Se prevé que el cambio climático altere los patrones eólicos globales. En algunas regiones, se espera que las velocidades medias del viento disminuyan, lo que podría afectar a la productividad de los parques eólicos. Al mismo tiempo, se prevé que la intensidad de las tormentas aumente, con ráfagas más fuertes y descargas de rayos más frecuentes, lo que supondrá un riesgo para las infraestructuras de las turbinas eólicas. Los productores y sus aseguradores deberán seguir de cerca estas tendencias.
Por Shilpa Gahlot, especialista en investigación de seguros de Swiss Re Institute
La importancia de la energía eólica
Actualmente, hay alrededor de 1 teravatio de energía eólica instalada en todo el mundo, equivalente al consumo anual de electricidad de los Países Bajos. Se espera que esta capacidad se duplique para 2030, aunque esta cifra estará por debajo de los objetivos de cero emisiones netas. La energía eólica ya es una parte importante de la combinación eléctrica en muchos estados. El Reino Unido, por ejemplo, registró una participación de la energía eólica en la electricidad del 29% en 2023; fue del 18% para la UE durante el mismo período.
Sin embargo, el cambio climático afectará a la energía eólica. Podría haber cambios en los patrones de viento, lo que reduciría el viento en muchas regiones; mayor intensidad de las tormentas; mayor probabilidad de caída de rayos; y olas de calor que reducirían la vida útil de los equipos y aumentarían el tiempo de inactividad de las turbinas.
Quitando viento a las velas: sequías eólicas
En la segunda mitad de 2021, el noroeste de Europa sufrió una «sequía de viento», en la que la velocidad del viento descendió un 15% por debajo de la media. Esta caída se asocia en gran medida al calentamiento del Ártico, que reduce los diferenciales de temperatura entre los trópicos y el polo y, por tanto, la velocidad del viento en el hemisferio norte. No fue un hecho aislado. En el invierno de 2022, la velocidad del viento volvió a caer en picada hasta «apenas una brisa» durante varios días. Las velocidades del viento inferiores a la media en las partes del norte de Europa se han asociado con el desarrollo de patrones de alta presión, también conocidos como «bloqueos», en el Atlántico nororiental y Groenlandia.
La sequía eólica tiene consecuencias importantes. En septiembre de 2021, la contribución de la energía eólica a la matriz eléctrica del Reino Unido se redujo a solo el 2%, lo que hizo necesario reactivar dos plantas de carbón suspendidas. En diciembre de 2022, el costo mayorista de la electricidad spot en el Reino Unido aumentó a un máximo histórico, impulsado por una caída de la energía eólica y un aumento de los precios del gas natural.
La sequía eólica puede ser particularmente grave, ya que la relación entre la producción eólica y la de electricidad no es lineal. Una disminución del 10% de la velocidad del viento puede dar como resultado una reducción de más del 30% en la producción. Las turbinas eólicas solo pueden funcionar por encima de un umbral mínimo de viento, y la productividad depende de la magnitud, la dirección, el patrón y la duración del viento.
El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) afirma que el cambio climático afectará a las velocidades globales del viento en conjunto, y se prevé que las velocidades medias anuales del viento se reduzcan un 10% para 2100, aunque con grandes variabilidades regionales. Un estudio sugiere que el 11% de las plantas de energía eólica mundiales experimentarán una disminución del 5% en las velocidades medias del viento en un escenario de bajas emisiones (SSP1-2.6, asociado con un calentamiento por debajo de los 2 °C). Esta cifra podría aumentar al 18% en un escenario de altas emisiones (SSP5-8.5 asociado con un calentamiento superior a los 4 °C). Las soluciones de transferencia de riesgos, como la cobertura de la volatilidad de los recursos eólicos basada en índices, pueden ayudar a los inversores y las partes interesadas al proporcionar protección contra el riesgo financiero debido a las velocidades del viento inciertas.
Tiempo tormentoso: aerogeneradores y tormentas
La mayoría de las turbinas eólicas están diseñadas para enfrentar vientos de 112 mph, equivalentes a un huracán de categoría 3. Las velocidades superiores pueden dañar los rotores e incluso derribar las turbinas. Las velocidades extremas del viento también afectan la productividad, ya que las turbinas se apagan más allá de un cierto umbral para evitar daños.
