¿Podrán resistir los proyectos eólicos marinos los vientos extremos que se avecinan?

La energía eólica marina es un pilar fundamental en la transición hacia las energías renovables y su capacidad acumulada se multiplicará casi por ocho en la próxima década. Pero esta expansión se enfrenta a una amenaza creciente y paradójica: el cambio climático está intensificando la frecuencia y la fuerza de los vientos extremos sobre los océanos.

Un estudio publicado en 'Nature Communications' alerta de que más del 40% de los parques eólicos marinos, tanto los ya operativos como los planificados en Europa y Asia, están expuestos a velocidades de viento que superan los umbrales de diseño para el tipo de turbinas más comúnmente utilizadas en estas regiones. Estos hallazgos subrayan la necesidad urgente de adaptar la infraestructura crítica.

La investigación se centró en analizar la evolución de la velocidad del viento con un periodo de retorno de cincuenta años, un parámetro técnico clave denominado U₅₀. Este valor representa la velocidad máxima que, estadísticamente, puede esperarse que ocurra una vez cada cincuenta años, y es la referencia que utilizan los ingenieros para diseñar turbinas capaces de soportar los episodios más extremos.

Un cambio significativo

Para calcularlo, los científicos emplearon datos horarios de viento a 100 metros de altura –la altura típica del buje de una turbina– desde 1940 hasta 2023. Los resultados revelan un panorama de cambio significativo. A nivel global, la velocidad extrema del viento en las regiones oceánicas ha aumentado a un ritmo de 0,016 metros por segundo cada año, una tendencia que resulta estadísticamente notable.

Este incremento no es homogéneo, sino que se ha detectado en el 62,85% de las zonas costeras analizadas, precisamente donde se concentran la mayoría de las instalaciones eólicas marinas. Las áreas más afectadas son las propensas a la actividad ciclónica, tanto tropical como extratropical, cuya energía e intensidad parecen estar modificándose debido al calentamiento global.

Además, el estudio revela que un 36,7% de la superficie oceánica mundial presenta valores de U₅₀ que ya superan el límite de diseño para las turbinas de Clase III, diseñadas para resistir vientos de hasta 37,5 metros por segundo (135 kilómetros por hora).

Preocupación en Europa

Al trasladar estos datos a la realidad de los parques eólicos, el análisis de riesgo se vuelve más concreto. En Europa, donde la energía eólica marina está más desarrollada, la situación es particularmente preocupante. La mayoría de los parques comisionados, un 74,26%, se encuentran en regiones donde la tendencia del U₅₀ es claramente ascendente.

Esto afecta a áreas clave como el sureste del Reino Unido y las aguas costeras de Alemania, Dinamarca, Países Bajos, Bélgica y Suecia. En total, 48 parques eólicos, con una capacidad combinada de 9,68 gigavatios, están expuestos a lo que el estudio clasifica como riesgo Tipo 1, lo que significa que los vientos extremos que soportan ya superan el umbral de seguridad de las turbinas de Clase III. Otros 61 parques, con 18,14 gigavatios de capacidad, se enfrentan a un riesgo Tipo 2, al exceder el límite de diseño más estricto de la Clase II.

En Asia, el paisaje es más diverso. Aunque la velocidad media del viento extremo en los parques operativos es menor que en Europa, la variabilidad espacial es mucho mayor. Allí, más de la mitad de las ubicaciones muestran tendencias a la baja en el U₅₀, lo que podría sugerir un menor riesgo inmediato.

Una calma engañosa

Sin embargo, esta aparente calma es engañosa. Algunos de los parques más expuestos a riesgos severos se encuentran en Asia, como dos instalaciones cerca del Estrecho de Taiwán que se enfrentan a riesgos de Tipo 2 e incluso Tipo 3, el nivel más alto, que corresponde a turbinas de Clase I diseñadas para los entornos más hostiles. Y lo que es más significativo, en los parques asiáticos que sí están en riesgo, la tendencia general del U₅₀ es mayoritariamente al alza, según revela el estudio.

La mirada hacia el futuro, analizando las zonas de desarrollo planificadas, no ofrece mucho alivio. En Europa, el 68,03% de las áreas destinadas a nuevos parques muestran un aumento significativo en los vientos extremos. Se prevé que 208 proyectos planificados se enfrenten al riesgo Tipo 1 y 292 al Tipo 2, lo que representa una capacidad planificada combinada de 403 gigavatios.

En Asia, el 61.23% de los proyectos en cartera se sitúan en regiones con U₅₀ en aumento, especialmente en las costas de Corea del Sur, Vietnam y el este y sureste de China. La conclusión es clara: la próxima generación de infraestructura eólica marina nacerá en un entorno más exigente que el previsto cuando se establecieron los estándares de diseño actuales.

La incidencia del calentamiento global

El estudio también dedica una atención especial a los países en desarrollo, actores cruciales en la transición energética global con ambiciosos planes eólicos marinos. Naciones como India, Vietnam, Colombia, Sudáfrica y Filipinas se encuentran en una encrucijada. Muchas de ellas tienen una gran parte de sus costas experimentando un aumento en los vientos extremos.

En países como Turquía y Filipinas, aproximadamente el 3% de sus áreas costeras presentan valores de U₅₀ que superan el umbral más alto de 50 metros por segundo (180 kilómetros por hora), un escenario de riesgo Tipo 3 que supone un desafío técnico y económico adicional.

El análisis muestra una fuerte correlación entre el aumento de la temperatura superficial del mar y la velocidad máxima anual del viento, lo que sugiere que el calentamiento global actúa como un motor de estos fenómenos extremos.

Los investigadores aconsejan adoptar medidas como utilizar turbinas de clases de carga más altas en regiones de riesgo; revisar y localizar los estándares de diseño internacionales para reflejar las nuevas realidades climáticas; e incorporar filosofías de ingeniería que prioricen la resiliencia y una recuperación rápida tras los eventos extremos.