Valoración del impacto de las innovaciones en energía eólica flotante desarrolladas en el proyecto matheo

MÁSTER UNIVERSITARIO EN
INGENIERÍA ENERGÉTICA SOSTENIBLE
TRABAJO FIN DE MÁSTER
VALORACIÓN DEL IMPACTO DE LAS
INNOVACIONES EN ENERGÍA EÓLICA
FLOTANTE DESARROLLADAS EN EL
PROYECTO MATHEO
Es udian e Escalona Co al, Ana
Di ec o Blanco Ilza be, Jesús Ma ía
Depa amen o Ingenie ía Ene gé ica
Cu so académico 2020/2021
BILBAO, 24 DE JUNIO DE 2021
2
CONTENIDO
RESUMEN 4
LISTA DE ACRÓNIMOS 5
ÍNDICE DE FIGURAS 6
ÍNDICE DE TABLAS 8
1 INTRODUCCIÓN A LA EVOLUCIÓN DE LA EÓLICA FLOTANTE Y SU CONTEXTO 9
1.1 E olución de la ene gía eólica lo an e 9
1.2 Papel de las inno aciones 10
2 OBJETIVOS, ALCANCE Y BENEFICIOS 11
3 ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS DEL PROYECTO Y METODOLOGÍA 13
4 ESTADO DEL ARTE RELATIVO A LAS INNOVACIONES EN EÓLICA OFFSHORE 18
4.1 Es udios ealizados sob e inno aciones 18
4.2 Á eas de inno ación en ene gía eólica lo an e 18
5 IDENTIFICACIÓN Y ANÁLISIS DE VARIABLES CRÍTICAS DEL LCOE 22
5.1 Es udio gene al de los cos es en un pa que eólico lo an e 22
5.2 Iden i icación de a iables c í icas 24
5.2.1 Fab icación 24
5.2.2 T anspo e e ins alación 25
5.2.3 Man enimien o 27
5.2.4 P oducción de ene gía 29
5.2.5 Va iables empo ales, inancie as y gene ales 30
5.3 Recomendaciones pa a la de inición de u u as á eas de in es igación 32
6 EVALUACIÓN DE LAS INNOVACIONES DESARROLLADAS EN MATHEO 34
6.1 P oyec o MATHEO 34
6.1.1 Obje i os del p oyec o 35
6.1.2 Inno aciones desa olladas 35
6.2 Resumen del p ocedimien o de e aluación de las inno aciones 36
6.3 Inno ación I1: En oques Híb idos A anzados pa a la in e acción luido es uc u a 36
6.3.1 Obje i o inicial de la inno ación 36
6.3.2 Desa ollo de la inno ación 36
6.3.3 E aluación del impac o de la inno ación 37
6.4 Inno ación I2: Deep Lea ning pa a moni o ización in eligen e 43
3
6.4.1 Obje i o inicial de la inno ación 43
6.4.2 Desa ollo de la inno ación 43
6.4.3 E aluación del impac o de la inno ación 44
6.5 Inno ación I3: SPH pa a la in e acción ondo es uc u a 49
6.5.1 Obje i o inicial de la inno ación 49
6.5.2 Desa ollo de la inno ación 49
6.5.3 E aluación del impac o de la inno ación 50
6.6 Compa ación de los impac os de las es inno aciones 59
7 METODOLOGÍA DEL DESARROLLO DEL PROYECTO 61
7.1 Desc ipción de a eas 61
7.2 Diag ama de Gan 62
7.3 P esupues o 63
8 CONCLUSIONES 64
9 REFERENCIAS 65
ANEXO I – GUION DE LAS ENTREVISTAS PARA LA EVALUACIÓN DEL IMPACTO DE INNOVACIONES 68
ANEXO II – EJEMPLOS DE LA UTILIZACIÓN DE LA HERRAMIENTA 70
4
RESUMEN
ES: En el p oyec o MATHEO, inanciado po el Gobie no Vasco a a és del p og ama de ayudas
a la in es igación colabo a i a Elka ek, se han pe seguido es líneas de in es igación con el
obje i o de desa olla modelos ma emá icos en la on e a del conocimien o que acili en la
ca ac e ización de la in e acción de g andes es uc u as con el medio, con aplicación pa icula
en la ene gía eólica lo an e. En es e p oyec o se es udian las inno aciones desa olladas en
MATHEO cuan i icando su impac o sob e el LCOE u ilizando una he amien a y un p o ocolo de
e aluación de inno aciones desa ollados ambos con el obje i o de se u ilizados en es e
p oyec o. Como es udio pa alelo se a a, además, de iden i ica las a iables c í icas que se án
las suscep ibles a a iaciones que pueden causa cambios signi ica i os en los cos es, la
p oducción de ene gía y sob e el LCOE, con el p opósi o de pode de ini á eas de inno ación
signi ica i as pa a u u os p oyec os.
EUS: Elka ek elka laneko ike ke a ako lagun za-p og ama en bidez Eusko Jau la i zak
inan za u ako MATHEO p oiek uan, hi u ike ke a-ildo lo u nahi izan di a, ezagu za en mugan
e edu ma ema ikoak ga a zeko, egi u a handiek ingu unea ekin du en in e akzioa en
ka ak e izazioa e az eko, ene gia eoliko lo aga ian be eziki aplika u a. P oiek u hone an
MATHEOn ga a u ako be ikun zak az e zen di a, e a LCOEn du en e agina kuan i ika zen da.
Ho e a ako, be ikun za ho iek ebalua zeko ga a u iko esna e a p o okolo ba e abili di a.
Az e lan pa alelo gisa, gaine a, kos ue an, ene gia en ekoizpenean e a LCOEn aldake a
esangu a suak e agin di zake en aldagaiak iden i ika u nahi di a, e o kizuneko p oiek ue a ako
be ikun za-a lo esangu a suak de ini u ahal iza eko.
EN: In he MATHEO p ojec , unded by he Basque Go e nmen h ough he Elka ek
collabo a i e esea ch aid p og am, h ee lines o esea ch ha e been pu sued wi h he aim o
de eloping ma hema ical models in he knowledge ba ie ha enable he cha ac e iza ion o
he in e ac ion be ween la ge s uc u es and he en i onmen , applied o loa ing o sho e wind.
In his p ojec , he inno a ions de eloped in MATHEO a e s udied, quan i ying hei impac on
he LCOE using a ool and an inno a ion e alua ion p o ocol, bo h cus om de eloped o be used
in his p ojec . As a pa allel s udy, c i ical a iables ha will be suscep ible o a ia ions ha can
cause signi ican changes in cos s, ene gy p oduc ion and he LCOE a e iden i ied, in o de o be
able o de ine signi ican a eas o inno a ion o u u e p ojec s.
PALABRAS CLAVE
O sho e, eólica lo an e, impac o de inno aciones, LCOE
5
LISTA DE ACRÓNIMOS
AEP
Annual Ene gy P oduc ion - p oducción anual de ene gía
AHTS
Ancho handling and ug supply – buque de manejo de anclas
CAPEX
Capi al expenses – cos es o ales de cons ucción / de capi al
CFD
Compu a ional Fluid Dynamics – mecánica de luidos compu acional
CRI
Comme cial Readiness Index
D&D
Diseño y desa ollo
DECEX
Decommissioning expenses – cos es de desman elamien o
FCB
Fac o de ca ga b u o
LCOE
Le elized Cos o Ene gy – cos e ni elado de la ene gía
M€
Millones de eu os
O&M
Ope ación y Man enimien o
OPEX
Ope a ional expenses – cos es de ope ación
ROV
Remo ely Ope a ed Vehicle – ehículo ope ado emo amen e
RNA
Ro o nacelle assembly – conjun o o o góndola
T&I
T anspo e e Ins alación
TLP
Tension Leg Pla o m – pla a o ma de líneas ensionadas
TRL
Technology Readiness Le el - ni el de madu ez ecnológica
WACC
Weigh ed A e age Cos o Capi al

6
ÍNDICE DE FIGURAS
Figu a 1: TRL de subes uc u as pa a eólica lo an e [1] .............................................................. 9
Figu a 2: E olución his ó ica del LCOE en eólica ( [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15]) ......... 10
Figu a 3: Fó mula y pa áme os pa a el cálculo del LCOE........................................................... 13
Figu a 4: Desc ipción g á ica del LCOE [4] ................................................................................... 14
Figu a 5: Diag ama de p oceso simpli icado de la ase 2 de la en e is a [4] ............................. 15
Figu a 6: Es uc u a de la he amien a de cálculo de cos es y e aluación de inno aciones ...... 16
Figu a 7: Fo mula io de un nue o análisis de sensibilidad ......................................................... 16
Figu a 8: Es uc u a de la en ana E aluación de inno aciones ................................................. 17
Figu a 9: Diag ama explica i o de la inco po ación el modelo ecno económico de la e aluación
del impac o de una inno ación ................................................................................................... 17
Figu a 10: Diag ama de un pa que eólico lo an e y sus componen es (adap ado de BOEM [31])
..................................................................................................................................................... 18
Figu a 11: Desglose de cos es de cons ucción ........................................................................... 22
Figu a 12: Desglose de cos es de ope ación y man enimien o .................................................. 23
Figu a 13: Desglose de cos es de desman elamien o ................................................................. 23
Figu a 14: Dis ibución de los cos es de ab icación ................................................................... 24
Figu a 15: Sensibilidad del LCOE an e las a iables elacionadas con la ab icación .................. 25
Figu a 16: Dis ibución de los cos es de anspo e e ins alación .............................................. 26
Figu a 17: Sensibilidad del LCOE an e las a iables elacionadas con el anspo e e ins alación
..................................................................................................................................................... 26
Figu a 18: Sensibilidad del LCOE an e las a iaciones en los cos es de las emba caciones
u ilizadas en el anspo e e ins alación ..................................................................................... 27
Figu a 19: Sensibilidad del LCOE an e las a iables elacionadas con el man enimien o .......... 28
Figu a 20: Sensibilidad de la AEP an e ac o es que a ec an a la disponibilidad del pa que ...... 29
Figu a 21: Es udio de sensibilidad de la p oducción anual de ene gía ....................................... 30
Figu a 22: Sensibilidad del LCOE an e la p oducción anual de ene gía ...................................... 30
Figu a 23: Sensibilidad del LCOE an e el núme o de ae ogene ado es del pa que.................... 31
Figu a 24: Sensibilidad del LCOE an e la ida ú il del pa que ..................................................... 31
Figu a 25: Sensibilidad del LCOE an e la asa de descuen o ....................................................... 32
Figu a 26: Pa icipan es y emp esas y en idades in e esadas en el p oyec o MATHEO ............ 34
Figu a 27: De iniciones de los dis in os TRLs según la Comisión Eu opea [34] .......................... 35
Figu a 28: Simulación po medio de CFD es udiada en la inno ación [35] ................................. 37
7
Figu a 29: Valo ación del impac o de la inno ación I1 po di e en es in o man es ................... 38
Figu a 30: Va iación del LCOE en unción de a iaciones en los cos es de elemen os auxilia es de
las subes uc u as ....................................................................................................................... 41
Figu a 31: Va iación del LCOE en unción de a iaciones en el cos e de anspo e e ins alación
de los conjun os ae ogene ado -subes uc u a ......................................................................... 42
Figu a 32: Impac o de la inno ación I1 sob e el LCOE ................................................................ 42
Figu a 33: P oceso de diagnós ico de allo median e una ed neu onal [36] ............................. 43
Figu a 34: Valo ación del impac o de la inno ación I2 po di e en es in o man es ................... 45
Figu a 35: Impac o de la inno ación I2 sob e el OPEX, AEP y LCOE ............................................ 48
Figu a 36: Resul ados de la modelización SPH de un ancla de a as e [37] .............................. 49
Figu a 37: Valo ación del impac o de la inno ación I3 po di e en es in o man es ................... 51
Figu a 38: Análisis de sensibilidad de los impac os de la inno ación I3 sob e los cos es del sis ema
de ondeo .................................................................................................................................... 55
Figu a 39: Análisis de sensibilidad de los impac os de la inno ación I3 sob e los cos es del sis ema
de conexión a la ed .................................................................................................................... 56
Figu a 40: Sensibilidad del LCOE an e di e en es alo es de la asa de descuen o .................... 56
Figu a 41: Análisis de sensibilidad sob e el LCOE de los impac os p opues os en la inno ación I3
..................................................................................................................................................... 57
Figu a 42: Impac o de la inno ación I3 sob e el LCOE ................................................................ 59
Figu a 43: Impac o de las inno aciones desa olladas en MATHEO sob e el LCOE, CAPEX, OPEX,
DECEX y AEP ................................................................................................................................ 60
Figu a 44: Diag ama de Gan del p oyec o ................................................................................ 62
Figu a 45: Uso ho a io de los ecu sos ........................................................................................ 62
Figu a 46: Cos o ho a io de los ecu sos ..................................................................................... 63
8
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: Inno aciones ele an es en el sec o eólico lo an e según [20], [29] y [30] (1/3) ...... 19
Tabla 2: Inno aciones ele an es en el sec o eólico lo an e según [20], [29] y [30] (2/3) ...... 20
Tabla 3: Inno aciones ele an es en el sec o eólico lo an e según [20], [29] y [30] (3/3) ...... 21
Tabla 4: Panel de expe os pa a la inno ación I1 ........................................................................ 37
Tabla 5: Acep ación o echazo de los impac os po enciales de la inno ación I1 ....................... 40
Tabla 6: Impac os acep ados de la inno ación de la inno ación I1 y su cuan i icación ............. 41
Tabla 7: Panel de expe os pa a la inno ación I2 ........................................................................ 44
Tabla 8: Acep ación o echazo de los impac os po enciales de la inno ación I2 ....................... 46
Tabla 9: Impac os acep ados de la inno ación de la inno ación I2 y su cuan i icación ............. 48
Tabla 10: Panel de expe os pa a la inno ación I3...................................................................... 50
Tabla 11: Acep ación o echazo de los impac os po enciales de la inno ación I3 ..................... 52
Tabla 12: Impac os acep ados de la inno ación de la inno ación I3 y su cuan i icación ........... 54
Tabla 13: Cos o de los ecu sos ................................................................................................... 63
Tabla 14: P esupues o del p oyec o ........................................................................................... 63
Tabla 15: Ejemplo de análisis de sensibilidad ealizado en la he amien a u ilizada ................. 70
Tabla 16: Ejemplo e aluación del impac o de una inno ación ealizado en la he amien a
u ilizada ....................................................................................................................................... 70
9
1 INTRODUCCIÓN A LA EVOLUCIÓN DE LA EÓLICA
FLOTANTE Y SU CONTEXTO
En es a sección se a a p esen a la e olución expe imen ada po el sec o eólico lo an e y el
papel que juegan las inno aciones en su desa ollo.
