La economía de un parque eólico marino depende de dos decisiones de diseño interconectadas: dónde colocar cada turbina y cómo conectarlas mediante cables. Las turbinas colocadas demasiado cerca se roban viento entre sí, mientras que mover una cambia el coste de los cimientos y la longitud de los cables en todo el parque.
Vattenfall y la DTU construyeron modelos de programación entera mixta y metaheurísticas que resuelven conjuntamente la ubicación de las turbinas y el trazado de los cables, teniendo en cuenta las condiciones de viento, la profundidad del agua, el suelo y las pérdidas eléctricas. Las herramientas sustituyeron un proceso de diseño lento y en gran medida manual.
La optimización aportó aproximadamente 10 millones de euros de valor actual neto por parque y un diseño más rápido y ágil. En los emplazamientos que Vattenfall ya había adquirido, las herramientas produjeron ganancias de VAN superiores a 150 millones de euros, lo que reforzó la posición de la empresa en las licitaciones marinas.
Modelizar la pérdida por estela y el coste de los cables como una única optimización
La interferencia de estela hace que la ubicación de cada turbina afecte a la producción de todas las demás
Los cables figuran entre los mayores costes de capital y dependen de la disposición elegida
Resolver el parque de forma conjunta captura interacciones que una hoja de cálculo no puede
Un diseño más rápido permitió a Vattenfall presentarse a más licitaciones con mejores resultados económicos
Cuando las decisiones locales generan interferencias con los vecinos, lo correcto es resolver todo el parque a la vez; optimizar cada turbina por separado deja dinero en el fondo del mar.
Vattenfall ganó el Premio Franz Edelman de 2019 por este trabajo. Las herramientas se utilizaron para diseñar los primeros parques eólicos marinos construidos sin subvenciones, y los métodos contribuyeron a abaratar la energía verde para los clientes finales. Los hallazgos se publicaron en la revista Interfaces.
CONSULTA LAS PRUEBAS
Las fuentes
- Vattenfall Optimizes Offshore Wind Farm Design DTU Orbit / Interfaces · orbit.dtu.dk
- 2019 Edelman Finalist: Vattenfall Resoundingly Human (INFORMS) · resoundinglyhuman.com ·