquina para que entre en operación este mismo año. Ahora podemos hacer estos ensayos bajo la normativa de drones en línea de vista. Pero los AWES son drones cautivos con un cable a tierra, capturamos el viento pero no volamos libremente como cualquier dron. Para avanzar necesitamos que la normativa nos considere autónomos y poder volar sin restricciones», considera Agustín Arjonilla.
La empresa gallega Grupo Head-Up también pretende ser pionera en el desarrollo de esta tecnología en España. Tanto para su aplicación en comunidades energéticas híbridas, donde diversas tecnologías se complementan, como para utilizar sistemas AWES en barcos. «Queremos desarrollar y probar un proyecto piloto con buques reemplazando hasta 2 MW la potencia de propulsión del motor principal. Las cometas vuelan a altitudes de hasta 400 metros. Durante el vuelo, el software del piloto automático garantiza que la cometa vuele patrones definidos basados en la dirección y velocidad del viento, así como en la velo