1.1 EVOLUCIÓN DE LA ENERGÍA EÓLICA FLOTANTE
La ene gía eólica es á expe imen ando una ansición hacia la eólica o sho e, ija al ondo y
lo an e, en busca de elocidades de ien o mayo es y más cons an es. En Eu opa se es á
desa ollando la eólica o sho e ija al ondo ap o echando la g an pla a o ma con inen al del
Ma del No e y el Bál ico, pe o el 80% del ecu so eólico ma ino se encuen a a más de 60
me os de p o undidad [1], y en pa icula en la península Ibé ica es necesa ia la implan ación
de subes uc u as lo an es pa a ap o echa es e ecu so. En 2017 se conside ó que an o las
ecnologías semisume gibles como las ipo spa con aban con p o o ipos p obados y que po lo
an o su Technology Readiness Le el (TRL) e a supe io a 8, mien as que pa a las subes uc u as
ipo ba ge y TLP aún no se había alcanzado es e ni el de TRL [1]. Como se puede e en la igu a,
las ba ge ya es án ambién en ese ni el de TRL, g acias al despliegue del p o o ipo de IDEOL en
F ancia y en Japón. El Comme cial Readiness Index (CRI) es un pa áme o desa ollado po la
Agencia Aus aliana de Ene gías Reno ables que e alúa la madu ez come cial de ecnologías de
gene ación de ene gía [2], y se conside a que en la ac ualidad pa a el sec o eólico lo an e se
cuen a con un CRI2 [3], lo que supone que la ecnología es á lis a pa a lle a a cabo ensayos a
escala come cial.
Figu a 1: TRL de subes uc u as pa a eólica lo an e [1]
Pe o pa a que es a ecnología sea compe i i a en e al es o de ecnologías de gene ación de
ene gía eno able ha de educi sus cos es. El LCOE (Le elized Cos O Ene gy) ep esen a el
TRL DE SUBESTRUCTURAS FLOTANTES
16
Finalmen e, la he amien a desa ollada en Mic oso Excel y Visual Basic implemen a la
me odología de modelización de cos es, p oducción de ene gía y LCOE, y pe mi e acopla la
me odología de modelización del impac o de inno aciones y lle a a cabo análisis de
sensibilidad.
Figu a 6: Es uc u a de la he amien a de cálculo de cos es y e aluación de inno aciones
La he amien a es una hoja Excel en la que se na ega po di e en es en anas. En es e abajo
se u ilizan p incipalmen e las en anas de análisis de sensibilidad y de e aluación de las
inno aciones. La en ana de análisis de sensibilidad pe mi e es udia la sensibilidad el LCOE o
de cos es locales de los elemen os an e posibles a iaciones inducidas po las inno aciones. Es a
en ana u iliza la ayuda de un o mula io pa a de e mina qué a iable se desea a ia y cómo
se quie en mos a los esul ados.
Figu a 7: Fo mula io de un nue o análisis de sensibilidad
En cuan o a la en ana de e aluación del impac o de inno aciones, el obje i o de és a es que la
e aluación del impac o sob e el LCOE y o as a iables indicadas po el usua io sea au omá ica
y no comp ome a la in eg idad de la he amien a man eniendo los alo es base in ac os pa a
pode e alua di e en es inno aciones en la misma he amien a. La zona de e aluación es á

17
compues a po dos ablas: una en la que se especi ican los pa áme os sob e los que iene
impac o la inno ación de o ma di ec a y cuan i icable (in o mación ob enida siguiendo el
p o ocolo desc i o en [4]), y o a en la que se indican las a iables sob e las que se quie en
ob ene los esul ados del impac o.
Figu a 8: Es uc u a de la en ana E aluación de inno aciones
En el ANEXO II – ejemplos de la u ilización de la he amien a se ecoge un ejemplo de los
esul ados de uel os po la he amien a en un análisis de sensibilidad, y un ejemplo de la
u ilización de la en ana de e aluación de inno aciones.
Pa a calcula el impac o de una inno ación sob e el LCOE se inco po a la in o mación ob enida
du an e la e aluación desc i a en el p o ocolo a a és de las en e is as ealizadas al panel de
expe os al modelo ecno económico a a és de la en ana de E aluación de inno aciones de
la he amien a.
Figu a 9: Diag ama explica i o de la inco po ación el modelo ecno económico de la e aluación del impac o de
una inno ación
EVALUACIÓN DEL
IMPACTO DE UNA
INNOVACIÓN SOBRE
EL LCOE
Inco po ación al
modelo de
cos es y
p odcucción de
ene gía
Cálculo del
impac o de la
inno ación
sob e el LCOE a
a és de la
he amien a
18
4 ESTADO DEL ARTE RELATIVO A LAS
INNOVACIONES EN EÓLICA OFFSHORE
En es e capí ulo se incluyen los es p incipales es udios sob e inno aciones elacionadas con la
eólica o sho e y en conc e o con la eólica lo an e, y se señalan las á eas de inno ación
des acadas en esos es udios.
4.1 ESTUDIOS REALIZADOS SOBRE INNOVACIONES
La e e encia p incipal en elación con la alo ación de inno aciones en eólica lo an e es EIT
InnoEne gy en [20], donde ecoge y analiza inno aciones en es e sec o en pa icula
cuan i icando su impac o sob e el LCOE. Es a en idad, además de p epa a el in o me [20]
ela i o a ene gía eólica lo an e, ha p epa ado in o mes de la misma índole pa a la ene gía
eólica o sho e de base ija [21], la ene gía eólica onsho e [22], y las ene gías sola es é mica
[23] y o o ol aica [24], u ilizando en odos los casos el LCOE como indicado pa a e alua el
impac o de inno aciones.
IRENA (In e na ional Renewable Ene gy Agency) publica Inno a ion Ou looks elacionados con
la gene ación de ene gía eno able ( e [25], [26], [27] y [28]), y en conc e o en [29] ecoge un
de allado análisis del impac o de inno aciones cla e en eólica o sho e sob e el LCOE.
En e ce luga , en [30] se encuen a una base de da os gene ada po ORE Ca apul en
colabo ación con la indus ia y la academia que egis a los desa íos a los que se en en a la
ene gía eólica o sho e y las o mas de esol e los. Incluye además el impac o sob e el LCOE y
p oyec os conc e os que apoyan las á eas de in es igación.
4.2 ÁREAS DE INNOVACIÓN EN ENERGÍA EÓLICA FLOTANTE
En es e apa ado se ecogen los esul ados de la búsqueda bibliog á ica sob e inno aciones en
eólica lo an e. Las e e encias consul adas son [20], [29] y [30], y en la Tabla 1, Tabla 2 y Tabla
3 se ecogen las inno aciones ele an es que, o bien se es án explo ando, o bien su in es igación
impac a á de o ma posi i a al desa ollo de la eólica lo an e de acue do con es as es
e e encias.
Figu a 10: Diag ama de un pa que eólico lo an e y sus componen es (adap ado de BOEM [31])
19
Pa a odas las inno aciones se ha es udiado si ienen impac o sob e el diseño y desa ollo del
pa que (D&D), sob e la ab icación, anspo e e ins alación de los componen es (FAB y T&I),
sob e la ope ación y man enimien o (O&M), o sob e el desman elamien o (DESMANT). En caso
de que el impac o sea di ec o sob e uno o a ios de los elemen os del pa que ambién se señala,
de modo que la columna AERO hace e e encia a los ae ogene ado es del pa que, SUBESTR a las
subes uc u as, SISTFON a los sis emas de ondeo, y RED a los di e en es elemen os del sis ema
de conexión a la ed que incluyen el cableado in e -a ay y de expo ación y la subes ación.
