Por qué la energía eólica marina es fundamental para Estados Unidos

Rob Langford, vicepresidente de energías renovables marinas globales de la American Bureau of Shipping (ABS), analiza las oportunidades de crecimiento para Estados Unidos ahora que el país genera energía a partir de energía eólica marina por primera vez.

Explica cómo una mayor colaboración en la industria, la capacitación de los trabajadores del sector energético y la reutilización de activos heredados pueden reducir el costo de la infraestructura renovable y crear seguridad energética y laboral a largo plazo.

En 2015, Estados Unidos plantó las semillas de un futuro impulsado por energía limpia cuando se construyó su primer parque eólico marino comercial frente a la costa de Long Island.1 En el año 2023, el parque eólico, Block Island, comenzó a suministrar energía. Tras años de escrutinio regulatorio y planificación estratégica, ahora es un ejemplo vivo de que se pueden generar miles de megavatios a partir de fuentes limpias.

El proyecto incluye 12 turbinas y es el ejemplo perfecto de un enfoque internacional y colaborativo, ya que es una empresa conjunta entre Orsted de Dinamarca y una empresa de servicios públicos con sede en Nueva Inglaterra, Eversource. El proyecto promete generar suficiente energía para unas 70.000 viviendas a plena capacidad, una gota en el océano cuando se trata de satisfacer las necesidades energéticas de Estados Unidos. Sin embargo, se considera un hito importante. Se lanzó como un proyecto piloto con el objetivo de demostrar que la energía eólica marina es viable en Estados Unidos, y lo ha hecho.

El país tiene las habilidades técnicas, las capacidades de fabricación y la inversión necesarias para hacer crecer un próspero sector de energía limpia nacional. Sin embargo, una cadena de suministro global que lo respalde y el apoyo de los sectores existentes permitirán al país acelerar los planes para un futuro con bajas emisiones de carbono.
Una ola de proyectos eólicos marinos llega a Estados Unidos

Un informe publicado este año por el Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL), una organización respaldada por la Oficina de Tecnologías de Energía Eólica del Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE), encontró que un total de 4.097 MW de energía eólica marina estaban en construcción en mayo de 2024.2 Eso es cuatro veces el volumen registrado en el informe anterior del NREL. La cartera de proyectos eólicos marinos totaliza una capacidad de 80.523 MW, un 53% más que en 2023.

Históricamente, el mercado estadounidense de energía eólica marina flotante, que requiere que las turbinas estén amarradas al fondo marino en aguas más profundas en lugar de estar fijadas a una base, ha experimentado un crecimiento más lento. Dicho esto, en abril de 2024, la Oficina de Gestión de la Energía Oceánica (BOEM) publicó un plan de arrendamiento hasta 2028.3 Esto significa que se llevarán a cabo 12 subastas de energía eólica marina, siete de las cuales se realizan en aguas profundas y son adecuadas para instalaciones eólicas marinas flotantes.

Se trata de un avance importante porque la energía eólica marina flotante se puede implementar en áreas donde no es práctico instalar turbinas eólicas tradicionales. Las turbinas eólicas flotantes tienden a poder aprovechar las condiciones eólicas más favorables; potencialmente pueden acceder a velocidades de viento más altas, generar más electricidad y tienen menos impacto en el medio ambiente al estar ubicadas más lejos de la costa. Esto significa que tienen un menor impacto en la vida marina y sus soluciones de anclaje generan menos contaminación acústica.

Sin embargo, el mismo informe del NREL advierte que, como el mercado de energía eólica marina flotante aún no ha madurado en Estados Unidos, las tecnologías eólicas flotantes del país no están preparadas para aguas ultraprofundas. Las pruebas y demostraciones son cruciales, como también lo es aprender lecciones clave sobre técnicas y tecnologías viables observando los mercados internacionales que han establecido proyectos eólicos marinos flotantes exitosos.

A nivel mundial, la energía eólica marina flotante ha explotado; 245 MW de energía eólica marina flotante están actualmente en funcionamiento en 15 países.4 Noruega lidera con 94 MW de capacidad en tres proyectos, seguida de cerca por el Reino Unido con 78 MW de capacidad en dos proyectos. China, Portugal y Japón tienen capacidades operativas de 40 MW, 25 MW y 5 MW, respectivamente.

