Download I+D+i en ENERGÍA en IDESA TENDENCIAS ACTUALES SOBRE LA

INNOVACIÓN EN ENERGÍAS RENOVABLES
HECHO EN ASTURIAS
I+D+i en ENERGÍA en IDESA
TENDENCIAS ACTUALES SOBRE LA ENERGÍA MARINA
Andrés Castro de Benito – Jefe de I+D+i
Tendencias actuales en las Energías Marinas
ÍNDICE
PRESENTACIÓN DE IDESA
Actividad
Recursos
Organización
I+D+i en ENERGÍA RENOVABLES
CO2
Solar
Hidrógeno
Marinas
I+D+i en ENERGÍAS MARINAS
Undimotriz
eólica
Tendencias actuales en las Energías Marinas
PRESENTACIÓN DE IDESA
Actividad
ACTIVIDAD
OIL&GAS
Onshore
Offshore
OTROS
Aeronáutica
Cementero
Fertilizantes
Papeleras
Ciclo combinado
ENERGÍAS LIMPIAS
ENERGÍAS MARINAS
Eólica y undimotriz
Actividad principal
90% exportación
SOLAR (térmica/fotovoltaica)
HIDRÓGENO
CO2
BIOCOMBUSTIBLES
NUCLEAR
Tendencias actuales en las Energías Marinas
PRESENTACIÓN DE IDESA
Actividad
EJEMPLOS DE EQUIPOS FABRICADOS POR IDESA
COKE DRUMS
ESFERAS
TORRES
TANQUE DE ALMACENAMIENTO
COLUMNAS / CONDENSADORES
INTERCAMBIADORES
Tendencias actuales en las Energías Marinas
I+D+i en ENERGÍAS RENOVABLES
CENIT SOST CO2
Captación y utilización del CO2
CENIT CONSOLIDA
Energía Solar
PSEH2RENOV
Energía a partir del Hidrógeno
CENIT OCEAN LIDER
MONOPILES
SUCTION CAISSON
EOLOPINT
HIPRWIND
Energías Marítimas
Tendencias actuales en las Energías Marinas
I+D+i en ENERGÍAS RENOVABLES
Proyecto CENIT SOST-CO2
CAPTURA DEL CO2
REDUCCIÓN DE EMISIONES
PRESENTACIÓN ÓPTIMA DEL CO2
TRASFORMACIÓN DEL CO2
CAPTURA MEDIANTE ALGAS
REDUCCIÓN FOTOCATALITICA Y
ELECTROQUÍMICA
APROVECHAMIENTO DEL CO2
BIOCOMBUSTIBLES A PARTIR DE ALGAS
ENVASADO DE ALIMENTOS PROCESOS
DE CARBONATACIÓN
LIDERADO POR CARBUROS METÁLICOS
Participación de IDESA
DISEÑO DE TANQUES DE
ALMACENAMIENTO
Participación de IDESA
DISEÑO Y FABRICACIÓN DE
BIORREACTORES
Participación de IDESA
MODELO DE VALIDACIÓN DE
TECNOLOGÍA
EVALUACIÓN DE IMPACTO
Tendencias actuales en las Energías Marinas
I+D+i en ENERGÍAS RENOVABLES
LIDERADO POR ABENGOA
Proyecto CENIT CONSOLIDA
Participación de IDESA
MEJORA DE COMPONENTES DE
SISTEMAS DE CONCENTRACIÓN
SOLAR
DISEÑO AVANZADO DE
RECEPTOR CENTRAL
Participación de IDESA
ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA
TÉRMICA EN CENTRALES SOLARES
OPTIMIZACIÓN DEL DISEÑO
DE TANQUES
Participación de IDESA
SOLARIZACIÓN DE PROCESOS
DISEÑO DE PLANTAS DE
GENERACIÓN DE VAPOR DE
ALTA TEMPERATURA
Tendencias actuales en las Energías Marinas
I+D+i en ENERGÍAS RENOVABLES
HIDRÓGENO
Proyecto Singular Estratégico (P.E.S)
Producción de hidrógeno utilizando energías renovables
(PSEH2RENOV)
Liderado por el CENTRO NACIONAL DEL HIDRÓGENO (CNHEPC)
SUBPROYECTO 1:
Producción de hidrógeno energético “doméstico” mediante
electrolisis con energía eólica y solar fotovoltaica en sistemas
aislados de baja potencia.
