¿Merece la pena invertir en WAPS para las flotas navieras modernas?

Con regulaciones cada vez más estrictas sobre emisiones marítimas como IMO EEXI/CII, EU ETS y FuelEU Maritime, los armadores se enfrentan a una presión creciente para descarbonizar las operaciones al tiempo que gestionan los volátiles costes del combustible. Sistemas de propulsión asistida por el viento (WAPSLas tecnologías WAPS se han consolidado como una solución eficaz para abordar estos dos desafíos. Para los operadores de flotas medianas y grandes que gestionan buques graneleros y tanques, la cuestión ya no es si la tecnología WAPS funciona, sino si ofrece un retorno de la inversión cuantificable. Basándose en datos operativos verificados de forma independiente y certificaciones de sociedades de clasificación, WAPS representa una inversión estratégica que combina el cumplimiento normativo, un ahorro de combustible de hasta un 30 % y mejores credenciales ESG, aspectos fundamentales para obtener contratos de fletamento de alta calidad y financiación verde.

Comprender la tecnología WAPS y su papel en el transporte marítimo moderno.

¿Qué hace únicos a los sistemas de propulsión asistida por el viento?

WAPS, también conocido como WindWings®, es un sistema de vela rígida de tres partes que utiliza tecnología aerodinámica patentada, desarrollada por BAR Technologies en el Reino Unido. A diferencia de las velas de ala simple convencionales, este dispositivo ajusta automáticamente el ángulo y la curvatura de las velas según las condiciones del viento. Esta tecnología genera más de 2.5 veces la sustentación de los diseños tradicionales de ala simple, optimizando así el empuje en diversas condiciones de navegación. La singularidad de WAPS reside en su material híbrido, compuesto por acero naval y fibra de vidrio E industrial, especialmente diseñado para su uso en entornos marinos exigentes.

Validación y certificación en el mundo real

Las credenciales de rendimiento de WAPS han sido verificadas de forma independiente por reconocidas organizaciones de dinámica de fluidos, como Wolfson Unit y Lloyd's Register. DNV también ha otorgado al sistema su aprobación definitiva. Esta verificación por parte de terceros aborda una cuestión fundamental para los directores técnicos y los gerentes de proyecto de nuevas construcciones: la necesidad de evidencia práctica que vaya más allá de lo que afirma el fabricante. Los buques de carga a granel equipados con WAPS llevan más de un año en servicio y han atracado en más de 20 puertos importantes de todo el mundo sin ningún problema. Este historial operativo, confirmado por DNV, proporciona a los armadores la prueba que necesitan al momento de decidir si invertir una gran cantidad de dinero en modernizaciones o en la construcción de un nuevo buque.

Cómo el control automatizado de las alas proporciona eficiencia

Cada estación WAPS cuenta con un sistema de control automático que supervisa constantemente el estado, la seguridad y el rendimiento de las alas. Un software especializado utiliza datos de viento en tiempo real, velocidad y dirección de la embarcación para determinar la orientación y la curvatura óptimas de las alas. Lo más importante es que el sistema informa en tiempo real sobre el rendimiento del empuje, lo que permite a los operarios y equipos en tierra calcular el ahorro de combustible en cada viaje. La interfaz de operación manual se asemeja a los controles de una grúa de cubierta, por lo que la tripulación no necesita formación específica. Esto supone una gran ventaja cuando la rotación de personal y la retención de habilidades son problemas.

Comparación de WAPS con soluciones alternativas de descarbonización

Asistencia eólica frente a cambio de combustible

Cuando los armadores buscan formas de reducir las emisiones de carbono, a menudo comparan WAPS a otros combustibles como GNL, metanol o amoníaco. Si bien el cambio de combustible puede ayudar a reducir las emisiones de carbono, también genera nuevos problemas, como la necesidad de costosas adaptaciones de motores de combustible dual, una infraestructura de abastecimiento de combustible incierta y precios volátiles para los combustibles alternativos. WAPS tiene una propuesta de valor muy diferente: reduce la cantidad de combustible principal utilizado sin cambiar el sistema de energía. Una instalación WAPS de 37.5 m ahorra 1.6 toneladas de combustible por día por ala, lo que equivale a 5.12 toneladas menos de CO2 por día por ala. Las configuraciones actuales de los motores y las líneas de suministro de combustible se mantienen sin cambios.

