El alumno Manu Centeno Telleria obtuvo la calificación SOBRESALIENTE con mención Doctorado Internacional
- Título de tesis: Supporting Strategic Decision-Making in Floating Offshore Wind Farms through a Computationally Efficient O&M-aware Techno-Economic Model
Tribunal:
- Presidencia: Jens Nørkær Sørensen (Technical University of Denmark)
- Vocalía: Sofia Koukoura (Scottish Power)
- Vocalía: Anna Garcia-Teruel (RWE)
- Vocalía: Raúl Guanche Garcia (IH Cantabria)
- Secretaría: Yerai Peña Sanchez (Mondragon Unibertsitatea)
Resumen:
La transición energética mundial requiere el despliegue a gran escala de parques eólicos marinos flotantes. Para lograrlo, es fundamental mejorar la competitividad y promover la comercialización de esta tecnología mediante la reducción de costes. Este proceso puede acelerarse respaldando las decisiones estratégicas mediante modelos tecno-económicos que incorporen una perspectiva de ciclo de vida y detallen las operaciones y el mantenimiento (O&M) de estos parques. Las O&M son cruciales, no solo por su esperado impacto significativo en el coste final, sino también por las incertidumbres que generan en la toma de decisiones estratégicas, debido principalmente a la limitada experiencia operativa actual en la eólica marina flotante.
Entre las decisiones estratégicas más influyentes se encuentra la identificación y selección de emplazamientos para los parques, ya que condicionan la fase de O&M y la rentabilidad global de los proyectos de eólica marina flotante. Otras decisiones estratégicas clave son la selección de puertos, la flota de buques de O&M, las estrategias y los contratos de mantenimiento. Todas estas decisiones pueden respaldarse eficazmente mediante evaluaciones de sensibilidad y geoespaciales realizadas a través de modelos tecno-económicos, permitiendo así una comprensión integral de los riesgos y las implicaciones de costes asociadas a diferentes escenarios.
Para llevar a cabo estas evaluaciones, los modelos tecno-económico deben integrar (i) una perspectiva de ciclo de vida que abarque las fases de desarrollo, fabricación, instalación, O&M y desmantelamiento; (ii) consideraciones detalladas de O&M que incluyan fiabilidad, mantenibilidad, accesibilidad y disponibilidad; y (iii) eficiencia computacional para evaluar rápidamente diferentes escenarios. Aun así, la revisión de la literatura indica que ningún modelo tecno-económico abarca estos tres requisitos esenciales.
Por todo ello, la principal contribución de esta tesis es el desarrollo de un modelo tecno económico que integra una perspectiva de ciclo de vida, considera en detalle los aspectos de O&M y presenta eficiencia computacional. Además, esta tesis aporta diversas evaluaciones innovadoras mediante este modelo tecno-económico, lo que permite obtener conclusiones cuantitativas y cualitativas sobre los aspectos de O&M en áreas con potencial para el desarrollo de la eólica marina flotante, como el Mar del Norte y la Península Ibérica.
Los resultados demuestran que los gastos operativos (OpEx) el tiempo de inactividad de las turbinas y el coste nivelado de la energía (LCoE) pueden experimentar variaciones significativas en función de la capacidad que exista en la industria eólica flotante para prevenir los fallos en las turbinas. En este sentido, para que en los parques eólicos flotantes el peso de los OpEx en el LCoE sea de un 20-30%, es necesario que la estrategia de mantenimiento sea fundamentalmente preventiva.
Asimismo, los resultados destacan la importancia de considerar detalladamente los aspectos de O&M en la identificación y selección de emplazamientos de los parques. Entre los aspectos de O&M a considerar, destaca la disponibilidad de la turbina. En este sentido, el mar Mediterráneo emerge como una zona prometedora para desplegar parques eólicos flotantes, dadas sus condiciones de oleaje menos severas que facilitan la realización de las tareas de mantenimiento.
Por último, las evaluaciones sobre el mantenimiento pesado destacan el potencial de las soluciones de reemplazo in situ para reducir el tiempo de inactividad de las turbinas en comparación con la estrategia de remolque a puerto. Aun así, se recomienda que el límite operativo de altura de ola significante asociado al reemplazo in situ sea superior a 1.5 m.