Tabla 1: Inno aciones ele an es en el sec o eólico lo an e según [20], [29] y [30] (1/3)
INNOVACIÓN
D&D
FAB y T&I
O&M
DESMANT
AERO
SUBESTR
SISTFON
RED
e e encias
KIC [20]
IRENA [29]
ORE C. [30]
Mejo as en la moni o ización oceánica
1
1
1
0
0
0
0
0
Pla a o ma uni icada de in o mación del ciclo de
ida
1
1
1
0
0
0
0
0
U ilización de in eligencia a i icial, Deep Lea ning,
Big Da a e IoT a lo la go de odo el ciclo de ida del
pa que
1
1
1
0
0
0
0
0
Desa ollo de ma e iales al e na i os
1
1
1
0
0
0
0
0
Diseño más especí ico del cableado en unción de
las necesidades del clien e y del emplazamien o
1
1
0
0
0
0
0
1
En oque holís ico del diseño de las o es y
subes uc u as lo an es
1
0
0
0
1
1
0
0
Mejo as en el conocimien o de la in e acción
ondo-es uc u a y el compo amien o de la
co osión
1
0
0
0
0
1
1
0
Op imización del diseño las subes uc u as
lo an es alejándose de las endencias de la
indus ia de O&G
1
0
0
0
0
1
0
0
Mejo as en las p ospecciones geo ísicas y
geo écnicas pa a la ca ac e ización del ondo
ma ino
1
0
0
0
0
0
1
1
Mejo as en el diseño de sis emas de ondeo
1
0
0
0
0
0
1
0
Mejo as en el diseño de cables dinámicos
1
0
0
0
0
0
0
1
Mejo as en el diseño de subes aciones lo an es
1
0
0
0
0
0
0
1
Op imización mul i a iable del layou del pa que
1
0
0
0
0
0
0
0
Ca ac e ización a anzada del ecu so eólico
1
0
0
0
0
0
0
0
Mayo op imización du an e la ase de D&D
1
0
0
0
0
0
0
0
Mejo as en es aciones me eo ológicas lo an es
(LiDAR)
1
0
0
0
0
0
0
0
Reducción en du ación de los es udios de impac o
ambien al pa a pa ques eólicos lo an es
1
0
0
0
0
0
0
0
Diseño o ien ado a la in eg ación de la acuicul u a
1
0
0
0
0
0
0
0
Desa ollo de pla a o mas hib idas
1
0
0
0
0
0
0
0
Consolidación del g an núme o de diseños
esul ando en los diseños más p ome edo es
1
0
0
0
0
0
0
0
20
Tabla 2: Inno aciones ele an es en el sec o eólico lo an e según [20], [29] y [30] (2/3)
INNOVACIÓN
D&D
FAB y T&I
O&M
DESMANT
AERO
SUBESTR
SISTFON
RED
e e encias
KIC [20]
IRENA [29]
ORE C. [30]
Mejo as en la logís ica po ua ia y adap ación a
pue os gené icos
0
1
1
1
0
0
0
0
Reducción de los iempos de (des)conexión de
cables y líneas de ondeo a la pla a o ma
median e mejo as en los diseños
0
1
1
1
0
0
0
0
A ances en el izado de componen es pesados
0
1
1
0
1
0
0
0
Recub imien os a anzados pa a subes uc u as
0
1
1
0
0
1
0
0
Mejo as en la calidad de la ins alación de cables
subma inos
0
1
1
0
0
0
0
1
Reducción del iempo de ins alación de los cables
subma inos
0
1
1
0
0
0
0
1
Op imización del ensamblaje o sho e
0
1
1
0
0
0
0
0
Mejo as en emba caciones lo an es de izado de
ca gas pesadas pa a la op imización de la
ins alación y de las in e enciones de
man enimien o
0
1
1
0
0
0
0
0
Mejo as en las condiciones bajo las que se puede
lle a a cabo la ins alación de los ae ogene ado es
0
1
0
0
1
1
0
0
A ances en el anspo e e ins alación de
subes uc u as
0
1
0
0
0
1
0
0
Mejo as en la ab icación de subes uc u as
lo an es ( an o exis en es como up u is as)
0
1
0
0
0
1
0
0
Mejo as en la ins alación de subes aciones
o sho e
0
1
0
0
0
0
0
1
Diseño de es a egias de ins alación up u is as
0
1
0
0
0
0
0
0
Mejo as en la o ganización de la cons ucción del
pa que
0
1
0
0
0
0
0
0
Aumen o de la p opo ción de la pues a en ma cha
ealizada en ie a
0
1
0
0
0
0
0
0
Op imización de la inspección y epa ación de
palas
0
0
1
0
1
0
0
0
Mejo as en la in eg ación a la ed
0
0
1
0
0
0
0
1
Mejo as en la p e isión me eo ológica
0
0
1
0
0
0
0
0
Op imización del man enimien o basado en la
salud de los componen es en luga de basado en
asas de allo empo ales
0
0
1
0
0
0
0
0
Mejo as en la o ganización del man enimien o de
pa ques muy lejanos a ie a en elación con el
anspo e y alojamien o del pe sonal
0
0
1
0
0
0
0
0
Mejo as en el anspo e del pe sonal al
emplazamien o y su acceso a las es uc u as
0
0
1
0
0
0
0
0
In oducción del man enimien o emo o y
au oma izado
0
0
1
0
0
0
0
0
21
Tabla 3: Inno aciones ele an es en el sec o eólico lo an e según [20], [29] y [30] (3/3)
INNOVACIÓN
D&D
FAB y T&I
O&M
DESMANT
AERO
SUBESTR
SISTFON
RED
e e encias
KIC [20]
IRENA [29]
ORE C. [30]
In oducción del con ol del pa que desde una
es a egia holís ica
0
0
1
0
0
0
0
0
Mejo as en el man enimien o co ec i o de
g andes componen es
0
0
1
0
0
0
0
0
Mejo as en el con ol de la salud es uc u al de
odos los componen es del pa que
0
0
1
0
0
0
0
0
Mejo as en la ges ión del in en a io en elación
con las in e enciones de man enimien o
0
0
1
0
0
0
0
0
He amien as de plani icación de in e enciones
de man enimien o up u is as, incluyendo el
pe sonal y emba caciones necesa ias
0
0
1
0
0
0
0
0
Reducción en los cos es de acceso median e
helicóp e os
0
0
1
0
0
0
0
0
Desa ollo de emba caciones de abajo de nue a
gene ación
0
0
1
0
0
0
0
0
Mejo as en la comunicación y ansmisión de
in o mación
0
0
1
0
0
0
0
0
U ilización de soluciones obó icas y sis emas
au ónomos pa a op imiza el man enimien o y
ope ación del pa que
0
0
1
0
0
0
0
0
Diseño de he amien as di igidas a la educción de
iesgos labo ales
0
0
1
0
0
0
0
0
Eliminación de inspecciones di ec as po pa e de
ope a ios que cons i uyan al o iesgo como
inspecciones subma inas y a g andes al u as
0
0
1
0
0
0
0
0
Con ol emo o po sa éli e
0
0
1
0
0
0
0
0
O ien ación del desman elamien o hacia la
ecupe ación y eciclaje de ma e iales
0
0
0
1
0
0
0
0
Plani icación del pa que eólico de acue do con un
posible epowe ing
0
0
0
1
0
0
0
0
Op imización en el diseño de componen es cla e
del ae ogene ado adap ándolos a aplicaciones
lo an es
0
0
0
1
0
0
0
Facili ación de la ex acción del cableado
subma ino y sis emas de ondeo
0
0
0
0
0
1
2
Op imización de los eque imien os de sepul u a
de cables
0
0
0
0
0
0
1
Uso de HVAC an o en el cableado in e -a ay
como en el cable de e acuación con el obje i o de
educi pé didas
0
0
0
0
0
0
1
P oducción de hid ógeno e de
0
0
0
0
0
0
1
Almacenamien o de ene gía en los p opios
ae ogene ado es
0
0
0
0
0
0
0
1

22
5 IDENTIFICACIÓN Y ANÁLISIS DE VARIABLES
CRÍTICAS DEL LCOE
El obje i o de es e capí ulo es el es udio de las a iables que juegan un papel en la de inición del
LCOE con el p opósi o de pode de ini á eas de inno ación signi ica i as pa a u u os p oyec os.
5.1 ESTUDIO GENERAL DE LOS COSTES EN UN PARQUE EÓLICO FLOTANTE
En es e apa ado se p esen a un es udio gene al de los cos es en un pa que eólico lo an e pa a
apo a con ex o y o ien a la selección de a iables en el apa ado 5.2. Los cos es incu idos
du an e la ida de un pa que eólico gene al son los de cons ucción desde la ase de diseño y
desa ollo del pa que has a la pue a en ma cha, los de ope ación y man enimien o du an e el
uncionamien o del pa que, y los de desman elamien o al inaliza su ida ú il.
Los cos es de cons ucción, con o me al modelo ecno económico desa ollado en [4], se pueden
desglosa según la Figu a 11. Los cos es de ab icación son los más signi ica i os, siendo los
ae ogene ado es y las subes uc u as los elemen os más cos osos del pa que. En cuan o al
anspo e e ins alación, es e supone casi un 13% del CAPEX siendo de nue o los
ae ogene ado es y subes uc u as los elemen os que suponen un mayo cos e en es a ase de
cons ucción, aunque pa a el sis ema de conexión a la ed es os cos es ambién son signi ica i os
po la complejidad de la ins alación del cableado subma ino p incipalmen e. Los sis emas de
ondeo son los elemen os p incipales del pa que que meno cos e suponen, en compa ación
con el es o, an o pa a su ab icación como pa a su anspo e e ins alación.
Figu a 11: Desglose de cos es de cons ucción
D&D
6,00%
TRANSPORTE E
INSTALACIÓN
12,97%
FABRICACIÓN
81,03%
CONJUNTO
AERO/SUBESTRUCTURA
6,54%
SISTEMA DE FONDEO
1,49%
CONEXIÓN A LA RED
4,94%
ÁREA
0,06%
AEROGENERADORES
29,65%SUBESTRUCTURA
35,00%
SISTEMA DE
FONDEO
2,61%
CONEXIÓN A LA RED
13,70%
CAPEX
23
En cuan o a los cos es de ope ación y man enimien o incu idos du an e el uncionamien o del
pa que eólico lo an e, y ambién con o me con [4], se pueden desglosa según lo p esen ado
en la Figu a 12. Los ae ogene ado es acapa an la mayo pa e del p esupues o de
man enimien o con más de un 70%, seguidos de las subes uc u as y de los sis emas de ondeo.
Po lo gene al, las ope aciones de man enimien o del sis ema de conexión a la ed son las más
cos osas de o ma indi idual, pe o dado que pa a el es o de los elemen os las in e enciones
se mul iplican po el núme o de ae ogene ado es del pa que su cos e o al es muy supe io .
Figu a 12: Desglose de cos es de ope ación y man enimien o
Los cos es de desman elamien o, según lo p opues o po el modelo ecno económico
desa ollado en [4], es án di ec amen e elacionados a los cos es de anspo e e ins alación
pa a cada elemen o p incipal del pa que. Se desglosan al y como se mues a en la Figu a 13,
pe o como son unción de los cos es de ins alación no se a a es udia la iden i icación de sus
a iables c í icas ya que és as se án las mismas que pa a los cos es de T&I.
Figu a 13: Desglose de cos es de desman elamien o
OPERACIÓN 5,00%
AEROGENERADORES
(MANT.) 72,37%
SUBESTRUCTURAS
(MANT.) 13,43%
SISTEMAS DE FONDEO
(MANT.) 8,12%
CONEXIÓN A LA RED (MANT.) 1,08%
OPEX
CONJUNTO
AERO/SUBESTRUCTURA
( o al pa que) 62,34%
SISTEMA DE
FONDEO ( o al
pa que) 18,25%
CONEXIÓN A LA
RED 19,41%
DECEX
24
5.2 IDENTIFICACIÓN DE VARIABLES CRÍTICAS
Las a iables c í icas que se an a es udia son las ela i as a la ab icación, al anspo e e
ins alación, al man enimien o, las elacionadas con pa áme os empo ales y inancie as. Las
a iables c í icas se án las suscep ibles a a iaciones que pueden causa cambios signi ica i os
en los cos es, la p oducción de ene gía y sob e el LCOE.
5.2.1 Fab icación
En es a sección se an a compa a las a iables elacionadas con los cos es de ab icación de
cada elemen o. Teniendo en cuen a el desglose de cos es de la Figu a 11 se puede p e e que
los cos es de ab icación se án más sensibles a a iaciones en los cos es de ab icación en las
subes uc u as y los ae ogene ado es. En la Figu a 14 se desglosan los cos es de ab icación po
elemen os.
Figu a 14: Dis ibución de los cos es de ab icación
En compa ación con los demás elemen os del pa que los ae ogene ado es son los más
a anzados ecnológicamen e, ya que el sec o dispone del know-how an o de la eólica onsho e
como de la o sho e de base ija. El diseño de ae ogene ado es es dinámico y suscep ible a
mejo as, pe o no se compa a á con el es o de los elemen os del pa que po encon a se en una
si uación ecnológica mucho más a anzada, de modo que sus cos es son menos suscep ibles a
a iaciones.
En la Figu a 15 se ecoge el es udio de la sensibilidad del LCOE an e a iaciones en las di e en es
a iables de cos e pa a cada elemen o. Des aca el cos e de la ab icación de las subes uc u as
ÁREA
0,08%
AEROGENERADORES
36,59%
SUBESTRUCTURA
43,20%
SISTEMA DE FONDEO
3,22%
CONEXIÓN A LA RED
16,91%
Góndola 27,04%
Ro o 2,16%
To e 4,37%
Elemen os auxilia es
3,02%
Es uc u a 41,04%
Las e 0,00%
Elemen os auxilia es
2,16%
Líneas de ondeo
2,27%
Anclas 0,95%
Cableado dinámico
3,25% Cableado in e -
a ay 0,00%
Subes ación
12,49%
Cable de e acuación
1,17%
FABRICACIÓN
25
en elación con su peso como el ac o más in luyen e sob e el LCOE, comp ensible sabiendo
que es el p incipal cos e de cons ucción, de modo que op imizaciones po cen uales en su cos e
end án el mayo impac o sob e los cos es o ales de ab icación. Las inno aciones elacionadas
con la ab icación de los sis emas de ondeo son las que end án un meno impac o sob e los
cos es o ales, y, po an o, sob e el LCOE.