Rendimiento de WAPS en diferentes tipos de embarcaciones

El sistema se compone de módulos independientes que se pueden ensamblar para adaptarse a buques de todos los tamaños, desde graneleros Handysize hasta buques cisterna Capesize. Los sistemas WAPS están disponibles en opciones de envergadura aerodinámica de 20 m, 24 m y 37.5 m, lo que permite adaptarlos a las necesidades del perfil operativo y el espacio en cubierta. El modelo de 37.5 m tiene una superficie vélica de 754 metros cuadrados y una cuerda de 20 metros. Los modelos de 20 m y 24 m son más pequeños, pero también cuentan con los tres elementos funcionales, aunque pesan menos (24 y 26 toneladas, respectivamente). Esta escalabilidad permite a los gestores de flotas utilizar la misma tecnología para todas sus flotas, obteniendo al mismo tiempo el mejor rendimiento para cada ruta comercial.

Flexibilidad operativa en diversas condiciones

Las instalaciones WAPS cuentan con mecanismos de inclinación que permiten que el ala gire hasta una posición horizontal. Esto garantiza que las tapas de las escotillas y las herramientas utilizadas para el traslado de mercancías no estorben mientras el puerto está abierto. Esta característica de diseño resuelve directamente las preocupaciones de los armadores sobre la interferencia con las operaciones de carga, un problema común en las ideas anteriores para la propulsión eólica. El sistema funciona a la perfección durante la navegación, el atraque y las inclemencias del tiempo. Dispone de funciones de seguridad automáticas que protegen el ala durante tormentas o maniobras portuarias. Los operadores de buques graneleros afirman que la operación por parte de la tripulación tiene una curva de aprendizaje similar a la de la operación de una grúa de cubierta, pero no se necesita ningún mecanismo de elevación.

Evaluación del caso de negocio para la inversión en WAPS

Cuantificación del ahorro de combustible y los periodos de recuperación de la inversión.

La principal razón financiera para usar WAPS es ahorrar en combustible. Hay pruebas de que un solo ala de 37.5 m puede ahorrar hasta un 30 % en combustible, según la ruta y la intensidad del viento. Ahorrar 1.6 toneladas de combustible al día supone un ahorro considerable al año. Con el precio actual del combustible marino, incluso las estimaciones de ahorro más optimistas muestran plazos de amortización similares a los de otras inversiones en ahorro energético. Cuando los directores técnicos analizan los planes de modernización, resulta útil la modelización específica de la ruta, que tiene en cuenta los datos históricos del viento, los perfiles de velocidad de la embarcación y las variaciones estacionales. Esto va más allá de las cifras generales de ahorro e incluye proyecciones financieras específicas para cada viaje.

Cumplimiento normativo y prima de la Carta

Además de ahorrar combustible directamente, WAPS aporta valor indirecto al facilitar el cumplimiento de las normativas y la venta de productos. Los buques con tecnología de asistencia eólica obtienen mejores calificaciones CII y márgenes de cumplimiento EEXI, lo que reduce el riesgo de tener que limitar su velocidad o realizar reparaciones. Cada vez más, los principales fletadores incluyen buques con bajas emisiones de carbono en sus licitaciones, e incluso algunos están dispuestos a pagar tarifas de fletamento más altas por buques que cumplen con los criterios ESG. Debido a este cambio en el mercado, WAPS pasa de ser una forma de reducir costes a una forma de generar beneficios al ayudar a los armadores a obtener contratos a largo plazo con mejores tarifas.

Credenciales ESG y acceso a financiación verde

Los factores ESG se utilizan cada vez más por parte de bancos y entidades financieras navieras a la hora de decidir a quién conceder préstamos. La instalación de WAPS mejora la imagen de un armador respecto al medio ambiente, lo que facilita la obtención de financiación acorde con los Principios de Poseidón y su participación en programas de reciclaje de buques ecológicos. Esta tecnología está diseñada para durar 25 años y puede utilizarse en diferentes buques, lo que la convierte en una inversión aún más atractiva a largo plazo. Los armadores que deseen emitir bonos o préstamos verdes basados ​​en la sostenibilidad pueden utilizar las instalaciones de WAPS como prueba de su compromiso con la reducción de las emisiones de carbono, lo que podría disminuir el coste del capital.

Consideraciones de adquisición para armadores centrados en la descarbonización

Aprobaciones de la Sociedad de Clasificación y Diligencia Debida Técnica

Los equipos de compras dan la mayor importancia a las aprobaciones exhaustivas de las sociedades de clasificación a la hora de evaluar a los proveedores de WAPS. WAPS Cuenta con la aprobación de tipo de diseño y la aprobación en principio (AIP) de DNV, Bureau Veritas (BV), Lloyd's Register (LR) y la Sociedad de Clasificación de China (CCS). Estos son países importantes para las principales agencias navieras. Este portafolio de certificaciones reduce el riesgo de aceptación técnica y garantiza el cumplimiento de los estándares de las aseguradoras. Los armadores que realizan su debida diligencia técnica pueden solicitar ver la documentación de licencia, los informes de análisis de carga estructural y los informes de modelado de elementos finitos para cumplir con los requisitos de sus propios procesos de revisión de ingeniería.

