Los cinco Grandes Lagos (Superior, Huron, Michigan, Erie y Ontario) contienen el 20% de los recursos de agua dulce del planeta. Abastecen a más de 40 millones de personas con agua limpia. Y tienen un gran potencial de energía eólica.

Las evaluaciones de recursos eólicos estiman que la capacidad de energía potencial de los Grandes Lagos es de 160 gigavatios para turbinas eólicas de fondo fijo y alrededor de 415 gigavatios para sistemas de energía eólica flotante. Este potencial de recursos de energía eólica supera el consumo anual de electricidad en cinco de los ocho estados de EE. UU. que bordean los Grandes Lagos.

En resumen, la energía eólica presenta una gran oportunidad para que la región de los Grandes Lagos haga la transición a la electrificación de energía limpia y obtenga los beneficios asociados.

Para obtener una mayor comprensión de esta posibilidad, así como de los obstáculos que enfrenta el desarrollo de la energía eólica en los Grandes Lagos, la Oficina de Tecnología Eólica del Departamento de Energía de EE. UU. financió una investigación realizada por el Laboratorio Nacional de Personal de Energía Renovable (NREL). El informe resultante, Evaluación de los desafíos y oportunidades de la energía eólica de los Grandes Lagos, establece una agenda de investigación integral para abordar estos problemas y traza un camino comercial para la energía eólica en los Grandes Lagos que comenzará antes de 2035.

La oportunidad es lo más importante para llevar

La investigación de NREL indica que la adopción de la energía eólica marina podría permitir a los estados de los Grandes Lagos cumplir sus objetivos de energía limpia, fortalecer sus economías con empleos bien remunerados y proporcionar un entorno más limpio para los residentes.

«La energía eólica en los Grandes Lagos es atractiva tanto desde la perspectiva de la energía limpia como del crecimiento económico», dijo Walter Musial, científico investigador del NREL, coautor del informe y experto principal del Laboratorio de Energía Eólica Marina. “Los Grandes Lagos tienen un recurso eólico abundante cerca de los centros de población, y existe una oportunidad real para que los recursos de energía eólica de los Grandes Lagos contribuyan no solo a la combinación de energía limpia de la región y su crecimiento económico, sino también al logro de objetivos nacionales limpios a largo plazo. objetivos energéticos fijados por la administración.

Uno de los beneficios económicos más viables para el desarrollo de la energía eólica marina en los Grandes Lagos es el potencial para expandir la logística local y las cadenas de suministro. Esto incluye el desarrollo y la revitalización de fábricas, puertos y embarcaciones que satisfagan las necesidades de la nueva industria de energía eólica marina con base en los Grandes Lagos.

Obstáculos únicos que enfrentar

Según Musial, el mayor obstáculo para el desarrollo de la energía eólica marina en los lagos son las estrechas esclusas del St. Lawrence Seaway y el Canal Welland. Estos canales, que se extienden hasta el Océano Atlántico, son demasiado estrechos para acomodar los enormes barcos de alta mar que se utilizan para instalar las turbinas eólicas en alta mar.

“Todo tiene que pasar por esclusas o construirse en lagos”, dijo Musial. “Para la energía eólica marina flotante, la mayor parte de la construcción y el montaje deberán administrarse en un puerto de los Grandes Lagos, similar a lo que imaginamos en el océano. Pero para los cimientos de fondo fijo, necesitamos encontrar alternativas a las típicas tecnologías eólicas marinas basadas en el océano, que requieren embarcaciones de instalación gigantes».

Otro desafío importante es el hielo de agua dulce, que es más fuerte que el hielo marino y más frecuente en los Grandes Lagos que en los sitios de energía eólica marina del Atlántico. El hielo superficial de agua dulce anual de los lagos presenta nuevos desafíos tecnológicos, particularmente para las turbinas eólicas flotantes, que aún no se han probado en estas condiciones.

«No creemos que desarrollar turbinas eólicas flotantes en climas helados vaya a ser un gran obstáculo, pero nunca se ha hecho antes, por lo que existe una cantidad significativa de incertidumbre», dijo Musial.

Otros problemas de implementación relacionados con el desarrollo de la energía eólica en los Grandes Lagos podrían retrasar el proceso y aumentar potencialmente los costos de capital del proyecto. Estos incluyen instalar las turbinas lo suficientemente lejos de la costa para mitigar las preocupaciones del punto de vista, los problemas ambientales, como las posibles interacciones con aves y murciélagos, y la competencia con la energía eólica y solar terrestre cercana y a escala de servicios públicos que actualmente es menos costosa.

