Tierras raras y energía eólica: impulso a la neutralidad de carbono [Foro de Tierras Raras de SMM]

El 29 de mayo, en el Foro de la Industria de las Tierras Raras SMM (2ª edición) 2025 organizado por SMM Information & Technology Co., Ltd., Gao Yazhou, director del Departamento de Tecnología de Motores del Centro de I+D de Goldwind Science & Technology Co., Ltd., compartió con los asistentes el tema "Tierras Raras y Energía Eólica: Potenciando la Neutralidad de Carbono".

Tendencias de desarrollo en la industria eólica

[Tendencias de la industria eólica] La industria eólica mundial mira hacia China y avanza audazmente hacia la era de la neutralidad de carbono

• Con objetivos claros de "doble carbono", el mercado eólico está entrando en un período de oportunidades históricas. Las instalaciones nuevas acumuladas durante el "XIV Plan Quinquenal" alcanzarán los 250-300 millones de kW, lo que representa un aumento del 80% en comparación con el "XIII Plan Quinquenal", con una instalación anual promedio de 50-60 GW.

• Para 2030, las instalaciones alcanzarán al menos 800 millones de kW, y para 2060, al menos 3.000 millones de kW, lo que indica que la energía eólica mantendrá un desarrollo rápido y sostenido durante los próximos 40 años.

[Tendencias de la industria eólica] En China, las instalaciones eólicas y solares superan a las térmicas

En el primer trimestre de 2025, las instalaciones nuevas combinadas de energía eólica y fotovoltaica en China alcanzaron los 74,33 millones de kW, con instalaciones acumuladas de 1.482 millones de kW (incluidos 536 millones de kW de energía eólica y 946 millones de kW de energía fotovoltaica), superando por primera vez a las instalaciones térmicas (1.451 millones de kW). En el futuro, a medida que las instalaciones nuevas de energía eólica y fotovoltaica continúen creciendo rápidamente, se convertirá en la norma que las instalaciones eólicas y fotovoltaicas superen a las térmicas.

En el primer trimestre, la generación eléctrica combinada de energía eólica y fotovoltaica alcanzó los 536.400 millones de kWh, lo que representa el 22,5% del consumo total de electricidad en la sociedad, y la generación de energía no fósil representó el 39,8%.

En el primer trimestre, la generación eléctrica combinada de energía eólica y fotovoltaica aumentó en 111.000 millones de kWh en comparación con el mismo período del año anterior, superando significativamente el aumento del consumo total de electricidad en la sociedad (58.200 millones de kWh).

[Tendencias de la industria eólica] La energía eólica está desempeñando un papel fundamental en la economía social

El valor de la producción anual es de aproximadamente 600.000 millones de yuanes, con una base de empleo de aproximadamente 2,5 millones de personas.

Cadena industrial completa: abarca la evaluación de recursos eólicos, el desarrollo y la construcción de parques eólicos, la fabricación de equipos, los servicios técnicos, las pruebas y la certificación, los servicios de inversión y financiación, etc.

Generando retroalimentación en industrias relacionadas: impulsando el progreso y los avances en tecnología de materiales, pruebas e inspección, transporte de carga pesada y otros sectores.

[Tendencias de la industria eólica] China se ha convertido en la mayor base mundial de fabricación de equipos eólicos

China representa el 50 % de la cuota de mercado mundial en la producción de piezas y máquinas completas de aerogeneradores; los componentes clave y las piezas de fundición y forja representan el 70 % de la producción mundial (por ejemplo, generadores, cubos de ruedas, bastidores, palas, cajas de engranajes, rodamientos, etc.).

[Tendencias de la industria eólica] La innovación en materiales, tecnología, normas y modelos se está normalizando

Con la mayor reducción del precio de los aerogeneradores, la industria está construyendo un nuevo sistema tecnológico a través de avances tecnológicos en nuevas teorías, materiales, procesos, componentes centrales y arquitecturas en las cuatro áreas de "viento"-"aerogenerador"-"parque eólico"-"red eléctrica".

"Tendencias de la industria eólica" Principales tendencias en los aerogeneradores: rotores más grandes, mayor capacidad

• Tendencia principal: rotores más grandes y mayor capacidad: A medida que el alcance del desarrollo y la utilización de los recursos eólicos en China continúa expandiéndose, el desarrollo de recursos de baja velocidad del viento en el sureste de China se ha convertido en una tendencia importante. El desarrollo tecnológico de los aerogeneradores también se está alineando gradualmente con esta demanda, mostrando una tendencia hacia rotores más grandes y mayor capacidad.

• En 2024, la pala GW147 de 147 metros, la más larga del mundo, superó las pruebas estáticas de una sola vez. De 2022 a 2024, la capacidad unitaria de los aerogeneradores ha aumentado de 16 MW a 26 MW, y los aerogeneradores de 16 MW de Goldwind ya han logrado una operación masiva en alta mar.