Los ciclones tropicales y las tormentas severas afectan la generación de energía de dos maneras: apagando las turbinas a altas velocidades y provocando posibles daños a la infraestructura. En general, los parques eólicos han demostrado ser resistentes a las tormentas. El huracán Harvey pasó por encima de varios parques eólicos en Texas en 2017, dejándolos prácticamente ilesos. Sin embargo, los vientos lo suficientemente fuertes causan daños. Los tifones Jebi y Cimarron derribaron varias turbinas en Japón en 2018. Las tormentas de viento provocaron que los rotores se desprendieran en Escocia en 2023, mientras que un tornado derribó cinco turbinas en Iowa en 2024.
Las observaciones indican una disminución global o ningún cambio en la frecuencia de los ciclones tropicales, sin embargo, la proporción de intensidades de ciclones tropicales mayores (categoría 3-5) ha aumentado. Se proyecta que esta evolución continuará en las próximas décadas. También se espera un aumento en las velocidades medias y máximas del viento durante los ciclones debido al cambio climático. Además, se proyecta que los ciclones tropicales se desplacen al noroeste y al norte, con mayor impacto en el este de China, Japón y Corea, entre otros. Los daños causados ??por tormentas más intensas se verán agravados por el aumento del nivel del mar, las inundaciones interiores debido a las abundantes lluvias y los cambios en los patrones de las olas.
Chispas calientes: rayos y temperaturas en aumento
Se estima que un 5,4% de las palas de las turbinas son alcanzadas por un rayo cada año, con una variación regional significativa. A pesar de los sistemas de protección, los rayos causan el 60% de las pérdidas operativas de las palas y el 20% de las pérdidas operativas de viento. Con el cambio climático, se estima que la frecuencia de los rayos aumentará en un 12% por cada 1°C de calentamiento (Figura 3). Estados Unidos podría ver un aumento del 50% en los rayos para el año 2100. El aumento del tamaño de las torres y los rotores de las turbinas aumenta la probabilidad de que se produzcan rayos. En 2030, se espera que las turbinas eólicas tengan alturas de 230 a 250 metros, aproximadamente el 80% de la altura de la Torre Eiffel.
Los eventos de calor extremo con una probabilidad del 10% en comparación con la era preindustrial tienen hoy una probabilidad del 30% de ocurrir. Las temperaturas de 35-45 °C pueden afectar la vida útil de las celdas de las baterías y otros equipos. Las turbinas pueden estar diseñadas para apagarse cuando las temperaturas superan los 45 °C para evitar daños, pero esto puede resultar en una menor producción de los parques eólicos.
Cambio climático, energía eólica e implicaciones para las aseguradoras
- La planificación de la producción de electricidad prevista debe tener en cuenta los cambios previstos en la velocidad del viento: en determinados lugares, la velocidad media del viento puede descender. Los empresarios deben incluir una serie de proyecciones eólicas en la planificación de las inversiones.
- Las medidas de prevención de riesgos deben reconocer el creciente riesgo climático. Entre ellas se incluyen turbinas con mayor resistencia a las ráfagas de viento y a los rayos, así como una mayor resistencia al calor.
- Las averías en alta mar son mucho más caras que en tierra: las turbinas marinas pueden ser más grandes y las velocidades del viento suelen ser más altas. Sin embargo, los tiempos de inactividad posteriores a los incidentes son más largos y las pérdidas de energía son mayores. Cuesta entre 5 y 10 veces más reemplazar una turbina marina que una terrestre.
- Las inversiones en energía eólica serán inevitablemente más riesgosas: primero se desarrollarán los sitios más fáciles, después los más riesgosos, y el riesgo se verá exacerbado por el cambio climático. Texas, por ejemplo, tiene un enorme potencial para la energía eólica, pero está expuesto a grandes tormentas y se prevé un aumento en el número de días con temperaturas superiores a los 45?.
Fuente: Swiss Re Institute