La cimentación tiene una superficie base de 30 por 30 metros y se ancla con cuatro pilotes cilíndricos de acero de 35 metros de largo, en una profundidad de agua de unos 30 metros en el fondo del mar.
Responsable para el levantamiento es la empresa Deutsche Offshore Testfeld und Infrastrukturgesellschaft mbH & Co KG (DOTI). La central de transformación es el componente clave del parque eólico Alpha Ventus porque permite el transporte de la corriente eólica generada en alta mar, hacia la tierra firme.
Está compuesto en lo esencial de dos partes, la cimentación y el módulo con las unidades electrotécnicas. La cimentación tipo jacket alcanza una altura de 45 metros, pesa unas 650 toneladas y se encuentra en su mayoría debajo de la superficie del agua. El módulo con las unidades electrotécnicas, el así llamado Topside, abarca el transformador con el correspondiente cableado y se ubica a 20 metros sobre el nivel de mar. El Topside espera actualmente en Wilhelmshaven por su transporte a su ubicación final en alta mar y será montado pronto sobre el jacket.
Los trabajos de construcción en alta mar se realizan con una plataforma elevadora de la empresa Hochtief. La plataforma bautizada con el nombre del Dios nórdico "Odin" se apoya sobre cuatro columnas en el fondo del mar. Sobre la plataforma se encuentran las grúas y los equipos técnicos, con los cuales se realizan en estos días los trabajos de pilote en la cimentación de la central de transformación.
Alemania ya tiene su primer aerogenerador en alta mar, que gracias a los vientos más vigorosos puede producir hasta un 40 por ciento más electricidad que una turbina en tierra. El consorcio Deutsche Offshore-Testfeld und Infrastruktur GmbH (DOTI), formado por las empresas EWE, Vattenfall y E. ON, acaba de terminar la instalación de la primera turbina alemana de producción de energía eólica en el mar del Norte, a 45 kilómetros de la isla de Borkum.
El pionero parque Alpha Ventus del que forma al aerogenerador contará en total con 12 turbinas de 5 megavatios cada una, capaces en conjunto de abastecer de electricidad a 50.000 viviendas. Los aerogeneradores entrarán en funcionamiento a fin de año. Los tres principales inversores de DOTI invertirán 250 millones de euros (unos 350 millones de dólares) para construir Alpha Ventus.
Este gigante de 178 metros de altura sobre el espejo de agua, con rotores de 116 metros de diámetro, está anclado en el fondo del mar con seis bases de hormigón con cuatro pilones de 31 a 44 metros cada uno clavados en el fondo a profundidades de hasta 42 metros. Su trípode pesa 700 toneladas.
El mar tiene en la zona una profundidad de aproximadamente 30 metros. Borkum es la más occidental de las islas Frisias orientales. Pertenece al estado federado de Baja Sajonia y está ubicada en el mar del Norte, en la desembocadura del río Ems, frente a la costa de la provincia neerlandesa de Groninga.
La producción de energía eólica en alta mar, en contraste con la costera, abre nuevas oportunidades para el sector de la energía eólica, ya muy desarrollado en Alemania. El viento es más fuerte y menos errático en el mar que en tierra y puede ofrecer así en alta mar un rendimiento superior en un 40 por ciento.
Las empresas eólicas alemanas o danesas tienen una gran ventaja sobre las eólicas españolas: no tienen que sufrir a indocumentados e ignorantes, y hay una gran conciencia sobre los riesgos del cambio climático y la necesidad de reducir las emisiones de CO2, y saben que la eólica y los parques eólicos marinos van a jugar un papel clave.
En Alemania, veinte parques eólicos marinos ya han recibido permiso para la construcción en los mares del Norte y Báltico, y en España ninguno.
Las autoridades esperan la instalación de un total de 20.000 a 25.000 megavatios de energía eólica marina hacia 2030. A diferencia de Dinamarca, Suecia y el Reino Unido, que ya cuentan con parques eólicos marinos, los legisladores alemanes han impuesto estrictas normas ambientales que han obligado a desplazar el desarrollo de la energía eólica marina lejos de la costa, lo que exige a los operadores instalar sus turbinas en el lecho marino a profundidades de hasta 40 metros y, por lo tanto, utilizar tecnologías complejas.
Tecnalia Corporación Tecnológica participa en la evaluación de la conexión submarina del parque eólico ‘Alpha Ventus’, el primer "off-shore" en aguas profundas del mundo, ubicada en el Mar del Norte.
Este parque nace con la vocación de convertirse en una plataforma de demostración y evaluación de este tipo de tecnologías, que facilite su desarrollo comercial en un futuro cercano.
Según informó Tecnalia, el pasado mes de abril tuvieron lugar las pruebas previas a la puesta en servicio del cable de evacuación de la energía generada en el parque eólico.
El parque se encuentra situado 45 kilómetros al norte de la isla de Borkum, frente de la costa de Alemania en el Mar del Norte, en una zona de 30 metros de profundidad marina. Cuenta con 12 aerogeneradores de última tecnología de 5 MW de potencia cada uno.