Figu a 15: Sensibilidad del LCOE an e las a iables elacionadas con la ab icación
5.2.2 T anspo e e ins alación
Pa a iden i ica las a iables c í icas elacionadas con el anspo e e ins alación se ha de
es udia qué ipo de buques son necesa ios en el caso pa icula de cada elemen o. Po una
pa e, se puede es udia la dis ibución de los cos es po elemen o, y po o a la dis ibución de
cos es po ipo de ba co (la cual no incluye los cos es de ensamblaje de los conjun os
ae ogene ado -subes uc u a o de ins alación de la subes ación). Es os desgloses se mues an
en la Figu a 16, donde se señala el ensamblado, anspo e y acoplamien o de los
ae ogene ado es y sus subes uc u as como los p ocesos más cos osos. Es o es á elacionado
con el uso de emolcado es y AHTS que son los u ilizados en es e p oceso.
-1,00%
-0,75%
-0,50%
-0,25%
0,00%
0,25%
0,50%
-20% -15% -10% -5% 0% 5%
SENSIBILIDAD DEL LCOE
VARIACIÓN DE LOS PARÁMETROS
SENSIBILIDAD DEL LCOE
Cos e po MW de la góndola de un ae ogene ado
Peso del o o de un ae ogene ado
Peso de la o e de un ae ogene ado
Cos e de los elemen os auxilia es del ae ogene ado
Peso de la es uc u a lo an e
Cos e de los elemen os auxilia es de la subes uc u a
Peso de un ancla
Peso de una línea de ondeo
Longi ud del cableado dinámico
Cos e po MW asociado a la ab icación de la subes ación
Longi ud del cable de e acuación
32
5.2.5.3 Tasa de descuen o
En cuan o a la asa de descuen o, es e es el ac o que sin luga a duda mayo impac o iene
sob e el LCOE. Una a iación de dos pun os po cen uales en la asa de descuen o llega a ene
un impac o sob e el LCOE de p ác icamen e un 15% ( e Figu a 25). La asa de descuen o se
u iliza pa a descon a lujos de caja u u os a su alo ac ual y ep esen a en cie a medida la
pe cepción del iesgo. Pa a la ene gía eólica o sho e se encuen a en e el 10% y el 14% [32],
aunque ambién se conside an alo es meno es, en o no al 6% [33] [15].
Figu a 25: Sensibilidad del LCOE an e la asa de descuen o
La asa de descuen o se suele elaciona con el Weigh ed A e age Cos o Capi al (WACC). El
cálculo del WACC es unción del cos e de la deuda y de la in e sión es imados, y de la p opo ción
de los cos es inanciados con deuda y con in e sión.
5.3 RECOMENDACIONES PARA LA DEFINICIÓN DE FUTURAS ÁREAS DE
INVESTIGACIÓN
Como conclusión, en es e apa ado se señalan las a iables que se han conside ado más
signi ica i as:
1. Fab icación:
- Una educción del peso de la subes uc u a lo an e del 10% puede supone una
educción del LCOE de en o no al 3,5%, po lo que se ecomienda enca ecidamen e
des ina ecu sos a la op imización de su diseño.
- El cableado dinámico es muy ex enso po lo que un buen diseño del a ay puede supone
una educción en los cos es signi ica i a. Op imizaciones en la dis ibución del cableado
dinámico han de ealiza se en conco dancia con el iesgo asumible po la desconexión
de ilas de ae ogene ado es en caso de allos en es e cableado.
2. T anspo e e ins alación:
- El anspo e y acoplamien o de los conjun os ae ogene ado -subes uc u a es el
p oceso más cos oso en es a ase de la cons ucción del pa que, pe o su op imización
75
95
115
135
155
-40%
-30%
-20%
-10%
0%
10%
20%
30%
40%
4% 6% 8% 10% 12% 14%
LCOE [E/MWH]
SENSIBILIDAD DEL LCOE
TASA DE DESCUENTO
SENSIBILIDAD DEL LCOE ANTE LA TASA DE
DESCUENTO

33
depende á de ac o es como la dis ancia en e el pue o y el emplazamien o o la écnica
de izado y anspo e u ilizada.
- Los buques AHTS y los cable os son los que suponen un mayo gas o, po su iempo de
u ilización y cos e mayo , po lo que educciones en los iempos de uso de es os dos
buques se án ele an es.
3. Man enimien o y disponibilidad:
- La a iable más signi ica i a es la ecuencia de las in e enciones de man enimien o
co ec i o, que a ec a an o a los cos es de man enimien o como a la disponibilidad y
po ende a la p oducción de ene gía. La educción en la ecuencia del man enimien o
co ec i o es absolu amen e cla e pa a alcanza un LCOE meno , ya que se educi ían
los cos es y se aumen a ía la p oducción de ene gía.
4. P oducción de ene gía:
- El ac o de ca ga b u o juega un papel an impo an e como el de la disponibilidad en
la p oducción anual de ene gía, po lo que la adecuada ca ac e ización del ecu so eólico
puede con ibui a una educción en el LCOE a a és de una mayo p oducción
ene gé ica.
5. Pa áme os empo ales y inancie os:
- La ex ensión de la ida ú il de un pa que eólico o sho e es cla e pa a educi el LCOE ya
que se aumen a conside ablemen e la p oducción ene gé ica o al pa a una misma
in e sión inicial, a pesa de que se incu an cos es de ope ación y man enimien o
du an e esos úl imos años.
- Los pa áme os inancie os, como la asa de descuen o y odas las a iables que juegan
un papel en su es imación, son de e minan es a la ho a de calcula el LCOE, po lo que
los es ue zos no elacionados con la ingenie ía de la ecnología son esenciales pa a
ga an iza el éxi o del sec o .
34
6 EVALUACIÓN DE LAS INNOVACIONES
DESARROLLADAS EN MATHEO
En es e apa ado se a a p esen a el p oyec o MATHEO, den o del cual es á enma cado es e
abajo y en el cual se han desa ollado las inno aciones que se an a e alua en es e capí ulo.
6.1 PROYECTO MATHEO
MATHEO es un p oyec o inanciado po el Gobie no Vasco a a és del p og ama de ayudas a la
in es igación colabo a i a Elka ek en la con oca o ia de 2019. Elka ek p omue e p oyec os de
in es igación undamen al, es deci , en ecnologías de TRLs bajos. El p oyec o lle a como í ulo
“Ma emá icas in eligen es pa a eólica o sho e”, y los pa icipan es son TECNALIA Resea ch &
Inno a ion desde el á ea de ene gías eno ables o sho e y el á ea de in aes uc u as, el BCAM
– Basque Cen e o Applied Ma hema ics, el Dp o. De Ingenie ía Ene gé ica de la UPV/EHU, el
Dp o. de Geodinámica de la UPV/EHU, y el Dp o. de Ma emá icas ambién de la UPV/EHU. La
plani icación inicial del p oyec o es ablecía el inicio en ma zo de 2019 y inal en diciemb e de
2020, con un p esupues o o al de 700.000 €.
PARTICIPANTES
EMPRESAS Y ENTIDADES INTERESADAS
Figu a 26: Pa icipan es y emp esas y en idades in e esadas en el p oyec o MATHEO
El TRL (Tecnology Readiness Le el) es un indicado de la madu ez de una ecnología, y sigue una
escala del 1 al 9 donde el 9 co esponde al ni el máximo de madu ez ( e Figu a 27). MATHEO
se encuen a en e TRLs 1 y 3. Una ez inalizado el p oyec o, el obje i o es as e i los
conocimien os a la indus ia den o de p oyec os con TRLs de 4 a 6 pa a pode alida los
esul ados en en o nos ele an es, y en un u u o alcanza TRLs más al os con demos aciones
p ecome ciales y come ciales.
35
Figu a 27: De iniciones de los dis in os TRLs según la Comisión Eu opea [34]
6.1.1 Obje i os del p oyec o
El obje i o del p oyec o MATHEO según lo expues o en la memo ia écnica es “desa olla
modelos ma emá icos en la on e a del conocimien o que acili en la ca ac e ización de la
in e acción de g andes es uc u as con el medio [y que] se basan en nue os en oques pa a
esol e p oblemas mul i- ísicos complejos que apa ecen po el aumen o de amaño an o de los
ae ogene ado es como de las es uc u as sopo e en eólica o sho e ija y lo an e”. En conc e o
se cen a en las in e acciones de las es uc u as, po una pa e, con el sedimen o del ondo
ma ino, cen ando el es udio en anclas de a as e y la inse ción de pilo es y, po o a pa e, con
las olas, poniendo el oco en p ocesos dinámicos y en conc e o sob e el ebosamien o. Los
modelos ma emá icos desa ollados inco po an écnicas de Deep Lea ning ocalizadas en la
ecogida de in o mación ela i a a la ope ación con el obje i o de aplica las en la ase de O&M
de los disposi i os. A pesa de que el desa ollo de los modelos se encuen a en TRLs muy bajos,
se busca in eg a los con he amien as come ciales u ilizadas en el diseño de es uc u as
o sho e.
6.1.2 Inno aciones desa olladas
En el p oyec o se han seguido es líneas de in es igación, elacionadas con los siguien es emas:
- Ca ac e ización geomecánica de los ipos de ondo ma ino y modelización de la
dinámica, anspo e y p ecipi ación de los sedimen os
- Modelización acoplada de la in e acción luido/es uc u a/ ondo, pa icula izada pa a
un ancla de a as e
- Ca ac e ización de los enómenos del o e opping y c ecimien o ma ino
- Modelización median e análisis de elemen os ini os de es uc u as o sho e de
ma e iales no con encionales
- Aplicación de algo i mos Deep Lea ning al man enimien o de pa ques eólicos o sho e
Las es inno aciones desa olladas son las siguien es:
ENFOQUES HÍBRIDOS AVANZADOS
PARA LA INTERACCIÓN FLUIDO
ESTRUCTURA
DEEP LEARNING PARA
MONITORIZACIÓN
INTELIGENTE
SPH PARA LA
INTERACCIÓN FONDO
ESTRUCTURA
TRL 1
•Obse ación de
p incipios básicos
TRL 2
•Fo mulación del
concep o
ecnológico
TRL 3
•Validación
expe imen al del
concep o
TRL 4
•Validación en
labo a o io de la
ecnología
TRL 5
•Validación de la
ecnología en un
en o no ele an e
TRL 6
•Demos ación de la
ecnología en un
en o no ele an e
TRL 7
•Demos ación del
p o o ipo en el
en o no de
ope ación
TRL 8
•Sis ema comple o y
cuali icado
TRL 9
•Sis ema eal
p obado en el
en o no de
ope ación
36
6.2 RESUMEN DEL PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN DE LAS INNOVACIONES
La e aluación del impac o de las inno aciones del p oyec o MATHEO se p esen a en los
apa ados 6.3, 6.4 y 6.5, siguiendo en los es casos el mismo esquema. P ime o se in oduce el
obje i o inicial de la inno ación, y después se explica b e emen e el desa ollo de la inno ación
y los esul ados ob enidos, con el obje i o de pone la inno ación en con ex o. En el e ce y
úl imo pun o se p esen a la e aluación de la inno ación p opiamen e dicha: en es a sección se
a a p esen a en p ime luga al panel de expe os que ha pa icipado en la e aluación del
impac o de la inno ación; en segundo luga , la in o mación ob enida de las en e is as al panel
de expe os; y, po úl imo, se ealiza á un análisis de los esul ados ob enidos.
6.3 INNOVACIÓN I1: ENFOQUES HÍBRIDOS AVANZADOS PARA LA
INTERACCIÓN FLUIDO ESTRUCTURA
6.3.1 Obje i o inicial de la inno ación
El obje i o inicial del desa ollo de es a inno ación, al y como se ecogía en la memo ia écnica
del p oyec o, e a la modelización del “ enómeno de ebosamien o sob e es uc u as pa a eólica
o sho e y sus e ec os en las ca gas de diseño median e en oques semi-analí icos [y del]
enómeno del c ecimien o ma ino educiendo las ince idumb es median e modelos de
elemen os ini os, […] pa a la cons ucción de una base de da os adimensionales implemen ada
en código abie o, acoplable con he amien as pa a el diseño de es uc u as eólicas o sho e”,
además de la e aluación del “compo amien o de ma e iales no con encionales median e
modelos de elemen os ini os”.
