Desafío de ingeniería: Así se construye la turbina eólica más alta del planeta y no estará en China

En la localidad de Schipkau, región de Brandeburgo, la ingeniería alemana ejecuta un cambio de paradigma tecnológico en la industria de las energías renovables sobre una antigua cuenca minera de carbón. El proyecto se centra en la instalación de una turbina eólica de 360 metros de altura total, un nivel que permite superar la capa de fricción superficial de la superficie. Al alcanzar estas altitudes, el flujo de aire se convierte en un recurso constante y laminar, lo que optimiza el coeficiente de potencia de la máquina.

La construcción resalta un concepto básico de esta industria, ya que a mayor altura de los equipos, mayor es la capacidad de generar energía eléctrica, aunque también multiplica los costos. Este desarrollo sería impensado en la Argentina por las empresas del sector ya no por los costos sino por ser innecesario ya que el país cuenta con regiones con los mejores vientos del mundo que pueden rendir lo mismo a mucha menos altura.

Como referencia, los aerogeneradores más altos de a Argentina país se encuentran en parques recientes como General Levalle (Córdoba) y el Parque Eólico CASA (Olavarría), ambos de YPF Luz. Estos alcanzan una altura total de 204 a 206 metros contando hasta la punta de la pala. Esto significa que la turbina de Schipkau es casi un 75% más alta que las unidades de mayor porte que operan hoy en territorio nacional.

En términos de ingeniería y física de fluidos, este salto no es lineal en cuanto a beneficios. Mientras que en la Argentina los 206 metros son suficientes para capturar los vientos de clase mundial, los 360 metros de Alemania buscan compensar la falta de ráfagas potentes en superficie mediante una estructura que es, efectivamente, tres cuartas partes más grande que la de esta región.

Un desafío de ingeniería en altura

La arquitectura de la torre emplea un sistema de construcción telescópico patentado, diseñado para mitigar las limitaciones logísticas de las grúas convencionales. La estructura se eleva de forma progresiva desde una base de 150 metros hasta alcanzar los 300 metros de buje. Esta configuración permite capturar corrientes con densidades de energía muy superiores a las disponibles en los 100-150 metros estándar, donde la rugosidad del terreno penaliza la velocidad del viento.

Los indicadores de rendimiento marcan una brecha técnica significativa ya que la producción estimada se sitúa entre los 30 y 33 GWh anuales. Este volumen de energía representa un incremento del 220% en comparación con los modelos convencionales de menor escala. En términos de capacidad de servicio, una sola unidad es capaz de suministrar electricidad a aproximadamente 7.500 viviendas, manteniendo un coste nivelado de energía (LCOE).

La integración de este activo no se limita a la generación eólica aislada. El plan técnico proyecta una planta híbrida que combina la captación de vientos en dos niveles de altura con un parque solar fotovoltaico en la superficie circundante. Esta hibridación de tecnologías permite una densidad energética por metro cuadrado hasta cinco veces mayor que las instalaciones monofuente, estabilizando la curva de inyección a la red mediante la complementariedad de los recursos.

Uno de los desafíos críticos que este desarrollo busca mitigar es la saturación de las redes de transporte eléctrico. Durante el último período registrado, la Argentina y diversos países de Europa han enfrentado dificultades por el vertido de energía (curtailment). En el caso alemán, se perdieron 9,3 TWh en 2023 debido a la incapacidad de la red para gestionar excedentes, lo que derivó en costes operativos de gestión de congestión cercanos a los 3.000 millones de euros.

Una competencia de colosos eólicos

Hasta el desarrollo del coloso de Schipkau, el techo de la ingeniería eólica mundial lo ostentaban principalmente los aerogeneradores offshore (instalados en el mar), con modelos como la turbina china MySE 18.X-280 de Mingyang o la Haliade-X de General Electric. Estas estructuras alcanzan alturas totales de aproximadamente 260 a 280 metros, con diámetros de rotor que superan los 240 metros para capturar las ráfagas oceánicas.

En tierra firme, los récords previos se situaban en torno a los 250 metros en parques eólicos de Alemania y China, lo que resalta la magnitud del salto técnico actual: la nueva torre de 360 metros no solo superó los registros terrestres, sino que dejó atrás incluso a las gigantescas infraestructuras diseñadas para resistir los vientos del alta mar.

La ventaja de las turbinas de gran altura reside en su capacidad para descentralizar la generación. Al ser viables en zonas con vientos débiles en superficie, estas estructuras permiten instalar centros de producción cerca de los nodos de consumo. Esta proximidad reduce drásticamente las pérdidas por transmisión y la necesidad de invertir en grandes infraestructuras de alta tensión, factores que suelen encarecer el precio final del kilovatio para el usuario.

A pesar de los retos estructurales, que incluyeron ajustes en componentes de acero, el prototipo de Schipkau establece nuevos estándares de seguridad y estabilidad aerodinámica. La utilización de sensores de carga en tiempo real y sistemas de control de paso de pala de alta frecuencia aseguran que la integridad del mástil de 300 metros no se vea comprometida por las cargas de viento extremas a dicha altitud.