Con el fuerte desarrollo de la energía sostenible, los cables submarinos eléctricos también encuentran nuevas oportunidades de desarrollo. Los cables submarinos se utilizan principalmente en los campos de la energía eólica marina, la extracción de petróleo y gas en alta mar y la transmisión de energía y comunicaciones entre tierra e islas. Entre los tipos típicos de cables submarinos figuran los XLPE cables monoconductores y de tres conductores.
Desarrollo de La Energía Eólica Marina
Existe una clara tendencia hacia el desarrollo de la energía eólica marina en aguas profundas y lejanas. Los recursos de emplazamientos eólicos marinos en alta mar son cada vez más escasos, mientras que los recursos en mar lejano son relativamente más abundantes. Como resultado, la construcción eólica marina se aleja cada vez más de la costa.
Según la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable de EE.UU., a largo plazo, la distancia a la costa de los proyectos mundiales de energía eólica marina seguirá aumentando después de 2024.
Niveles de Tensión de Los Cables Submarinos Eléctricos
Los cables submarinos son una parte importante de la estructura de la energía eólica marina. Hay dos tipos principales de cables submarinos eléctricos utilizados en la energía eólica marina. Uno es el cable submarino dentro del el campo, que se utiliza para conectar los aerogeneradores entre sí dentro del parque eólico. Otro es el cable submarino de salida, que se utiliza para conectar las turbinas eólicas a las redes terrestres.
Actualmente, los cables submarinos dentro del campo que se utilizan son, en su mayoría, cables de media tensión de 35 kV. A medida que aumente la escala de los parques eólicos y la capacidad individual, la solución del colector de corriente alterna de 66 kV será más económica.
Los cables eléctricos submarinos de salida son, en su mayoría, cables de ultra alta tensión de 220 kV. La tecnología actual ya puede soportar la producción de cables de 500 kV de corriente alterna de tres núcleos. Esto puede reducir el número de raíces de los cables submarinos y reducir la superficie ocupada por el corredor submarino.
En general, para los proyectos intermareales se utilizan cables submarinos de 35 kV. Para los proyectos offshore (a 10-50 km de la costa) suelen elegirse cables submarinos de alta tensión de 220 kV o más. Y para proyectos en mar lejano de 80 km o más, pueden considerarse DC cables flexibles submarinos para la conexión a la red.
Cables de Corriente Continua Submarinos
Los cables de corriente continua submarinos tienen menores pérdidas de línea y son más adecuados para la transmisión a larga distancia. El coste del sistema eléctrico de transmisión submarina incluye estaciones convertidoras, subestaciones, líneas de cable, tendido de cables, reactores en derivación, pérdidas en las líneas y mantenimiento.
En un sistema eléctrico de corriente continua se necesitan las estaciones convertidoras, que son costosas. Por tanto, a distancias más cortas, los sistemas de DC cuestan más que los de AC. Sin embargo, a medida que aumenta la distancia a la costa de los parques eólicos, los costes de mantenimiento y desgaste del sistema de AC aumentan considerablemente. En este caso, un sistema de transmisión por cable submarino de corriente continua será más económico. La experiencia del sector indica que los cables submarinos de corriente continua son necesarios para distancias de 70 km o más en alta mar.
A largo plazo, las DC soluciones flexibles se convertirán en la forma principal de conectar a la red los parques eólicos marinos medianos y grandes. La tecnología de transmisión flexible de corriente continua tiene ventajas como el control flexible, la no necesidad de cambio de fase de tensión y la capacidad de proporcionar apoyo sincrónico de corriente alterna a las turbinas eólicas. Además, el uso de esta tecnología puede ahorrar espacio en las plataformas marinas y reducir la inestabilidad de la energía eólica.
Cuota de Inversión de Los Cables Submarinos en La Energía Eólica Marina
Los cables submarinos eléctricos ocupan entre el 10% y el 12% de la inversión total en energía eólica marina. A medida que aumenta la escala de los parques eólicos, la cuota de valor de los cables eléctricos submarinos muestra una tendencia al alza.
Por un lado, el mayor tamaño aumenta la distancia entre los aerogeneradores remotos y la estación de refuerzo en alta mar. Esto lleva a un aumento de la inversión en cables dentro del campo. Por otro lado, el aumento de escala lleva al límite la capacidad de los cables de salida y exige aumentar el número de retornos a los cables. Esto también aumenta la inversión en cables submarinos de salida.