6.3.2 Desa ollo de la inno ación
De los es obje i os iniciales de la inno ación, solamen e se ha es udiado el enómeno del
ebosamien o. La in e acción en e las olas y las es uc u as en el ma es muy compleja y no es
muy conocida pa a es uc u as an o lo an es como ijas en ma abie o. El ebosamien o de
una ola sob e una es uc u a puede se de es ipos: g een wa e , whi e wa e y sp ay. En es e
caso, se ha es udiado el caudal de ebosamien o en unción de las ca ac e ís icas de la ola y de
la es uc u a. Las he amien as u ilizadas han sido un anque de olas de 12m de la go equipado
con un gene ado de olas, sondas de ul asonidos y esis i as, y una playa pa abólica, y
he amien as compu acionales de CFD. El modelo es udiado ha sido un cilind o e ical ijo, que
en u u as in es igaciones pasa ía a se lo an e.
El desa ollo de la inno ación se di idió en dos pa es complemen a ias, una expe imen al y una
compu acional. En ambas se de inió una elación que pe mi e de e mina o p edeci el caudal
de ebosamien o sob e un cilind o e ical, eniendo en cuen a el e ec o de la pendien e de la
ola inciden e. Los esul ados del análisis expe imen al y compu acional se compa a on
concluyendo que el modelo compu acional endía a p edeci más ebosamien o del que se daba
a ni el expe imen al, debido a las p opias di e encias de diseño de los dos expe imen os. A pesa
de ello, los dos esul ados p esen an la misma endencia. Quedó alidado, po an o, el modelo
de eg esión ob enido que pe mi e es udia el caudal de ebosamien o sob e un cilind o e ical
37
en unción del ancobo do ela i o y la pendien e de ola pa a di e en es angos de ancobo dos
ela i os.
Figu a 28: Simulación po medio de CFD es udiada en la inno ación [35]
6.3.3 E aluación del impac o de la inno ación
6.3.3.1 Panel de expe os
El panel de expe os en e is ado pa a ecaba in o mación sob e la inno ación I1 es á
compues o po las pe sonas de la Tabla 4. Las en e is as a es as pe sonas se ealiza on du an e
el mes de eb e o de 2021.
Tabla 4: Panel de expe os pa a la inno ación I1
Ande A is ondo de Miguel
In es igado en Ene gías Reno ables O sho e en Tecnalia
Resea ch & Inno a ion, y pa icipan e en el desa ollo de la
inno ación
Ge mán Pé ez Mo án
Responsable de p oyec os de eólica ma ina en Tecnalia
Resea ch & Inno a ion y coo dinado del p oyec o MATHEO
Gus a o Adol o Es eban Alcalá
P o eso e in es igado en el Depa amen o de Ingenie ía
Ene gé ica en la Escuela de Ingenie ía de Bilbao, y
pa icipan e en el desa ollo de la inno ación
Joseba López Mendia
In es igado en Ene gías Reno ables O sho e en Tecnalia
Resea ch & Inno a ion, y expe o en modelización ecno
económica pa a la op imización de pa ques de gene ación
de ene gía ma ina
Mi en Josune Sánchez La a
Ingenie a e in es igado a en Ene gías Reno ables O sho e
en Tecnalia Resea ch & Inno a ion, y expe a en diseño
es uc u al de subes uc u as ijas y lo an es pa a eólica
o sho e
Raúl Rod íguez A ias
Di ec o écnico (CTO) en NAUTILUS Floa ing Solu ions y
esponsable de ingenie ía ma ina en Tecnalia Resea ch &
Inno a ion

38
6.3.3.2 Resumen de la in o mación ecabada
Los impac os po enciales de es a inno ación p opues os po las pe sonas en e is adas son los
siguien es:
- Va iaciones en el diseño de la subes uc u a
- Modi icación de la no ma
- Va iaciones en el diseño de los elemen os auxilia es
- Ex ensión de la ida ú il del pa que
- Va iación del á ea en pue o necesa ia pa a la ab icación
- Va iación en el cos e del ensamblaje del conjun o ae ogene ado -subes uc u a
- Va iación en el cos e del anspo e de las subes uc u as
- Va iación en el diseño del sis ema de ondeo
- Va iaciones gene ales en el man enimien o
No odos los in o man es han coincidido sob e los impac os de la inno ación, y en es e caso
incluso se han dado con adicciones. En la Figu a 29 se ecoge el apoyo o echazo de di e en es
in o man es a los dis in os impac os p opues os. Des acan los impac os sob e el diseño de la
subes uc u a y los elemen os auxilia es de la misma, y sob e la no ma i a.
Figu a 29: Valo ación del impac o de la inno ación I1 po di e en es in o man es
Además de la p oposición de es os impac os, se han señalado algunas alo aciones ela i as a
es a inno ación, en cuan o a su aplicabilidad u o os aspec os elacionados con ella:
DISEÑO DE LA SUBESTRUCTURA
MODIFICACIÓN DE LA NORMA
DISEÑO DE LOS ELEMENTOS
AUXILIARES
VIDA ÚTIL DEL PARQUE
ÁREA EN PUERTO NECESARIA
PARA LA FABRICACIÓN
ENSAMBLAJE DEL CONJUNTO
AERO/SUBESTR
TRANSPORTE DE LAS
SUBESTRUCTURAS
DISEÑO DEL SISTEMA DE FONDEO
MANTENIMIENTO
RECHAZADO ACEPTADO
VALORACIÓN DEL IMPACTO DE LA
INNOVACIÓN I1
39
Se señala que las a iaciones en el diseño de subes uc u as lo an es, en cuan o a op imización
del amaño o peso, es án limi adas po la no ma i a impues a po las sociedades de clasi icación,
además de o os ac o es como po ejemplo la al u a del buje o la esonancia na u al del
conjun o. La no ma i a pa a pla a o mas eólicas o sho e ha sido he edada del sec o de
Oil&Gas, en el cual la segu idad de las pla a o mas ha de se ga an izada en é minos mucho
mayo es en compa ación con las pla a o mas eólicas. En las pla a o mas de Oil&Gas, po
ejemplo, se ha de ga an iza la segu idad de las pe sonas que se encuen an pe manen emen e
en la pla a o ma, y en caso de que ocu a un allo las consecuencias son g a ísimas en é minos
medioambien ales, y ninguno de es os dos casos aplica a la eólica o sho e. Po ello, los
coe icien es de segu idad ijados pa a ese sec o madu o son muy conse ado es. La
ans e encia del conocimien o al sec o eólico o sho e ha conlle ado la ans e encia ambién
de la no ma i a, pe o és a se encuen a en cons an e e olución pa a adap a se a las
ca ac e ís icas de las pla a o mas eólicas o sho e. Teniendo es o en cuen a, se conside a que el
apo e de conocimien o a las sociedades de clasi icación con ibui á a la ee aluación de los
má genes de segu idad.
A pesa de los posibles impac os de la inno ación, se cues iona su impac o eal sob e es uc u as
come ciales ya que las ca gas de i adas del o e opping se dan solamen e en e en os ex emos
y pun uales con muy poca ecuencia, además de que o as ca gas como las de slamming ienen
mucho mayo impac o sob e el diseño de la es uc u a. Pe o ambién se conside a que puede
ab i la pue a a o os es udios que engan en cuen a la posibilidad de pe mi i el o e opping,
en elación con una bajada del cen o de g a edad, dando luga a inno aciones up u is as.
Po o a pa e, se elaciona el es udio de la ca ac e ización del o e opping con el es udio de la
ca ac e ización del ai gap, que ambién es un enómeno de in e acción ola es uc u a muy poco
conocido. El ai gap es un e en o que se da cuando una ola pasa po debajo de una es uc u a y
aumen a su al u a po la in e acción con los di e en es elemen os de la es uc u a. Es a ola
aumen ada puede choca con la pa e in e io de la es uc u a dando luga a ue zas e icales
muy conside ables. En la ac ualidad no se conoce muy bien el enómeno ni las ue zas que puede
causa , po lo que las es uc u as se diseñan di ec amen e pa a e i a lo a oda cos a. Se p opone
que, si aumen ase el conocimien o sob e el ai gap, se pod ían diseña es uc u as más bajas
que sopo asen las ue zas p o ocadas po esas olas aumen adas, eniendo un impac o
po encial, dependiendo de la es uc u a pa icula , de has a una educción del 10% del amaño.
6.3.3.3 Valo ación del impac o
La in o mación apo ada po los expe os se a a de o ma c í ica, y al habe disc epancias
espec o al posible impac o de es a inno ación, algunas de las p opues as no se han acep ado.
Los esul ados de es a e aluación se ecogen en la Tabla 5. Las azones pa a no acep a cua o
de los impac os son las siguien es:
- En el caso de la ex ensión de la ida ú il del pa que se echaza es a posibilidad po que
se conside a que el o e opping no es un enómeno c í ico pa a la in eg idad de la
es uc u a po lo que no se á de e minan e en la de inición de su ida ú il.
40
- En cuan o a la a iación del á ea en pue o necesa ia pa a la ab icación, a pesa de que
se pueda educi el amaño de las subes uc u as, se echaza que es o conlle e un á ea
de ab icación meno .
- También se echaza que a ec e al diseño de o os elemen os del pa que, como los
sis emas de ondeo, ya que se conside a que el impac o se á ín eg amen e sob e las
es uc u as p ima ia y secunda ias de la pla a o ma lo an e.
- En el caso del man enimien o, se echaza que a ec e signi ica i amen e. Po una pa e,
en e e encia a la accesibilidad, las condiciones de acceso son muy es ic as y en ningún
caso se plani ica ía una in e ención de man enimien o cuando hubie a posibilidad de
ebosamien o. Y, po o a pa e, los elemen os c í icos de man enimien o son el pun o
de conexión con la cadena, los ondeos, las esquinas, los anques de las e llenados con
agua de ma cuyas ejillas de aducción se pueden bloquea po ouling, y la unión de la
subes uc u a con la o e, y ninguno de ellos se e a ec ado po el ebosamien o.
Tabla 5: Acep ación o echazo de los impac os po enciales de la inno ación I1
Acep ado
Va iaciones en el diseño de la subes uc u a
Si
Modi icación de la no ma i a
Si
Va iaciones en el diseño de los elemen os auxilia es
Si
Ex ensión de la ida ú il del pa que
No
Va iación del á ea en pue o necesa ia pa a la ab icación
No
Va iación en el cos e del ensamblaje del conjun o ae ogene ado -subes uc u a
Si
Va iación en el cos e del anspo e de las subes uc u as
Si
Va iación en el diseño del sis ema de ondeo
No
Va iaciones gene ales en el man enimien o
No
Los impac os acep ados se e alua án a con inuación en los cinco pun os siguien es.
1. Va iaciones en el diseño de la subes uc u a: Una mejo a en el diseño es uc u al se puede
aduci en una educción de su amaño o del ace o u ilizado en la ab icación de la
subes uc u a. Es e es un impac o angible y, a p io i, ele an e. De acue do con la
in o mación acili ada, es a a iación se cuan i ica como una educción de en e el 5% y el
10% del peso de la subes uc u a. Es e impac o se puede obse a a co o plazo. Su
aplicabilidad depende de cada diseño pa icula , y ambién es impo an e menciona que
los diseños de las subes uc u as es án es ingidos po o os ac o es que limi an es e
impac o.
2. Modi icación de la no ma i a: Un mejo conocimien o de los enómenos hid odinámicos,
como el o e opping, puede desencadena una ee aluación de la no ma i a impues a po
las sociedades de clasi icación. Es e impac o se conside a angible y a medio plazo (5+ años).
Se cuan i ica como una educción del 10% en el CAPEX.
3. Va iaciones en el diseño de los elemen os auxilia es: Es a inno ación a ec a al diseño o
elección de las es uc u as secunda ias como boa landings, pla a o mas de acceso y
ba andillas, y el posible uso de esco illas no es ancas. Los cos es que suponen las es uc u as
auxilia es de la subes uc u a lo an e son muy educidos, po lo que es e impac o se es udia
median e un análisis de sensibilidad.
