Probabilistic Assessment of Offshore Wind Energy Potential Along the Spanish Coast for 10-MW Wind Turbines

Abstract

[Abstract] Wind energy is among the renewables that have grown the fastest in recent times. Since it can be considered as a notably clean and sustainable alternative, this trend is likely to continue in the years to come. In particular, offshore wind energy has received an increasing amount of attention for two main reasons: i) its high energy potential and ii) the difficulty certain countries experience in finding suitable terrain for new onshore wind farms. For this reason, the Spanish Coast is seen as a promising area in terms of its offshore wind energy potential. The first step in planning offshore wind farms is to carry out a thorough characterisation of the wind resource. For the first time, this paper addresses how the Spanish Coast potential- both the Atlantic and the Mediterranean- can be assessed through seven probability distributions (the Weibull, Rayleigh, Nakagami, Gamma, Normal, Lognormal and Inverse Gaussian). These distributions are then compared in terms of six different metrics. The results show that the Weibull, Rayleigh and Nakagami are usually the best options. A 10-MW wind turbine was used to estimate the yearly average production. The Galician coast obtained the highest-performing results, although certain Mediterranean areas also achieved acceptable values.

[Resumen] La energía eólica es una de las renovables que más ha crecido en los últimos tiempos. Puede considerarse una alternativa notablemente limpia y sostenible, por lo que esta tendencia probablemente continúe en los próximos años. Dentro de la energía eólica, la marina está adquiriendo gran relevancia, fundamentalmente debido a dos razones: (i) su elevado potencial energético y (ii) la dificultad que están experimentando ciertos países a la hora de encontrar nuevas áreas para instalar parques eólicos terrestres. La costa española es considerada una zona prometedora. La planificación de los parques eólicos marinos debe ir acompañada de una caracterización minuciosa del recurso eólico. Por vez primera, en este artículo se evalúa el potencial de la costa española, incluyendo tanto el Atlántico como el Mediterráneo, mediante el uso de siete distribuciones de probabilidad diferentes (Weibull, Rayleigh, Nakagami, Gamma, Normal, Lognormal y Gaussiana Inversa). Los ajustes de las distribuciones son posteriormente comparados a través de seis indicadores. De acuerdo con los resultados, Weibull, Rayleigh y Nakagami suelen ser las mejores opciones. Por otro lado, se ha empleado un aerogenerador de 10 MW con el objetivo de estimar la producción media anual. La costa gallega ha resultado ser la zona más prometedora, si bien ciertas áreas del Mediterráneo también obtuvieron resultados aceptables.