«La región de los Grandes Lagos es el hogar de millones de residentes humanos y también proporciona un hábitat importante para la vida silvestre, incluidas las especies de aves y murciélagos residentes y migratorias», dijo Rebecca Green, investigadora del NREL, coautora del informe y experta en energía eólica marina. . experto. “Al considerar las preocupaciones sociales y ambientales ahora mientras llevamos a cabo la investigación necesaria para abrir los Grandes Lagos a la energía eólica marina, podemos identificar y emplear soluciones de minimización de riesgos e implementar estrategias de mitigación y ubicación de bajo impacto que ayuden a brindar los beneficios de los proyectos de energía eólica. los costos. Por ejemplo, ubicar turbinas en aguas más profundas y más lejos de la costa tiene el potencial de minimizar el impacto de los lugares escénicos y puede reducir las interacciones con algunas especies de vida silvestre».

Los aerogeneradores flotantes tienen ventajas

Dependiendo del lago, las turbinas eólicas marinas flotantes podrían tener ventajas sobre las turbinas de fondo fijo, según Musial.

Aquí hay cinco razones por las cuales:

1. Transporte. Los componentes flotantes de las turbinas eólicas marinas pueden cruzar el mar y los canales y montarse en puertos construidos sobre lagos, eliminando la necesidad de grandes embarcaciones. Es posible que se necesiten turbinas eólicas de fondo fijo en las aguas menos profundas del lago Erie, pero es probable que estas turbinas sean más pequeñas porque no habrá grandes embarcaciones de instalación disponibles.
2. Ver retención. Las estructuras flotantes podrían desplegarse en aguas más profundas, donde serían menos visibles desde la costa.
3. Perturbación del lecho del lago. Las estructuras flotantes evitarían la mayor parte del riesgo de perturbar posibles contaminantes en los sedimentos del lecho del lago cerca de la costa, que han generado preocupación por los suministros de agua potable.
4. Hielo. Los bordes de los Grandes Lagos tienden a congelarse más sólidamente y acumulan hielo a la deriva. Los lagos no siempre se congelan en el medio, donde se desplegarían las turbinas eólicas flotantes. El despliegue exitoso de turbinas eólicas marinas flotantes en los Grandes Lagos requeriría más investigación para determinar cómo responderían las máquinas al hielo estacional.
5. Actividad de pájaros y murciélagos. Las turbinas eólicas flotantes ubicadas a millas de la costa pueden reducir el potencial de interacciones entre la vida silvestre y la turbina para algunas especies de aves y murciélagos, aunque se necesita más investigación.

Haz que suceda

Se necesita una investigación más enfocada para desarrollar una estrategia informada de energía eólica para los Grandes Lagos. Las recomendaciones preliminares del equipo de investigación de NREL para permitir la energía eólica marina generalizada en los Grandes Lagos para 2035 incluyen:

• Evaluación de la caracterización del sitio, del recurso eólico, de las características de los fondos lacustres y de las condiciones del hielo
• Evaluar las capacidades y necesidades de puertos y embarcaciones para su instalación y mantenimiento
• Determinar cómo desarrollar una cadena de suministro regional
• Evaluación de opciones, capacidades y necesidades tecnológicas, incluidos sistemas de fondos fijos y flotantes
• Explore formas de involucrar a la fuerza laboral necesaria para respaldar el desarrollo y el mantenimiento continuo de esta nueva industria
• Estimación de costos del proyecto
• Desarrollar estrategias para monitorear y minimizar los impactos ambientales, como el riesgo de colisión de aves y murciélagos.
• Evaluar los impactos en el uso humano, incluida la revisión de puntos de vista y la asociación con pesquerías
• Evaluar las consideraciones normativas y políticas en cada estado, incluidos los procesos de arrendamiento en alta mar
• Investigar los puntos de interconexión de la red, la capacidad de administración de energía y los planes y necesidades de expansión de la transmisión.
• Investigar oportunidades potenciales y sinergias con entidades canadienses.

«Los Grandes Lagos ofrecen grandes oportunidades para el desarrollo de la energía eólica marina, y nuestra investigación es solo un punto de partida», dijo Musial. “Si bien existen obstáculos para cualquier despliegue de energía eólica marina, los desafíos de los Grandes Lagos son únicos y deben abordarse. Sin embargo, nuestro estudio no identificó barreras insuperables que finalmente harían que la energía eólica de los Grandes Lagos fuera inviable».

Aprende moÁrbitro en la investigación de energía eólica marina de NREL. Y asegúrese de suscribirse a Boletín de energía eólica de NREL para más noticias como esta.

Publicado originalmente en el sitio web de NREL.