El proyecto ha sido financiado por las compañías E.on, Ewe y Vattenfall Europe y cuenta con el apoyo del Gobierno alemán como plataforma de lanzamiento de la denominada "revolución verde", que pretende alcanzar 10.000 MW de potencia instalada en Alemania en parques off-shore para el año 2020, lo que equivale a 10 centrales nucleares.
La evacuación de la potencia generada y su integración en la red eléctrica se realiza mediante cables submarinos de 30 kV, que transportan la potencia producida en los aerogeneradores a una subestación eléctrica flotante de conversión, situada igualmente en aguas profundas. Un circuito trifásico de cable aislado de 110 kV conecta la subestación marina con la red eléctrica en la localidad de Hagermarsch, Baja Sajonia.
Este cable tiene una longitud total de 67 km, la mayor parte en cable submarino y el resto en cable subterráneo. El pasado mes de abril, el fabricante y suministrador del cable, Prysmian PowerLink y Tecnalia llevaron a cabo conjuntamente las pruebas eléctricas de validación del sistema de conexión constituido por los cables, los empalmes de transición submarino-subterráneo y los terminales en ambos extremos del circuito.
Las pruebas se realizaron desde la subestación de Hagermarsch y para ello fue necesaria la utilización de tres sistemas resonantes de frecuencia variable para alcanzar la potencia requerida para el ensayo. Las pruebas se desarrollaron a lo largo de una semana con resultado satisfactorio, dando así conformidad a la conexión del parque off-shore a la red eléctrica.
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First offshore German wind farm goes live
The Alpha Ventus project in the North Sea began producing electricity Aug. 12 and could someday power 50,000 homes
Electricity generated by Germany’s first offshore wind energy park began streaming into the national network as three wind turbines located 45 kilometers (28 miles) north of the North Sea island of Borkum went online.
The three wind turbines are massive. Each towers more than 100 meters (328 feet) above the waves, with blades spanning more than 116 meters. Individually, the wind turbines are capable of generating 5 megawatts of energy per year. The initial trio will be joined later this year by nine more wind turbines. When all 12 go online later this year, the installation is expected to provide enough electricity to power 50,000 homes.
The project, dubbed Alpha Ventus, is co-financed by German energy giants Vattenfall, E.on (EONGn.DE), and EWE. Construction began in 2007, and cost €250 million ($357 million)—significantly more than the €190 million originally budgeted for the project. Bad weather last summer delayed the construction of the facility by almost a year.
Though Germany is considered a world leader in land-based wind power, this is the country’s first offshore facility. The United Kingdom, Sweden, Finland, Denmark, Ireland and the Netherlands all have offshore wind energy parks already.
Alpha Ventus is a sort of experiment for the three big energy firms. Their consortium, the German Offshore Test Field and Infrastructure Foundation, is a critical part of the country’s energy policy. Further wind parks are also already under construction or planned near Borkum and other islands.
20 percent from sustainable sources
In February, the German Environment Ministry unveiled an “energy roadmap” that includes slashing energy usage, boosting the efficiency and cleanliness of coal-fired power plants and taking nuclear plants offline. Renewable energy—which in cloudy, wintry Germany mostly means wind power—is supposed to make up much of the difference, providing 20 percent of the country’s total power by the end of the next decade.
To make that a reality, there will have to be a significant investment in wind power, and soon. Germany already boasts nearly 20,000 wind energy plants on land, second only to the United States. Ocean-based wind turbines are the hope of the future. Power generated by projects like Alpha Ventus is subsidized by the German government to encourage investment and support the wind power industry.
But the 12 wind turbines of Alpha Ventus are a drop in the bucket. To meet the government’s goal of substantially reducing CO2 emissions by 2020, thousands more wind turbines will have to be erected in the oceans. Environment experts with most German political parties support the offshore technologies. Indeed, the government’s target is to generate 10,000 megawatts per year using offshore wind turbines by 2020, the equivalent of 10 nuclear power plants. It would take 2,000 more windmills in the North and Baltic seas to generate that volume of electricity.
And that worries conservation groups, which are concerned that the massive projects will disrupt flight paths of or even kill migratory birds. They also claim that too little has been done to study the impact the thousands of wind turbine towers could have on sea creatures.
Alpha Ventus
The Alpha Ventus offshore wind farm is a pioneering joint project of the EWE, E.ON Climate & Renewables and Vattenfall Europe New Energy companies. Situated approximately 45 kilometres north of the island of Borkum in the German Bight at a water depth of 30 metres, Alpha Ventus is the first German wind farm to be built at sea under real offshore conditions. The construction, erection, operation and integration into the power grid that will be tested in the Alpha Ventus research project will provide essential experience in developing future commercial offshore wind farms.
Construction of 12 wind turbines – six of the Multibrid M5000 type and six of the REpower 5M type – as well as an offshore transformer station at the wind farm’s southeastern corner is planned. A control centre to monitor the wind turbines will also be built on land in Norden-Norddeich. Transmission network operator E.ON Netz GmbH (Bayreuth) will be responsible for feeding the electricity into the German grid.
Several construction stages will begin at sea in August. The construction of the first wind turbines in the wind farm’s southern half is planned for the spring of 2009, with construction of six REpower 5M-type turbines in the wind farm’s northern half to follow in summer 2009, according to the current state of planning.