Estados Unidos, a través de BOEM, ya trabaja en estrecha colaboración con los reguladores de Dinamarca, Alemania y el Reino Unido para compartir conocimientos técnicos clave y consideraciones ambientales, y esto deberá continuar si Estados Unidos quiere aprovechar todo el potencial de la energía eólica marina flotante. La importancia de la polinización cruzada

Hay varios estados en los EE. UU. que tienen una industria petrolera y gasística offshore establecida. Esto significa que una fuerza laboral altamente calificada y experimentada, tecnologías y procesos probados y comprobados, capacidades de fabricación y una cadena de suministro bien conectada, que incluye flotas de barcos diseñados para ayudar en las operaciones offshore y puertos bien configurados, están listos para ser movilizados.

Un gran ejemplo de esto es Luisiana. Los cimientos del parque eólico de Block Island se diseñaron y construyeron en el estado, mientras que un grupo de especialistas técnicos de empresas con sede en Luisiana proporcionaron conocimientos de ingeniería, servicios de envío y apoyo de soldadura marina para ponerlo en marcha.5

Los promotores de los parques eólicos reconocieron que Luisiana es un foco de innovación técnica y alberga a miles de trabajadores cualificados debido a su rica herencia petrolera y gasística. El estado gestionó más del 60% de las exportaciones de gas natural licuado de Estados Unidos en 2023, y las operaciones de petróleo y gas sustentan aproximadamente uno de cada nueve puestos de trabajo en Luisiana.

Ofrecer a la población local la oportunidad de diversificar sus habilidades apoyando al floreciente sector de las energías renovables, así como al petróleo y el gas, proporciona una ruta sostenible hacia el trabajo remunerado para el futuro, al tiempo que cubre una creciente brecha de habilidades.

Se necesitan alrededor de 1,1 millones de trabajadores para construir plantas eólicas y solares en todo el mundo, según informes recientes.6 Se requieren otros 1,7 millones de trabajadores cualificados para operar y mantener la infraestructura de energías renovables. Como resultado, el NREL estima que la industria eólica marina estadounidense necesitará contratar entre 15.000 y 58.000 trabajadores a tiempo completo cada año entre 2024 y 2030.7

Sin embargo, ya se ha producido un cambio notable en el enfoque de los trabajadores de la energía estadounidenses hacia las energías renovables. Según el DOE, la creación de puestos específicos de energía limpia en todos los estados creció un 3,9% hasta 2022.8 Los datos publicados por el Consejo de Defensa de los Recursos Naturales (NRDC) muestran que los empleos en energía limpia crecieron un 200% en 2023 en comparación con el crecimiento del empleo en toda la economía.9

También afirma que los empleos centrados en la energía renovable representan ahora el 40% de los 8,35 millones de personas empleadas en la industria energética en todo Estados Unidos, lo que demuestra que el sector de las energías renovables puede desempeñar un papel clave en la reducción de las tasas de desempleo en Estados Unidos si esta tendencia continúa.

Sin embargo, una falta de talento podría retrasar significativamente los proyectos de energía limpia en suelo estadounidense. El NREL ha recomendado que se hagan esfuerzos para atraer y capacitar a profesionales que tengan experiencia en alta mar y que actualmente operen en el sector del petróleo y el gas.10 Representan un grupo de talentos con habilidades transferibles, ideales para apoyar proyectos eólicos marinos.

El NREL también fomenta una mayor colaboración entre las partes interesadas de la industria estadounidense y los socios globales, nacionales, regionales y estatales en los principales desafíos de la fuerza laboral a través de grupos de trabajo clave. Simplemente no es suficiente crear puestos de trabajo para la población local. Necesitarán capacitación continua para mantenerse a la vanguardia de los cambiantes requisitos regulatorios, los nuevos avances en las tecnologías y una comprensión más amplia de las normas y los equipos internacionales para la energía eólica marina.

Esto es importante ya que muchas estructuras eólicas marinas en Estados Unidos necesitarán incluir piezas de Europa a medida que la capacidad de fabricación del país se ponga al día con los mercados más maduros. Por ejemplo, el parque eólico de Block Island cuenta con monopilotes fabricados en España, un generador de 450 toneladas de Francia y aspas de Dinamarca.