Integración con programas para obra nueva y ventanas de modernización.

Durante la construcción de un nuevo buque, la integración del sistema WAPS se realiza en la fase de planificación. En esta fase, los fabricantes de equipos colaboran con astilleros y planificadores militares para determinar la mejor ubicación entre las bodegas de carga. La instalación de las adaptaciones debe planificarse cuidadosamente teniendo en cuenta los periodos de dique seco y de operación del buque. A través de su marca TSC, CM Energy ofrece servicios como análisis de compatibilidad y planificación de proyectos que garantizan que los tiempos de instalación no interfieran con los periodos de dique seco habituales. Esto minimiza las interrupciones en los ingresos. Gracias a su experiencia previa con armadores de flotas internacionales, la empresa facilita la colaboración con astilleros, inspectores de clasificación y funcionarios del Estado de abanderamiento.

Servicio a largo plazo y monitorización de IoT

El valor de WAPS va más allá del simple suministro de equipos; también incluye asistencia durante todo el ciclo de vida. La monitorización remota habilitada por IoT forma parte de las instalaciones más avanzadas. Esto proporciona a los equipos en tierra información en tiempo real sobre el funcionamiento de las alas, así como alertas de mantenimiento y diagnósticos predictivos. Los sistemas de enrutamiento meteorológico diseñados específicamente para buques con asistencia eólica funcionan con las herramientas de planificación de viajes existentes para encontrar las mejores rutas y aprovechar al máximo el viento. Los paquetes de servicio a largo plazo, que incluyen mantenimiento preventivo, mantenimiento del sistema hidráulico y reparación de materiales compuestos, garantizan que la máquina siga funcionando correctamente durante los 25 años para los que fue diseñada. Las herramientas de seguimiento centralizadas proporcionan datos de rendimiento y comparativas de toda la flota para los responsables de múltiples embarcaciones.

Implementación de WAPS: Perspectivas prácticas de la operación de flotas

Evaluación previa a la instalación y compatibilidad con la embarcación

Una evaluación exhaustiva de la embarcación es el primer paso para una implementación exitosa del sistema WAPS. Los arquitectos navales analizan la capacidad de carga de las alas, el espacio disponible en cubierta en relación con la carga y la potencia de los sistemas hidráulicos. Los equipos de ingeniería de CM Energy realizan estos análisis de idoneidad y elaboran informes sobre la viabilidad de las instalaciones, lo que facilita la decisión de llevar a cabo un proyecto. En el caso de embarcaciones más antiguas, puede ser necesario reforzar la estructura alrededor de los puntos de montaje de las alas. Esto afecta tanto al coste de la instalación como al tiempo que la embarcación debe permanecer en dique seco.

Proceso de instalación y pruebas de aceptación en fábrica

Existe un proceso establecido para la instalación de los sistemas WAPS: las piezas del ala se prueban en la planta, se transportan al lugar de instalación, se ensamblan a bordo y, finalmente, se ponen en funcionamiento. El diseño modular permite ensamblar y probar las piezas grandes con antelación, lo que reduce el tiempo necesario para la instalación en el buque. Las pruebas en el mar garantizan el correcto funcionamiento del ala en situaciones reales, y los inspectores de clasificación supervisan las pruebas funcionales y las comprobaciones del sistema de seguridad. Durante la puesta en servicio, las tripulaciones reciben formación práctica sobre operaciones normales, procedimientos de emergencia y tareas de mantenimiento rutinarias.

Experiencia operativa y seguimiento del rendimiento

Los datos operativos de los buques graneleros equipados con WAPS demuestran un ahorro constante de combustible en una amplia gama de rutas comerciales. Los buques que operan en las rutas del Atlántico y el Pacífico, constantemente expuestas al viento, logran ahorros superiores a los previstos. Los buques que realizan rutas regionales más cortas ahorran menos, pero aún así de forma significativa. La información en tiempo real sobre el empuje permite a los líderes encontrar las mejores rutas y velocidades para sus buques, controlando activamente el consumo de combustible en cada viaje. Los armadores necesitan datos de éxito claros y auditables que puedan compartir con los fletadores y otras personas clave. La capacidad de medir los ahorros mediante sistemas de seguimiento a bordo satisface estas necesidades.

Conclusión

WAPS Es un sistema de descarbonización maduro y probado que puede ayudar a los armadores a lidiar con la compleja intersección entre cumplir las normas, generar ganancias y cumplir con los estándares ESG. Si se suman la verificación independiente del ahorro de combustible, las aprobaciones completas de las sociedades de clasificación, la mínima interrupción operativa y la vida útil de los activos de 25 años, se obtiene un argumento sólido para invertir. A medida que los métodos para fijar el precio del carbono se vuelven más sólidos y los estándares ESG de los fletadores se vuelven más estrictos, la energía asistida por viento pasa de ser una opción para ahorrar dinero a una necesidad estratégica. Los líderes técnicos de las flotas no tienen que preguntarse si la tecnología WAPS funciona —hay pruebas claras de que sí—, pero sí deben preguntarse con qué rapidez se puede incorporar a los programas de renovación y mantenimiento de las flotas.