41
4. Va iación en el cos e del ensamblaje del conjun o ae ogene ado -subes uc u a: El cos e
del ensamblaje del conjun o ae ogene ado -subes uc u a es di ec amen e p opo cional al
peso de la subes uc u a, y si és e se educe bien sea a a és de una educción del amaño
o bien a a és de una educción en el uso de ace o, el cos e del ensamblaje se e á a ec ado.
Po lo an o, es e impac o no se cuan i ica á di ec amen e ya que es á incluido en el pun o
1. Va iaciones en el diseño de la subes uc u a.
5. Va iación en el cos e del anspo e de las subes uc u as: El hecho de que las
subes uc u as sean más lige as o más pequeñas puede acili a su anspo e, pe o es e
impac o depende mucho de las emba caciones disponibles po lo que su aplicabilidad no
es á ga an izada. El impac o po encial se es udia median e un análisis de sensibilidad.
En la abla siguien e se ecoge un esumen de lo an e io :
Tabla 6: Impac os acep ados de la inno ación de la inno ación I1 y su cuan i icación
Impac o
Diseño de la
subes uc u a
Modi icación de
la no ma i a
Diseño de los
elemen os
auxilia es
T anspo e de
las
subes uc u as
Tangibilidad
SI
SI
SI
SI
Cuan i icación
del impac o
Reducción del
5%-10% en peso
Reducción del
10% del CAPEX
Median e análisis de sensibilidad
Plazo
Co o
Medio (+5 años)
Co o
Co o
Aplicabilidad
Dependien e de
la ecnología
Depende de los
ecu sos disp.
Una educción del 5% en el peso de la subes uc u a supone una educción del CAPEX del 1,95%
y del LCOE del 1,71%, mien as que una educción del 10% supone una educción del CAPEX del
3,90% y del LCOE del 3,42 %. En cuan o a una educción del 10% en el CAPEX, supone una
educción en el LCOE del 8,76%.
Va iaciones en el cos e de los elemen os auxilia es ienen un e ec o bas an e pequeño sob e el
LCOE a no se que su educción sea de más del 30 o del 50% ( e Figu a 30). Con educciones del
30% en su cos e se alcanzan educciones del LCOE de casi 0,5%, y a pa i de educciones del
65% de alcanzan educciones del LCOE supe io es al 1%.
Figu a 30: Va iación del LCOE en unción de a iaciones en los cos es de elemen os auxilia es de las
subes uc u as
-1,50%
-1,00%
-0,50%
0,00%
-70% -60% -50% -40% -30% -20% -10% 0%
VARIACIÓN EN EL LCOE [%]
VARIACIÓN EN EL COSTE DE LOS ELEMENTOS AUXILIARES [%]
COSTE DE LOS ELEMENTOS AUXILIARES
48
Tabla 9: Impac os acep ados de la inno ación de la inno ación I2 y su cuan i icación
Impac o
O ganización
logís ica del
man .
Sis ema de
senso ización
Ex ensión de la
ida ú il
Du ación de las
in e enciones
de man .
Tangibilidad
SI
NO
SI
SI
Cuan i icación
del impac o
Reducción del
25% de la
ecuencia de
las in e . de
man . co ec i o
Aumen o en e
el 20%
Reducción del
25% en la
du ación
Plazo
Medio
Co o
Medio
Medio
Aplicabilidad
***
***
***
La mejo a en la logís ica de man enimien o supone un aumen o de la p oducción anual de
ene gía (AEP) del 1,70% y ambién iene como consecuencia un aho o del 18,87% en el OPEX,
lo que en conjun o se aduce en un impac o sob e el LCOE del 3,87%. Po o a pa e, la
ex ensión de la ida ú il como impac o indi idual supone una educción del LCOE del 3,44%. Y
inalmen e, la educción en la du ación de las in e enciones de man enimien o supone un
aumen o de la AEP del 1,45% y una educción del OPEX del 17,35%, que iene como esul ado
una educción del LCOE del 3,46%. Es impo an e menciona que la suma los impac os
indi iduales no equi ale al impac o o al.
Po lo an o, pa a la inno ación de Deep Lea ning pa a moni o ización in eligen e enemos un
impac o po encial a medio plazo de una educción del LCOE del 10,03%, con un aumen o en la
p oducción anual de ene gía del 2,93% y un descenso en el OPEX del 19,98%.
Figu a 35: Impac o de la inno ación I2 sob e el OPEX, AEP y LCOE
-10,03%
-19,98%
2,93%
-3,46%
-17,35%
1,45%
-3,44%
20,00%
-3,87%
-18,87%
1,70%
-25,00%
-15,00%
-5,00%
5,00%
15,00%
25,00%
LCOEOPEXAEP
IMPACTO DE LA APLICACIÓN DE DEEP
LEARNING PARA MONITORIZACIÓN
INTELIGENTE
Impac o o al
Reducc. de la du ación de las in e enciones de man .
Ex ensión de la ida úi l del pa que
Mejo a en la logís ica de man enimien o

49
6.5 INNOVACIÓN I3: SPH PARA LA INTERACCIÓN FONDO ESTRUCTURA
6.5.1 Obje i o inicial de la inno ación
El obje i o inicial del desa ollo de es a inno ación, al y como se ecogía en la memo ia écnica
del p oyec o, e a la modelización del “ ondo ma ino como como un luido no New oniano
median e mé odos Lag angianos de pa ículas SPH, u ilizando en oques mesoscópicos y
mac oscópicos”, la alidación de “las ca ac e ís icas eológicas y iscomé icas de a ios ipos
de ondos, iden i icando cuales son las ca ac e ís icas que más a ec an al diseño de
componen es en el subsis ema de anclaje y cimen ación”, la e i icación expe imen al de “los
modelos SPH y la in e acciones con a ios ipos de anclajes y cimen aciones” y la ex apolación
de “los modelos desa ollados (diagnosis) de anclas y o as es uc u as a escalas más g andes”.
6.5.2 Desa ollo de la inno ación
En eólica o sho e el es udio de los sedimen os no consolidados, que son los más di íciles de
ca ac e iza , se ealiza median e es udios geo écnicos median e el es udio de la geo ísica del
e eno y de pe o aciones subma inas que pe mi an ob ene in o mación de las capas
p o undas del ondo ma ino. Es os es udios geo écnicos se basan en p opiedades ingenie iles y
mecánicas, pe o son ap oximaciones simpli icadas ligadas a g andes ince idumb es sob e el
compo amien o eal del e eno. En el caso de es a inno ación, se buscaba es udia la eología
de los sedimen os pa a comp ende cómo se compo an en su in e acción con las anclas. Los
modelos eológicos buscan el pode es udia , en e o os enómenos, la p esión de po os
in e na y el e ec o de la columna de agua sob e el e eno, que no se e alúan con las écnicas
adicionales.
Figu a 36: Resul ados de la modelización SPH de un ancla de a as e [37]
Los luidos de los sedimen os no consolidados son al amen e no new onianos, y ienen un
compo amien o en e sólido y líquido, po lo que su dinámica es muy compleja. Se puede
a on a el p oblema de la modelización desde el pun o de is a mic oscópico o mac oscópico.
En eólica o sho e in e esa soluciona p oblemas a escala mac oscópica, pa a la in e acción de
50
g andes elemen os con el ondo ma ino, po lo que el uso de las me odologías mic oscópicas ya
desa olladas supone un p oblema compu acional. Po lo an o, es a inno ación p opone el uso
del mé odo SPH (Smoo hed Pa icle Hyd odynamics) pa a la disc e ización del modelo
mac oscópico con inuo basado en de i adas pa ciales de elocidad, p esión y concen ación de
ensiones. Es e modelo SPH iscoplás ico es Lag angiano y meshless, lo que p esen a la en aja
del acceso a la memo ia del lujo y sus cambios his ó icos y e i a p oblemas de dis o sión del
mallado. En el desa ollo de la inno ación se ha simulado el modelo de un ancla de a as e
median e un disco plano que se mue e den o del luido, es udiando la o ien ación del disco, la
ue za de ensión en la di ección de la línea de ondeo y la pene ación del ancla.
Es a inno ación daba paso a la conside ación de modelos no pu amen e iscosos, eniendo
además en cuen a la he e ogeneidad del sedimen o, y a la alidación de los modelos en
labo a o ios.
6.5.3 E aluación del impac o de la inno ación
6.5.3.1 Panel de expe os
El panel de expe os en e is ado pa a ecaba in o mación sob e la inno ación I3 es á
compues o po las pe sonas de la Tabla 10. Las en e is as a es as pe sonas se ealiza on
du an e el mes de eb e o de 2021.
Tabla 10: Panel de expe os pa a la inno ación I3
F ancesco Boscolo
In es igado en Ene gías Reno ables O sho e en Tecnalia
Resea ch & Inno a ion especializado en el diseño de
sis emas de ondeo y cableado dinámico
Ge mán Pé ez Mo án
Responsable de p oyec os de eólica ma ina en Tecnalia
Resea ch & Inno a ion y coo dinado del p oyec o MATHEO
Iñigo Mendikoa
In es igado en Ene gías Reno ables O sho e en Tecnalia
Resea ch & Inno a ion expe o en el diseño de sis emas de
ondeo
Joseba López Mendia
In es igado en Ene gías Reno ables O sho e en Tecnalia
Resea ch & Inno a ion, y expe o en modelización ecno
económica pa a la op imización de pa ques de gene ación
de ene gía ma ina
Nés o Vegas
In es igado en el Depa amen o de Geología en la Escuela
de Ingenie ía de Bilbao, y pa icipan e en el desa ollo de la
inno ación
Raúl Rod íguez A ias
Di ec o écnico (CTO) en NAUTILUS Floa ing Solu ions y
esponsable de ingenie ía ma ina en Tecnalia Resea ch &
Inno a ion
51
6.5.3.2 Resumen de la in o mación ecabada
Los impac os po enciales de es a inno ación p opues os po las pe sonas en e is adas son los
siguien es:
- Mejo as en el diseño del sis ema de ondeo
- Va iación en las emba caciones u ilizadas du an e la ins alación de los sis emas de
ondeo
- Va iación en el iempo de ins alación de los sis emas de ondeo
- Va iaciones en el man enimien o de los sis emas de ondeo
- Va iaciones en el p oceso de ins alación del cable de e acuación
- Va iaciones en el man enimien o del cable de e acuación
- Va iación en la pe cepción del iesgo de la in e sión
- Mejo as en o os aspec os logís icos de la ins alación
- Va iaciones en el p oceso de desman elamien o de las anclas
- Reducción en la ince idumb e sob e la elección de las anclas y el iempo de decisión
- Ex ensión de la ida ú il del pa que
Al igual que en las inno aciones I1 e I2, no odos los in o man es han coincidido sob e el impac o
de la inno ación, pe o en es e caso no se han dado con adicciones. En la Figu a 37 se ecoge el
apoyo o echazo de di e en es in o man es a los dis in os impac os p opues os. Des acan los
impac os sob e el diseño del sis ema de ondeo y su ins alación.
Figu a 37: Valo ación del impac o de la inno ación I3 po di e en es in o man es
DISEÑO DEL SISTEMA DE FONDEO
BARCOS UTILIZADOS DURANTE LA
INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE FONDEO
DURACIÓN DE LA INSTALACIÓN DEL
SISTEMA DE FONDEO
MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE
FONDEO
INSTALACIÓN DEL CABLE DE
EVACUACIÓN
MANTENIMIENTO DEL CABLE DE
EVACUACIÓN
PERCEPCIÓN DEL RIESGO
LOGÍSTICA DE LA INSTALACIÓN
DESMANTELAMIENTO DEL ANCLA
DISEÑO Y DESARROLLO DEL PARQUE EN
RELACIÓN CON LA ELECCIÓN DE LOS
SISTEMAS DE ANCLAJE
AUMENTO DE LA VIDA ÚTIL DEL PARQUE
VALORACIÓN DEL IMPACTO DE LA
INNOVACIÓN I2
52
Además de la p oposición de es os impac os, se han señalado algunas alo aciones ela i as a
es a inno ación, en cuan o a su aplicabilidad u o os aspec os elacionados con ella:
Se señala la impo ancia de conoce la icción exis en e en e las líneas de ondeo y el ondo
ma ino, ya que in luye sob e la ca ga que sopo a el ancla. Es o se debe a que las ensiones
ansmi idas po la línea de ondeo p o enien es de la es uc u a no son sopo adas en su
o alidad po las anclas, sino que el e eno po icción abso be pa e de esas ensiones. En
condiciones ex emas, si no exis e su icien e ozamien o en e el ondo ma ino y las cadenas, la
pla a o ma puede de i a esul ando en es ue zos ans e sales sob e las anclas e incluso
o u as en los cables dinámicos. Conoce es a icción se conside a esencial ya que ac ualmen e
en las simulaciones se u ilizan alo es po de ec o asociados a g an ince idumb e lo que se
aduce en una endencia hacia el sob edimensionamien o.