La fuerza laboral de Estados Unidos, que aprovechó el auge del petróleo y el gas, ahora tiene la oportunidad de asegurarse una futura carrera en energía renovable mejorando sus conocimientos y aprendiendo sobre técnicas de fabricación y códigos de diseño desarrollados en países europeos que llevan 20 años de ventaja.

Además, la industria buscará a esas personas para crear nuevos procesos e impulsar el avance de innovaciones locales en beneficio del sector de energía limpia del país y su propia prosperidad. Esta polinización cruzada desempeñará un papel fundamental en la aceleración de los proyectos de energías renovables que ya han obtenido licencias y cualquier otro que siga su ejemplo.
El petróleo y el gas pueden acelerar los objetivos de energía limpia

La industria del petróleo y el gas ya ha invertido miles de millones en proyectos de energía limpia para ayudar a impulsar tecnologías de bajo carbono o cero carbono. Estamos presenciando un cambio fundamental en la forma en que los operadores globales de petróleo y gas invierten, ya que enfrentan una creciente presión para cumplir con los objetivos de reducción de carbono. A medida que diversifican sus carteras, surgen sinergias entre los sectores del petróleo y el gas y las energías renovables.

Los trabajadores cualificados, los buques y las tecnologías que tradicionalmente se han centrado en el petróleo y el gas pueden reorientarse sin problemas hacia proyectos de energías renovables cuando estén disponibles, lo que significa menos tiempo de inactividad y un importante ahorro de costes para ambos sectores.

Además, los activos de petróleo y gas existentes pueden readaptarse para apoyar a ambos sectores, ya que tienen necesidades fluctuantes a lo largo del tiempo. El desmantelamiento se consideró en el pasado la respuesta a la eliminación de activos obsoletos, pero es costoso y conlleva importantes riesgos ambientales. Por lo tanto, es más probable que los operadores de petróleo y gas opten por readaptar sus activos para acelerar proyectos de energía limpia.

Según un informe académico, se ha estimado que aproximadamente un tercio de los costes totales de vida útil (costes de operación, mantenimiento y servicio) de un proyecto eólico marino se pueden reducir si el sector del petróleo y el gas participa, siendo la clave la readaptación de activos clave como las plataformas y los buques de apoyo.11 Por tanto, el sector está desempeñando un papel clave a la hora de impulsar el progreso del sector de las energías renovables.

El informe incluye el ejemplo de electrificación de las operaciones de petróleo y gas en alta mar mediante la instalación de parques eólicos, que también pueden ser turbinas flotantes. Esto reduciría la necesidad de operar generadores diésel o de gas en la plataforma, lo que reduciría las emisiones de gases de efecto invernadero y los contaminantes atmosféricos. Además, el informe recomienda el uso de plataformas de petróleo y gas como bases para parques eólicos.

La electrificación de las plataformas ofrece importantes ahorros de costes, ya que reduce los costes operativos y también mejora la seguridad al reducir el riesgo de ignición en la plataforma. También reduce el ruido y las vibraciones para proteger la vida marina, además de reducir las emisiones.

Otro punto clave es que el aumento de las instalaciones eólicas marinas permitirá producir hidrógeno verde a gran escala, lo que requiere electricidad generada por turbinas eólicas para dividir el agua en hidrógeno y oxígeno mediante el proceso de electrólisis. Estados Unidos ya ha comenzado a trabajar en esta forma de energía limpia.

En 2021, el Departamento de Energía anunció el proyecto Hydrogen Shot, que pretende reducir el coste del hidrógeno limpio en un 80%, hasta 1 dólar por kilogramo en una década.12 Posteriormente, en 2023, la organización Hy2gen USA puso en marcha un proyecto para identificar, evaluar y desarrollar lugares favorables para impulsar la producción de hidrógeno renovable y e-combustible a partir de energía eólica marina a escala de gigavatios, principalmente en Estados Unidos.13
La era digital requiere una combinación energética más amplia

Según la Agencia Internacional de la Energía, hemos entrado en una «nueva era de la electricidad», ya que las naciones de todo el mundo utilizan más aire acondicionado, cambian a vehículos eléctricos (VE) y construyen nuevos centros de datos en respuesta a la evolución de la inteligencia artificial (IA) y otras innovaciones como los gemelos digitales.14

La IA y los gemelos digitales pueden respaldar el mantenimiento y la integridad a largo plazo de los activos marinos, como las plataformas de perforación o las plataformas eólicas flotantes, por lo que es importante para la industria que estas innovaciones sigan evolucionando.