"Tendencias de la industria eólica" Principales tendencias en los aerogeneradores: Torres más altas

• Tendencia principal: rotores más grandes y torres más altas: A medida que el alcance del desarrollo y la utilización de los recursos eólicos en China continúa expandiéndose, el desarrollo de recursos de baja velocidad del viento en el sureste de China se ha convertido en una tendencia importante. El desarrollo tecnológico de los aerogeneradores también se está alineando gradualmente con esta demanda, mostrando una tendencia hacia rotores más grandes y torres más altas. En cuanto a la altura de los aerogeneradores, desde que Goldwind comenzó a experimentar con estructuras de torres híbridas de acero y hormigón en 2013, la tecnología de torres flexibles de acero altas y torres híbridas ha aumentado constantemente la altura de las bases de los aerogeneradores, pasando la altura de referencia de los aerogeneradores nacionales de 120 metros (torre flexible de acero) en 2015 a 185 metros (torre híbrida de acero y hormigón) en 2024.

"Tendencias en la industria eólica": Amplias perspectivas para el mercado de modernización y reemplazo

• Previsión del tamaño del mercado de servicios posventa: Se espera que el mercado de servicios posventa de energía eólica entre en un período de rápido crecimiento en la capacidad fuera de garantía en los próximos tres años. Con el ritmo acelerado de las actualizaciones tecnológicas de la energía eólica, existe una demanda considerable de modernización y reemplazo de aerogeneradores antiguos, lo que indica amplias perspectivas. Se estima que para 2024, la capacidad acumulada fuera de garantía alcanzará los 229 GW, con un tamaño de mercado total de servicios posventa de aproximadamente 31.000 millones de yuanes. Calculando con una tasa de apertura del 25 % para la operación y el mantenimiento en 2024, el tamaño del mercado efectivamente abierto será de aproximadamente 20.000 millones de yuanes.

• Apoyo político: La Administración Nacional de Energía ha publicado un borrador para consulta pública sobre las "Medidas administrativas para la modernización, actualización y desmantelamiento de parques eólicos", proporcionando oficialmente un apoyo político claro y rastreable para la modernización y actualización tecnológica de aerogeneradores antiguos. Fomenta la actualización y optimización sistemáticas de parques eólicos con capacidades unitarias inferiores a 1,5 megavatios (MW) o que han estado en funcionamiento durante más de 15 años.

Desafíos y demandas

"Desafíos y demandas": Disminución continua de los precios de licitación de aerogeneradores y aumento de los precios de las tierras raras

• Tendencias de los precios de mercado de los aerogeneradores: Desde 2021, el mercado eólico terrestre de China ha entrado gradualmente en una fase de competencia a precios bajos. Hasta noviembre de 2024, el precio de mercado más bajo de los aerogeneradores terrestres (incluidas las torres) fue de 1.355 yuanes/kW (fuente de datos: Fengmang Energy).

• Tendencias de los precios de los óxidos metálicos de Pr-Nd: El aumento de casi tres veces de los precios entre 2021 y 2022 ha impuesto una importante presión de costes en la tecnología eólica de imanes permanentes de accionamiento directo, promoviendo una rápida transición hacia las rutas tecnológicas de energía eólica de imanes permanentes de media velocidad y energía eólica de generadores de inducción doblemente alimentados (DFIG) de alta velocidad. Aunque hubo un retroceso en 2024, debido a la cadena industrial de media velocidad y al ciclo del ritmo de entrega, es difícil que la ruta tecnológica de accionamiento directo dé marcha atrás a corto plazo.

"Desafíos y Requisitos" - Escenarios Adecuados para Diferentes Rutas Tecnológicas de Energía Eólica

• Motores de baja velocidad sin caja de cambios: Generadores Síncronos de Imanes Permanentes (PMSG) y Generadores de Excitación Eléctrica (EEG), con velocidades nominales que van desde 7,5 rpm hasta 15 rpm.

• PMSG acoplados a cajas de cambios de baja relación de transmisión (40-80), con velocidades nominales que van desde 200 rpm hasta 600 rpm.

• Motores acoplados a cajas de cambios de alta relación de transmisión (100-150): Generadores de Inducción Doblemente Alimentados (DFIG), Generadores de Inducción de Jaula de Ardilla (SCIG) y PMSG, con velocidades nominales que van desde 1700 rpm hasta 1800 rpm.

• Actualmente, la ruta tecnológica DFIG es la más económica para la energía eólica terrestre; la ruta tecnológica PMSG de media velocidad es la más adecuada para la energía eólica marina en la actualidad; y la ruta tecnológica PMSG de accionamiento directo es la más fiable (unidades marinas de Siemens).

"Desafíos y Requisitos" - Innovación en el Modelo de Negocio y Potencial de Valor de los Motores de Accionamiento Directo

• Comparando los valores residuales de motores de accionamiento directo de 5,2 MW y motores semidirectos de 5,3 MW, y considerando los modelos de venta directa y de eliminación en el mercado de chatarra, así como los costos de desmontaje y transporte de la torre, los ingresos recuperables para los motores de accionamiento directo son de 520.000 yuanes, mientras que para los motores semidirectos son de -440.000 yuanes. Los materiales de cobre y tierras raras representan la mayor parte del valor residual, superando el 80%.

• Las tierras raras son elementos no renovables con un importante valor de mercado y perspectivas de aplicación. Eliminarlas como productos de aleación de Pr-Nd procesados generará una ganancia adicional de más de 70.000 yuanes por unidad.

• Es necesario cultivar y guiar modelos de negocio innovadores, como una cadena industrial profesional de reciclaje de motores de aerogeneradores y el valor contractualizado del reciclaje de motores, dentro de la industria.

Además, se ofrece una discusión detallada sobre los motores de imanes permanentes de Goldwind.