También se p esen an los bene icios sob e la ins alación de las anclas de a as e, sob e las que
se hace hincapié al se las más u ilizadas. La ins alación se lle a a cabo posando el ancla en el
ondo ma ino y i ando de ella de al o ma que és a se hinque en el e eno has a que se de ec a
en la línea de ondeo la ensión necesa ia, habiendo calculado la p o undidad del ancla a p io i.
Como se desconoce el compo amien o de los ipos de suelo, se conside a que se suele adop a
una pos u a conse ado a y se iende a sob edimensiona el ancla.
Po o a pa e, se señala que es a inno ación en más c í ica en los casos de eólica de base ija, a
pesa de que an o en ija como en lo an e las campañas de es udio del ondo ma ino pueden
alcanza las decenas de millones de eu os. También se sugie e que la ele ancia puede se
pequeña, ya que los cos es de i ados del sis ema de ondeo no son muy signi ica i os.
6.5.3.3 Valo ación del impac o
Todos los impac os suge idos excep o uno son acep ados, pe o hay dos que no se an a alo a .
Los esul ados de es a e aluación se ecogen en la Tabla 11.
Tabla 11: Acep ación o echazo de los impac os po enciales de la inno ación I3
Acep ado
Mejo as en el diseño del sis ema de ondeo
Si
Va iación en las emba caciones u ilizadas du an e la ins alación de los
sis emas de ondeo
Si
Va iación en la du ación del iempo de ins alación de los sis emas de ondeo
Si
Va iaciones en el man enimien o de los sis emas de ondeo
Si
Va iaciones en el p oceso de ins alación del cable de e acuación
Si
Va iaciones en el man enimien o del cable de e acuación
Si
Va iación en la pe cepción del iesgo de la in e sión
Si
Mejo as en o os aspec os logís icos de la ins alación
No se alo a
Va iaciones en el p oceso de desman elamien o de las anclas
Si
Reducción en la ince idumb e sob e la elección de las anclas y el iempo de
decisión
No se alo a
Ex ensión de la ida ú il del pa que
No
53
No se alo a án dos de los impac os po las siguien es azones:
- Las mejo as en aspec os logís icos, que no es án di ec amen e elacionadas con las
emba caciones u ilizadas o con la du ación de la ins alación, elacionan la u ilización de
ba cos más pequeños con la posibilidad de apoyo en pue os más pequeños, con gen e
menos especializada pa a pode ealiza las ac i idades de ins alación, y con la
posibilidad de un mayo apoyo en la indus ia local. Es os aspec os son muy di íciles de
cuan i ica y depende án mucho de la localización conc e a de los pue os y el
emplazamien o. Po lo an o, se acepa la posibilidad de que se den es as mejo as, pe o
no se an a alo a cuan i a i amen e.
- En cuan o a la educción de ince idumb e sob e la elección de las anclas y el iempo de
decisión sob e el sis ema de ondeo, se acep a es e impac o po que una mejo a en la
ca ac e ización del ondo conlle a una educción en la ince idumb e y acili a el
p oceso de decisión de elección de anclas, pe o es algo muy di ícil de cuan i ica de
o ma igu osa y po ello no se alo a á.
En cuan o a la ex ensión de la ida ú il del pa que, no se acep a el impac o en es e caso po que,
según lo indicado en [38], la ida ú il de diseño de las anclas ya supe a la de la subes uc u a
lo an e. Po lo an o, como la ida ú il del pa que no es á limi ada po las anclas, una mejo
elección o diseño de es as ampoco pod á ex ende la.
Los impac os acep ados que se an a alo a se comen an a con inuación en los ocho pun os
siguien es.
1. Mejo as en el diseño del sis ema de ondeo: Una mejo ca ac e ización del ondo ma ino
puede ayuda a de ini mejo los eque imien os del ancla y del sis ema de ondeo, a a és
po ejemplo de una mejo de inición de las cu as de pene ación que den luga a diseños
menos conse ado es. Es e impac o es angible y a co o plazo. La educción del amaño del
ancla que se conside a iable es del 5 al 10%.
2. Va iación en las emba caciones u ilizadas du an e la ins alación de los sis emas de ondeo:
La elección del ba co pa a la ins alación de cadenas y anclas depende de su amaño, peso, y
de la ue za de a as e del ancla en el e eno necesa ia pa a ealiza la ins alación y
ga an iza un ni el de pene ación adecuado. Es e impac o es angible y a co o plazo, y se
cuan i ica como una educción en e el 5 y el 10% del cos e de las emba caciones AHTS.
3. Va iación en el iempo de ins alación de los sis emas de ondeo: Si el iempo de ins alación
es á mejo ca ac e izado po que se sabe cómo se a a compo a un ancla en conc e o en
el e eno, se pueden ajus a mejo a las en anas de buen iempo a la ho a de o ganiza la
ins alación. Es e impac o es angible, pe o no se ha podido cuan i ica po lo que se es udia
median e análisis de sensibilidad pa a alo a su impac o po encial.
4. Va iaciones en el man enimien o de los sis emas de ondeo: Sabiendo cómo se compo a
el ancla en el suelo, se puede ca ac e iza mejo las ca gas a las que es á some ida, como
po ejemplo en si uaciones de o men a en las que el e eno puede licua y si hay picos de
ue za el ancla se puede mo e . De es e modo se puede de e mina mejo cuando se llega á
a una si uación c í ica. Es e e ec o se cuan i ica median e análisis de sensibilidad
5. Va iaciones en el p oceso de ins alación del cable de e acuación: Es posible una educción
en los cos es de ins alación del cable de e acuación, po una buena elección de los ba cos,

54
o incluso sus i ución del uso de ba cos po ROVs pa a ca a las zanjas en las que se a a
sepul a el cable. Es e impac o ambién se es udia median e análisis de sensibilidad.
6. Va iaciones en el man enimien o del cable de e acuación: Se acep a que se pueda p oduci
una educción en la ecuencia de los allos del cableado al pode ca ac e iza mejo si el
cable queda p o egido dependiendo de las ca ac e ís icas eológicas del e eno. De nue o,
es e impac o se es udia median e análisis de sensibilidad.
7. Va iación en la pe cepción del iesgo de la in e sión: Al educi se la ince idumb e el iesgo
de la in e sión se educe la asa de descuen o, pe o como es e es un pa áme o económico
su a iación no es á ga an izada solamen e po a ances ecnológicos. Su impac o se es udia
median e análisis de sensibilidad
8. Va iaciones en el p oceso de desman elamien o de las anclas: En gene al el p oceso de
desman elamien o se á más sencillo al dispone de mayo conocimien o sob e enómenos
como la succión. La cuan i icación de es e enómeno se elaciona con los cos es de
ins alación po lo que se es udia á de ese modo.
En la abla siguien e se ecoge un esumen de lo an e io :
Tabla 12: Impac os acep ados de la inno ación de la inno ación I3 y su cuan i icación
Impac o
Diseño del
sis ema de
ondeo
Emba caciones
u ilizadas en la
ins . del sis ema
de ondeo
Tiempo de
ins alación del
sis ema de
ondeo
Man enimien o
del sis ema de
ondeo
Tangibilidad
SI
SI
SI
SI
Cuan i icación
del impac o
Reducción del
5-10% en el
peso del ancla
Reducción del
cos e de un
AHTS en el
5-10%
Median e
análisis de
sensibilidad
Median e
análisis de
sensibilidad
Plazo
Co o
Co o
Co o
Co o
Aplicabilidad
Impac o
Ins alación del
cable de
e acuación
Man enimien o
del cable de
e acuación
Pe cepción de
iesgo de la
in e sión
Desman ela-
mien o de
anclas
Tangibilidad
SI
SI
SI
SI
Cuan i icación
del impac o
Median e
análisis de
sensibilidad
Median e
análisis de
sensibilidad
Median e
análisis de
sensibilidad
En elación con
los cos es de
ins alación
Plazo
Co o
Co o
Medio
La go
Aplicabilidad
No depende
únicamen e de
la ecnología
Una a iación de en e el 5% y el 10% en el amaño del ancla supone una educción del LCOE de
en e el 0,04% y el 0,07%. Y una a iación en e el 5% y el 10% del cos e de un buque AHTS
supone una educción del LCOE de en e el 0,21% y el 0,42%. Es as educciones del LCOE son
pequeñas, po lo que se ealizan análisis de sensibilidad pa a pode compa a es os dos impac os
con los o os cinco con el obje i o de saca conclusiones ele an es.
55
An icipando impac os de magni ud a iable sob e el LCOE, se es udian los di e en es impac os
locales sob e los cos es ab icación, anspo e e ins alación (ligados a los cos es de
desman elamien o), y man enimien o, an o pa a los sis emas de ondeo como pa a el sis ema
de conexión a la ed.
En cuan o al impac o local de la inno ación sob e los cos es del sis ema de ondeo, a iaciones
en a iables elacionadas con el anspo e e ins alación suponen el mayo impac o po cen ual
sob e esos cos es conc e os ( e Figu a 38). Pe o es e impac o a p io i mayo se puede e
limi ado ya que an o los cos es de ab icación como de man enimien o suponen en ambos
casos más del doble de los cos es de anspo e e ins alación.
Figu a 38: Análisis de sensibilidad de los impac os de la inno ación I3 sob e los cos es del sis ema de ondeo
El impac o local de la inno ación sob e los cos es del sis ema de conexión a la ed iene como
o igen mejo as elacionadas con la ins alación y el man enimien o del cable de e acuación.
Des aca impac o de educciones en el cos e de ins alación del cable de e acuación sob e el cos e
o al de ins alación del sis ema de conexión a la ed, que es mayo que el impac o de la educción
del man enimien o co ec i o del cable de e acuación sob e los cos es o ales de
man enimien o pa a el sis ema de conexión a la ed ( e Figu a 39).
-80%
-70%
-60%
-50%
-40%
-30%
-20%
-10%
0%
-75 % -50 % -25 % 0 %
COSTES DE
FABRICACIÓN
Peso del ancla
-80%
-70%
-60%
-50%
-40%
-30%
-20%
-10%
0%
-75% -50% -25% 0%
T&I
Tiempo de ins alación del
sis ema de ondeo
Cos e dia io de un AHTS
-80%
-70%
-60%
-50%
-40%
-30%
-20%
-10%
0%
-75% -50% -25% 0%
COSTES DE
MANTENIMIENTO
F ecuencia del
man enimien o co ec i o
de anclas
SENSIBILIDAD DE LOS COSTES DEL SISTEMA DE FONDEO
ANTE LOS IMPACTOS PROPUESTOS EN LA INNOVACIÓN I3
56
Figu a 39: Análisis de sensibilidad de los impac os de la inno ación I3 sob e los cos es del sis ema de conexión a
la ed
La sensibilidad del LCOE an e los 6 impac os an e io es p opues os depende de las dimensiones
de los cos es indi iduales, ya que una educción del 20% sob e un cos e de 100 M€ es más
signi ica i a que una educción del 70% sob e un cos e de 20 M€.
Po o a pa e, las a iaciones en la asa de descuen o, que ep esen a la pe cepción de iesgo,
ienen un impac o di ec o sob e le LCOE, que es muy conside able ya que una asa de descuen o
un 1% mayo o meno supone una a iación del 7% en el LCOE ( e Figu a 40).
