Los parques eólicos marinos conectados por una red eléctrica submarina para la transmisión podrían revolucionar la forma en que la Costa Este obtiene su electricidad.

Los vientos marinos tienen el potencial de suministrar a las costas flujos masivos y constantes de electricidad limpia. Un estudio estima que los parques eólicos marinos podrían satisfacer 11 veces la demanda mundial de electricidad proyectada en 2040.

En Estados Unidos, la Costa Este es un lugar ideal para capturar esta energía, pero hay un problema: llevar electricidad desde los parques eólicos oceánicos a las ciudades y pueblos que la necesitan.

Si bien todos quieren tener electricidad confiable en sus hogares y negocios, pocos apoyan la construcción de las líneas de transmisión necesarias para llevarla hasta allí. Esto siempre ha sido un problema, tanto en Estados Unidos como a nivel internacional, pero se está convirtiendo en un desafío aún mayor a medida que los países avanzan hacia sistemas de energía con emisiones netas de carbono cero que consumirán más electricidad.

El Departamento de Energía de Estados Unidos y 10 estados del Noreste de Estados Unidos, en colaboración con la transmisión interregional, están trabajando en una solución potencialmente transformadora: planes para una red eléctrica marina.

En el núcleo de esta red estarían las líneas de transmisión troncales a lo largo de la Costa Este, desde Carolina del Norte hasta Maine, donde ya hay docenas de proyectos eólicos marinos en desarrollo.

Los planes prevén que se instalen al menos 85 gigavatios de energía eólica marina para 2050, cerca del objetivo estadounidense de 110 GW de energía eólica instalada para mediados de siglo, suficiente para abastecer a 40 millones de hogares y más que los 0,2 GW actuales. La Northeast States Collaborative formalizó sus objetivos en julio de 2024 a través de un memorando de entendimiento entre varios estados.

Una investigación reciente del Departamento de Energía, la empresa de investigación Brattle y otros grupos sugiere que una red eléctrica marina podría mitigar los desafíos clave para la construcción de nuevas líneas de transmisión en tierra y reducir los costos de la energía eólica marina.

La reducción de costes sería una buena noticia: los costes de los proyectos eólicos marinos aumentaron hasta un 50% entre 2021 y 2023. Si bien algunas de las causas subyacentes han remitido, como la inflación y las interrupciones de la cadena de suministro global, las tasas de interés siguen siendo altas y la industria todavía está tratando de encontrar su lugar en los EE. UU.

¿Qué es una red eléctrica marina?

Los proyectos eólicos marinos actuales utilizan un diseño punto a punto o radial, donde cada parque eólico marino está conectado individualmente a la red terrestre.

Este método funciona si una región tiene solo unos pocos proyectos, pero rápidamente se vuelve más costoso debido al cableado y otras infraestructuras. Sus líneas también son perjudiciales para las comunidades y la vida marina y requiere actualizaciones más costosas de la red terrestre.

La transmisión coordinada en alta mar puede evitar muchos de esos costos con lo que el Departamento de Energía llama diseños “en malla” o “troncales”.

En lugar de conexiones individuales a tierra, muchos parques eólicos marinos estarían conectados a una línea de transmisión compartida, que se conectaría a la red terrestre a través de “puntos de interconexión” estratégicamente ubicados. De esta manera, la electricidad producida por un parque eólico marino se transmitiría a donde más se necesita, a lo largo de la Costa Este.

Mejor aún, la electricidad generada en tierra también podría transmitirse a través de estas líneas compartidas para llevar la energía a donde se necesita. Esto podría mejorar la resiliencia de las redes eléctricas y reducir la necesidad de nuevas líneas de transmisión terrestres, cuya aprobación ha sido notoriamente difícil, especialmente en la Costa Este.

La transmisión coordinada en alta mar fue parte de los primeros debates en Estados Unidos sobre la planificación y el desarrollo de la energía eólica marina. A fines de la década de 2000, cuando Google y sus socios propusieron por primera vez Atlantic Wind Connection, un proyecto de transmisión en alta mar, los beneficios tanto en energías renovables marinas como en todo el sistema energético eran fascinantes. En ese momento, Estados Unidos tenía en marcha solo un proyecto de energía eólica marina a escala de servicios públicos, que finalmente fracasó.

En la actualidad, en Estados Unidos se están planificando o desarrollando 53 GW de proyectos eólicos marinos. Como investigadores en el ámbito de la energía, creemos que la transmisión marina coordinada es importante para que la industria tenga éxito a gran escala.

La red eléctrica marina podría ahorrar dinero y reducir los impactos

Al permitir que la energía de los parques eólicos marinos y de los generadores eléctricos terrestres llegue a más lugares, la transmisión coordinada puede mejorar la confiabilidad de la red y permitir que la electricidad llegue a donde más se necesita. Esto reduce la necesidad de centrales eléctricas más caras y, a menudo, más contaminantes.

Un informe de 2024 del Laboratorio Nacional de Energía Renovable descubrió que los beneficios de un diseño coordinado son casi tres veces mayores que los costos en comparación con un diseño estándar punto a punto.

Estudios realizados en Europa, el Reino Unido y Brattle han señalado beneficios adicionales, entre ellos la reducción de las emisiones de carbono que calientan el planeta, la reducción del número de cruces de playas en un tercio y la reducción de los kilómetros de cables de transmisión necesarios entre un 35% y un 60%.

En Estados Unidos, las líneas de transmisión marinas estarían casi en su totalidad en aguas federales, lo que podría evitar muchos de los conflictos asociados con los proyectos terrestres, aunque aún enfrentarían desafíos.

Desafíos y próximos pasos

La construcción de una red eléctrica offshore requerirá algunos cambios importantes.

En primer lugar, hay que cambiar los incentivos gubernamentales. El crédito fiscal federal a la inversión en energía eólica marina, que cubre al menos el 30% del costo inicial de capital de un proyecto, actualmente no ayuda a financiar diseños de transmisión coordinados.

En segundo lugar, la planificación debe tener en cuenta las preocupaciones de todos desde el principio. Si bien los beneficios generales de los diseños de transmisión coordinados superan los costos generales, importa quién recibe los beneficios y quién soporta los costos. Por ejemplo, los generadores de energía más caros podrían ganar menos y algunas comunidades se sienten amenazadas por el desarrollo offshore.

En tercer lugar, será necesaria una mayor coordinación entre todos los involucrados para enviar energía hacia y desde las redes regionales. La reciente Orden 1920 de la Comisión Federal de Regulación de la Energía, que exige a los proveedores de energía que planifiquen las necesidades futuras, puede servir como modelo, pero no se aplica a proyectos interregionales, como una red troncal de transmisión marina que conecte más de una docena de estados en tres regiones.

En marzo de 2024, Estados Unidos alcanzó un hito importante con la finalización de South Fork Wind, el primer parque eólico a gran escala del país, que eleva la capacidad de energía eólica marina estadounidense a casi 200 megavatios. Hay otros ocho proyectos en construcción o aprobados para su construcción. Una vez construidos, su capacidad instalada ascendería a más de 13 gigavatios, aproximadamente lo mismo que tres docenas de centrales eléctricas a carbón.

Una red troncal de transmisión marina podría respaldar el desarrollo de la energía eólica marina y las necesidades energéticas de la Costa Este para las generaciones futuras.

Este artículo fue actualizado el 31 de julio de 2024 para aclarar que los estados formalizaron el memorando de entendimiento.