En la primera mitad de 2024, se planeó construir nuevos centros de datos por un total de casi 24 GW en Estados Unidos, lo que es más del triple que en el mismo período del año pasado y ya supera la totalidad de 2023.15 La industria del petróleo y el gas por sí sola no podrá satisfacer las demandas energéticas de esta revolución digital.

En cambio, es muy probable que una combinación de combustibles fósiles y energías renovables alimente los centros de datos en el corto plazo, a medida que se expandan rápidamente por todo el país. En este momento, el gobierno estadounidense está atravesando un período de cambio y lo que se avecina en el sector eólico marino de Estados Unidos sigue siendo incierto. Sin embargo, está claro que ya se han sentado las bases para que el sector eólico marino florezca.

Estados Unidos ha demostrado que puede trabajar con homólogos internacionales para compartir las mejores prácticas e impulsar la innovación técnica, pero será necesario un enfoque de colaboración renovado en todo el sector energético y a nivel mundial para llevar al sector eólico estadounidense al siguiente nivel.
Acerca del autor

Rob Langford es vicepresidente de energías renovables offshore globales en ABS y cuenta con más de 30 años de experiencia en consultoría, ingeniería, construcción, instalación, operaciones y mantenimiento offshore.

Con un profundo conocimiento de los desarrollos offshore, Rob ofrece una perspectiva global integral tanto sobre nuevas energías como sobre hidrocarburos. Sus funciones en importantes empresas como Worley, SBM Offshore, Shell, Fluor y Wood le han proporcionado la experiencia necesaria para liderar con éxito numerosos proyectos offshore en todo el mundo.

El enfoque colaborativo de Rob en el liderazgo de proyectos fijos y flotantes offshore ha agregado valor de manera constante a las principales empresas energéticas de todo el mundo. Tiene un título en Ingeniería mecánica y de producción de la Universidad Anglia Ruskin.
Referencias

  1. https://us.orsted.com/renewable-energy-solutions/offshore-wind/block-island-wind-farm
  2. https://www.nrel.gov/docs/fy24osti/90525.pdf
  3. https://www.boem.gov/renewable-energy/lease-and-grant-information
  4. https://www.current-news.co.uk/uk-ranks-second-globally-for-floating-wind/#:~:text=Around%20the%20world%2C%20245MW%20of,of%20capacity%20over%20two%20projects.
  5. https://environmentalsolutions.mit.edu/news/louisiana-oil-workers-built-first-u-s-offshore-wind-farm-on-east-coast-can-they-do-it-on-gulf-coast/
  6. https://www.mckinsey.com/industries/electric-power-and-natural-gas/our-insights/renewable-energy-development-in-a-net-zero-world-overcoming-talent-gaps
  7. https://www.nrel.gov/wind/offshore-workforce.html#:~:text=Employ%20an%20average%20between%2015%2C000,such%20as%20oil%20and%20gas
  8. https://www.energy.gov/policy/2023-us-energy-employment-jobs-report-usee
  9. https://www.energy.gov/articles/doe-report-shows-clean-energy-jobs-grew-more-twice-rate-overall-us-employment
  10. https://www.nrel.gov/wind/offshore-workforce.html
  11. https://www.mdpi.com/2071-1050/14/21/13783
  12. https://www.energy.gov/eere/fuelcells/articles/hydrogen-shot-introduction
  13. https://www.hy2gen.com/press-releases/ocean-connect-energy#:~:text=The%20MoU%20formalises%20a%20collaboration,in%20the%20USA%20and%20worldwide.
  14. https://www.iea.org/news/geopolitical-tensions-are-laying-bare-fragilities-in-the-global-energy-system-reinforcing-need-for-faster-expansion-of-clean-energy
  15. https://www.ft.com/content/b4917cc0-05c7-434b-9c30-aa72fc06b614