Figu a 40: Sensibilidad del LCOE an e di e en es alo es de la asa de descuen o
-80%
-70%
-60%
-50%
-40%
-30%
-20%
-10%
0%
-75% -50% -25% 0%
COSTES DE
T&I/DECEX
Cos es de ins alación del cable de
e acuación
-80%
-70%
-60%
-50%
-40%
-30%
-20%
-10%
0%
-75% -50% -25% 0%
COSTES DE
MANTENIMIENTO
F ecuencia del man enimien o co ec i o del
cable de e acuación
-40%
-30%
-20%
-10%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
5% 6% 7% 8% 9% 10% 11% 12% 13% 14% 15%
VARIACIÓN EN EL LCOE [%]
TASA DE DESCUENTO
SENSIBILIDAD DEL LCOE FRENTE A LA TASA DE
DESCUENTO
SENSIBILIDAD DE LOS COSTES DEL SISTEMA DE CONEXIÓN A
LA RED ANTE LOS IMPACTOS PROPUESTOS EN LA
INNOVACIÓN I3
57
En la Figu a 41 se mues an los esul ados del análisis de sensibilidad ealizado pa a los 7
impac os p opues os sob e el LCOE. El e ec o de la asa de descuen o sob e el LCOE es con
di e encia el más signi ica i o. Como ya se ha mencionado, las a iaciones sob e la pe cepción
de iesgo sí que se apoyan en a ances ecnológicos, pe o no es án ga an izadas, y además el
impac o de una inno ación aunque eduzca la ince idumb e puede ene el e ec o con a io
aumen ando el iesgo de la in e sión al u iliza ecnologías más no edosas.
Si se es udian en de alle el es o de los impac os, se pueden de ini las a iables espec o a las
cuales el LCOE es más sensible. Se a a de es udia si, a pesa de que los impac os indi iduales
se án pequeños, el impac o conjun o se á signi ica i o iden i icando las a iables más c í icas.
Figu a 41: Análisis de sensibilidad sob e el LCOE de los impac os p opues os en la inno ación I3
Va iaciones en el amaño del ancla, que se aducen en a iaciones en su peso, son las segundas
más signi ica i as. A pesa de que se han p opues o a iaciones de en e el 5% y el 10%, en
unción del ipo de sedimen os del ondo ma ino el peso de un ancla puede a ia has a en un
50%. Va iaciones de es a magni ud suponen una educción de casi el 0,4% en el LCOE. Es as
a iaciones ambién se conside an p obables y signi ica i as.
-5,00%
-4,50%
-4,00%
-3,50%
-3,00%
-2,50%
-2,00%
-1,50%
-1,00%
-0,50%
0,00%
-75 % -50 % -25 % 0 %
VARIACIÓN EN EL LCOE
VARIACIONES EN LOS IMPACTOS PROPUESTOS
SENSIBILIDAD DEL LCOE A LOS IMPACTOS
PROPUESTOS EN LA INNOVACIÓN I3
Peso del ancla
Cos e dia io de un AHTS
Tiempo de ins alación del
sis ema de ondeo
F ecuencia del man enimien o
co ec i o de anclas
Cos es de ins alación del cable
de e acuación
F ecuencia del man enimien o
co ec i o del cable de
e acuación
Tasa de descuen o
64
8 CONCLUSIONES
El obje i o p incipal de es e p oyec o e a e aluación de las inno aciones desa olladas en el
p oyec o MATHEO, u ilizando pa a ello la he amien a acompañada de un p o ocolo pa a la
e aluación de inno aciones en eólica lo an e desa ollada en [4]. Se ha comp obado que la
he amien a u ilizada es más que adecuada pa a es udia y cuan i ica el impac o de
inno aciones o modi icaciones, an o en el diseño del pa que en gene al como en sus
componen es y p ocesos, sob e el LCOE y o os pa áme os ele an es como el CAPEX u OPEX o
la disponibilidad y la p oducción de ene gía. Además se ha e i icado su u ilidad a la ho a de
es udia la sensibilidad de di e en es pa áme os a a és del o mula io inc us ado en la p opia
he amien a.
Al examina los es udios y el eposi o io ela i os a inno aciones en eólica o sho e se han
podido iden i ica di e en es á eas de inno ación ele an es. Es os es udios pe mi en adqui i
una pe spec i a global de dónde se encuen a el sec o eólico lo an e en es e momen o y cuáles
son las ca encias que ha de abo da . Las inno aciones p opues as como impo an es coinciden
con los esul ados y las conclusiones ex aídas de los análisis de sensibilidad del es udio de las
a iables c í icas.
En la a ea de iden i icación de a iables c í icas queda en e idencia que en el p opio desglose
de cos es se pueden iden i ica á eas ele an es en el CAPEX del pa que eólico, pe o que en el
caso del OPEX pa a pode iden i ica las ac i idades o aspec os c í icos los análisis de sensibilidad
son esenciales. Uno de los esul ados más impo an es de es e es udio es la cuan i icación
numé ica del impac o del man enimien o co ec i o sob e el LCOE, siendo su ecuencia el
pa áme o más signi ica i o.
En cuan o a la alo ación del impac o de las inno aciones desa olladas en el p oyec o MATHEO,
se señala la impo ancia de lle a acabo en e is as a a ias pe sonas sob e una misma
inno ación siendo unas de ellas pa icipan es en el desa ollo de la inno ación y o as expe as
en su á ea de aplicación conc e a. Los esul ados ob enidos en es e es udio se conside an
sa is ac o ios y con un adecuado g ado de de alle de acue do con los eque imien os del
p oyec o. A modo de esumen, el impac o en el LCOE a medio plazo se puede cuan i ica en un
4% pa a la in e acción ondo-es uc u a, un 8,75% pa a los modelos pa a la ca ac e ización del
ebosamien o, y un 10% pa a los algo i mos Deep Lea ning aplicados a la O&M.

65
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inno a ions ha will ha e g ea e impac on educing he cos o elec ici y om Eu opean
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68
ANEXO I – GUION DE LAS ENTREVISTAS PARA LA EVALUACIÓN
DEL IMPACTO DE INNOVACIONES
ENTREVISTA PARA LA EVALUACIÓN DEL IMPACTO DE INNOVACIONES
En e is a
Fecha
Fuen e de
in o mación
Nomb e
Pues o/Rele ancia
Con ac o
Desc ipción de la inno ación y o as conside aciones iniciales:
MEJORAS EN ELEMENTOS DEL PARQUE
Elemen o del pa que:
ROTOR
ESTRUCTURA (SUB)
LÍNEAS DE FONDEO
CAB. DINÁMICO
GÓNDOLA
LASTRE
ANCLAS
CAB. INTER ARRAY
TORRE
ELEM. AUX (SUBESTR)
CAB. EVACUACIÓN
ELEM. AUX (AERO)
CONJUNTO AERO+SUB
SUBESTACIÓN
¿Va iación en elemen os de cos es? SI□ NO □
- Diseño
- Fab icación
- Ins alación y anspo e
- Man enimien o
- Desman elamien o
MEJORAS EN PROCESOS GENERALES
De inición del p oceso:
¿Va iación en elemen os de cos es? SI □ NO □
- Pa áme os gene ales
- P oceso de diseño y desa ollo
- Ope ación del pa que
- Man enimien o
PRODUCCIÓN ENERGÉTICA ANUAL
¿Va iación en la AEP? SI □ NO □
PARÁMETROS TEMPORALES Y FINANCIEROS
¿Va iación en pa áme os empo ales o inancie os? TEMP □ FIN NO □
69
ELEMENTO/
PROCESO
ELEMENTO
DE COSTE
ORIGEN VARIACIÓN
CUANTIFICACIÓN
VARIACIÓN
COMENTARIOS
VARIACIÓN AEP
PARÁMETROS TEMPORALES
PARÁMETROS FINANCIEROS
O as no as:

70
ANEXO II – EJEMPLOS DE LA UTILIZACIÓN DE LA HERRAMIENTA
Tabla 15: Ejemplo de análisis de sensibilidad ealizado en la he amien a u ilizada
Tabla 16: Ejemplo e aluación del impac o de una inno ación ealizado en la he amien a u ilizada
Va iable F ecuencia del man enimien o co ec i o del cable de e acuación
Valo base 0,04
Celda F41
Lim. sup. [%] 0
Lim. in . [%] 75
S ep [%] 5
i Valo Va iación [%] LCOE [€/MWh]
Va iación en LCOE
[%]
CM ed
Va iación en
CM ed [%]
0 0,01 -75,00% 122,71 -0,12% 267.170,9 € -3,64%
1 0,012 -70,00% 122,72 -0,11% 267.844,1 € -3,40%
2 0,014 -65,00% 122,73 -0,10% 268.517,2 € -3,16%
3 0,016 -60,00% 122,74 -0,10% 269.190,4 € -2,91%
4 0,018 -55,00% 122,75 -0,09% 269.863,6 € -2,67%
5 0,02 -50,00% 122,76 -0,08% 270.536,7 € -2,43%
6 0,022 -45,00% 122,77 -0,07% 271.209,9 € -2,19%
7 0,024 -40,00% 122,78 -0,06% 271.883,0 € -1,94%
8 0,026 -35,00% 122,79 -0,06% 272.556,2 € -1,70%
9 0,028 -30,00% 122,80 -0,05% 273.229,4 € -1,46%
10 0,03 -25,00% 122,81 -0,04% 273.902,5 € -1,21%
11 0,032 -20,00% 122,82 -0,03% 274.575,7 € -0,97%
12 0,034 -15,00% 122,83 -0,02% 275.248,9 € -0,73%
13 0,036 -10,00% 122,84 -0,02% 275.922,0 € -0,49%
14 0,038 -5,00% 122,85 -0,01% 276.595,2 € -0,24%
15 0,04 0,00% 122,86 0,00% 277.268,3 € 0,00%
16 0,042 5,00% 122,87 0,01% 277.941,5 € 0,24%
Valo base: 122,86 Valo base: 277.268,3 €
Inno ación: ENFOQUES HÍBRIDOS AVANZADOS PARA LA INTERACCIÓN FLUIDO ESTRUCTURA
Desc ipción:
E aluación
Pa áme os sob e los que iene impac o
Hoja Celda o código Desc ipción Impac o Valo o a iación
IN Codigo wes uc u a
Peso de la es uc u a lo an e Va iacion -0,1
IN Codigo Csubaux
Cos es de los elemen os auxilia es de la
subes uc u a
Va iacion 
-0,5
IN Codigo CITae o
Cos es asociados a la anspo e e ins alación
del conjun o ae ogene ado + subes uc u a
Va iacion 
-0,1
Impac o de la inno ación sob e los esul ados
Hoja Celda o código Desc ipción Valo sin inno ación Va iación Nue o alo
OUT Codigo LCOE
Le elized cos o ene gy 122,858 €/MWh -4,7825% 116,982 €/MWh
OUT Codigo CAPEX
Cos es o ales de cons ucción 1.597.574.751,0 € -5,4134% 1.511.090.868,6 €
OUT Codigo OPEX
Cos es o ales de man enimien o 644.745.448,4 € 0,0000% 644.745.448,4 €
OUT Codigo DECEX
Cos es o ales asocaidos al
desman elamien o 117.356.573,96 € -7,6298% 108.402.481,96 €
OUT Codigo AEP
P oducción anual de ene gía 1767128 0,0000% 1767128
La in e acción en e las olas y las es uc u as en el ma es muy compleja y no es muy conocida pa a es uc u as an o lo an es como ijas
en ma abie o. En es e caso, se ha es udiado el caudal de ebosamien o en unción de las ca ac e ís icas de la ola y de la es uc u a. Las
he amien as u ilizadas han sido el anque de olas de 12m de la go equipado con un gene ado de olas, sondas de ul asonidos y
esis i as, y una playa pa abólica, y he amien as compu acionales de CFD.
E aluación
Pa áme os sob e los que iene impac o
Hoja Celda o código Desc ipción Impac o Valo o a iación
IN Codigo CAPEX
Cos es o ales de cons ucción Va iacion -0,1
Impac o de la inno ación sob e los esul ados
Hoja Celda o código Desc ipción Valo sin inno ación Va iación Nue o alo
OUT Codigo LCOE
Le elized cos o ene gy 122,858 €/MWh -8,7576% 112,098 €/MWh
OUT Codigo CAPEX
Cos es o ales de cons ucción 1.597.574.751,0 € -10,0000% 1.437.817.275,9 €
OUT Codigo OPEX
Cos es o ales de man enimien o 644.745.448,4 € 0,0000% 644.745.448,4 €
OUT Codigo DECEX
Cos es o ales asocaidos al
desman elamien o 117.356.573,96 € 0,0000% 117.356.573,96 €
OUT Codigo AEP
P oducción anual de ene gía 1767128 0,0000% 1767128