Participación de IDESA
SISTEMA DE
ALMACENAMIENTO
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I+D+i en ENERGÍAS MARINAS
Energía Undimotriz
Eólica Marina
Tendencias actuales en las Energías Marinas
I+D+i en ENERGÍAS MARINAS
PROYECTOS
CENIT OCEAN LIDER
LIDERA: IBERDROLA
20 empresas
25 centros de investigación
30 millones de €
HIPRWIND
MONOPILES
FINANCIACIÓN: FICYT
VII Programa Marco
Nuevos diseños y
tecnologías de
fabricación altamente
eficiente de fundaciones
de parques eólicos
marinos
LIDERA: FRAUNHOFER
IWES (DE)
17 empresas
8 países europeos
18 millones de €
Mayor proyecto mundial de
I+D+i en energías renovables
oceánicas
Eólica y Undimotriz
SUCTION CAISSON
FINANCIACIÓN: FICYT
Optimización de cimentaciones por
succión
Tecnología eólica marina
offshore para grandes
instalaciones
EOLOPINT
Optimización de procesos de
fabricación de torres eólicas marinas
Tendencias actuales en las Energías Marinas
I+D+i en ENERGÍAS MARINAS
UNDIMOTRIZ
ENERGÍA UNDIMOTRIZ
ENERGÍA PRODUCIDA POR EL MOVIMIENTO DE LAS
OLAS
EL VIENTO GENERA OLAS
LAS OLAS SON UN RECURSO ENERGÉTICO
INAGOTABLE
SIEMPRE HAY OLAS. SIEMPRE HAY ENERGÍA.
LA ENERGÍA GENERADA DEPENDE DE LA ALTURA
Y FRECUENCIA DE LAS OLAS
Tendencias actuales en las Energías Marinas
I+D+i en ENERGÍAS MARINAS
CENIT OCEAN LIDER
OBJETIVOS ESPECIFÍCOS
Desarrollo de las tecnologías necesarias para el aprovechamiento
sostenible de ENERGÍAS MARINAS RENOVABLES mediante la
investigación de una nueva generación de:
- Instalaciones, sistemas de captación, estructuras y equipos de fondeo.
- Vehículos, sistemas de caracterización y sistemas auxiliares.
- Sistemas de almacenamiento y distribución de energías renovables
marinas.
- Metodologías, técnicas, modelos, simuladores, para la caracterización
y evaluación de emplazamientos, gestión y explotación de
instalaciones, mantenimiento de equipos, preservación del
medioambiente y seguridad de las personas.
Tendencias actuales en las Energías Marinas
I+D+i en ENERGÍAS MARINAS
CENIT OCEAN LIDER
ACTIVIDADES DE IDESA
TECNOLOGÍAS PARA EL APROVECHAMIENTO DE ENERGÍAS RENOVABLES
Análisis de Tecnologías. Aspectos críticos y limitantes.
Estudio de dispositivos undimotriz acoplables a instalaciones marinas
Diseño de Atenuador Puntual
Sistemas de Captación. Estudio de Materiales
Estudio exhaustivo de normativa off-shore
Adaptación de Atenuadores a Sistemas Eólicos
TECNOLOGÍAS PARA LA PRESERVACIÓN DE
RECURSOS, GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL Y
CAMBIO CLIMÁTICO
Operaciones de manejo de grandes equipo y su
transporte en barcos
Análisis de riesgos laborales
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I+D+i en ENERGÍAS MARINAS
EÓLICA MARINA
Parque eólicos terrestres
Costes de instalación y mantenimiento más reducidos
Espacio consumido en algunos países
Limitaciones de tamaño por instalación y transporte
Menos energía
Aerogeneradores hasta 3 MW
Parques eólicos marinos (offshore)
Posibilidad de instalar aerogenerador de mayores dimensiones.