Preguntas Frecuentes

1. ¿Cómo varía el rendimiento de WAPS en las diferentes rutas comerciales?

WAPS ahorra más combustible en rutas siempre expuestas al viento, como los vientos alisios transoceánicos en los océanos Atlántico, Pacífico e Índico. Los buques que recorren estas rutas suelen ahorrar una cantidad superior a la esperada. Se obtienen ahorros menores en rutas más cortas o en aguas tranquilas, pero siguen siendo importantes para la actividad comercial. El uso de datos históricos de viento para modelar el rendimiento específico de cada ruta proporciona estimaciones de ahorro precisas, adaptadas a las tendencias de operación de cada buque.

2. ¿Se puede adaptar el sistema WAPS a buques ya existentes o solo se puede instalar en buques de nueva construcción?

Las instalaciones pueden realizarse tanto en edificios antiguos como en nuevos. La integración en construcciones nuevas permite elegir la mejor ubicación y diseñar la estructura desde el principio, mientras que las reformas requieren analizar la estructura y, posiblemente, añadir refuerzos alrededor de los puntos de montaje. Muchas de las instalaciones WAPS que se utilizan actualmente son reformas, lo que demuestra que la tecnología puede emplearse con buques ya existentes. Para garantizar la máxima fluidez de las operaciones, las reformas suelen planificarse para que se realicen durante las revisiones periódicas en dique seco.

3. ¿Qué formación de tripulación se requiere para operar el WAPS?

El sistema de control automático reduce la carga de trabajo de la tripulación, equiparándola prácticamente a la de una grúa de cubierta. Las interfaces de control manual permiten a la tripulación intervenir cuando sea necesario, utilizando los controles a los que están acostumbrados en otros equipos marítimos. Durante la puesta en servicio, la capacitación incluye el uso estándar, el procedimiento en caso de emergencia y las revisiones de mantenimiento periódicas. No se requieren habilidades marítimas especiales, más allá de ser oficial de cubierta o ingeniero certificado.

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CM Energy, que opera bajo la marca TSC, lleva décadas fabricando herramientas marinas y aplica esa experiencia a la industria. WAPS Gracias a nuestra alianza con BAR Technologies, tenemos acceso a un diseño aerodinámico de vanguardia. Nuestra red de servicio global ofrece instalación, puesta en marcha y soporte integral en los principales centros de construcción y reparación naval. Nuestros sistemas WAPS cumplen con los altos estándares técnicos que exigen los operadores de flotas y fletadores internacionales. Han sido aprobados por sociedades de clasificación como DNV, BV, LR y CCS.

Como proveedor de WAPS que desea ayudar a los armadores en la transición energética, ofrecemos soporte técnico completo, modelado de rendimiento para rutas específicas y paquetes de servicios flexibles que se pueden modificar para adaptarse a las necesidades de la flota. Póngase en contacto con nuestro equipo de expertos en info.cn@cm-energy.com para hablar sobre cómo la propulsión asistida por viento puede mejorar el cumplimiento de su flota, reducir los costos operativos y hacerla más competitiva en el mercado de alquiler. Puede encontrar documentación técnica detallada y estudios de caso de buques en funcionamiento en cm-energy.com.

Referencias

1. Organización Marítima Internacional. (2023). "Estrategia de la OMI para 2023 sobre la reducción de las emisiones de GEI procedentes de los buques". Publicaciones de la OMI.

2. Smith, T., Raucci, C., Haji Hosseinloo, S., et al. (2021). "Propulsión de buques asistida por viento: Adaptación de la tecnología a las rutas y perfiles operativos". Instituto de Energía del University College de Londres.

3. DNV Maritime. (2022). "Perspectivas de la transición energética 2022: Pronóstico marítimo hasta 2050". Grupo DNV.

4. Nelissen, D., Traut, M., Köhler, J., et al. (2022). "Estudio sobre el potencial de la propulsión asistida por viento". CE Delft para la Comisión Europea.

5. Lloyd's Register y UMAS. (2023). "Evaluación tecnoeconómica de combustibles con cero emisiones de carbono y propulsión asistida por viento". Lloyd's Register Marine & Offshore.

6. Asociación Internacional de Buques de Vela. (2023). "Premios a la Innovación en Propulsión Eólica y Revisión del Desempeño Tecnológico". Informe Anual de la IWSA.