Vientos más fuertes y constantes
Más energía a igualdad de potencia instalada
Aerogeneradores de 5 MW (7 MW en pruebas)
Menor impacto visual
Costes de instalación y mantenimiento más elevados
Tendencias actuales en las Energías Marinas
I+D+i en ENERGÍAS MARINAS
PROYECTO EOLOPINT
OBJETIVOS DEL PROYECTO
Optimización de procesos de
fabricación de torres eólicas marinas
- Mejor Acabado
- Mayor Flexibilidad
- Mayor Rendimiento
- Mayor Seguridad
FASES
- DISEÑO CONCEPTUAL Y DE DETALLE
- DISEÑO DEL CIRCUITO HIDRÁULICO
- DESARROLLO DEL PROTOTIPO
- VALIDACIÓN DEL PROTOTIPO
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I+D+i en ENERGÍAS MARINAS
EÓLICA MARINA
TIPOS DE CIMENTACIONES
MONOPILE
TRIPOD
JACKET
GRAVITY
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I+D+i en ENERGÍAS MARINAS
PROYECTO SUCTION CAISSON
Punto de partida del proyecto
Métodos de instalación puntuales.
MONOPILES Ampliamente utilizados.
Desventajas y posibles mejoras:
Limitación en profundidad y potencia de la turbina. A medida que
aumentan las potencias de las turbinas las dimensiones y peso de los
monopiles crecen exponencialmente. Esto implica:
Necesidad de grandes medios de transporte e instalación: barcos, grúas,
martillos. Poca disponibilidad Costes elevados.
Ruido durante la instalación provocado por el martilleado y el taladrado
del terreno.
Necesidad de preparación del terreno y “scour protrection”
Difícil de desinstalar al final de la vida útil.
Tendencias actuales en las Energías Marinas
I+D+i en ENERGÍAS MARINAS
PROYECTO SUCTION CAISSON
Objetivos del proyecto.
OBJETIVO GENERAL:
Reducción de los costes de fabricación en instalación de
cimentaciones para aerogeneradores marinos basados en nuevos
conceptos de fundaciones.
OBJETIVO ESPECÍFICOS:
Cimentación de menos peso Reducción de costes de material,
combinación de materiales.
Reducción de costes de manejo y transporte.
Reducción de costes y complejidad de la instalación.
Facilitar la desinstalación
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I+D+i en ENERGÍAS MARINAS
PROYECTO SUCTION CAISSON
Líneas de
investigación/Trabajo
DISEÑO ESTRUCTURAL
Aumento de diámetro
manteniendo el módulo resistente
a flexión.
Reducción del espesor Disminuye el peso del conjunto.
No necesaria pieza de transición
Reducción de costes:
No solape al no usar Pieza de
Transición menos material
No grouting reducción
Combinación acero + hormigón
TRANSPORTE Y
MANEJO
Carga Ro-Ro en barcazas.
Nuevo
concepto de
fundación
INSTALACIÓN
Combinación de fuerzas:
Gravedad + vacío.
Usar la flotabilidad de las
piezas para su transporte y
manejo. Puesta en vertical
mediante llenado controlado de
agua.
Flujo de agua a presión en la cabeza.
Reducir resistencia.
Fresado simultanea en la cabeza de la
fundación Mejora la capacidad de
penetración en terrenos (roca, arcilla dura,
etc.)
No son necesarias grandes
grúa ni en tierra ni en mar.
Aprovechar el empuje del agua.
Control de la inclinación en tiempo real con
fresado y agua a precisión selectivo por zonas.
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I+D+i en ENERGÍAS MARINAS
PROYECTO SUCTION CAISSON
Procesos de Instalación
HORMIGÓN + ROCA
Evita que las paredes del agujero se
derrumben a medida que va bajando la
cimentación.
BLOQUES DE HORMIGÓN: Permanecen
en el lugar a modo de “scour protection”
ROCA: Aumenta la resistencia y estabilidad
del conjunto.
Peso sobre la base de la cimentación +
aumento “artificial” del diámetro del
monopile.
El agujero se rellena con la arena y/ fango
que se va sacando del interior y piedras.
Tendencias actuales en las Energías Marinas
I+D+i en ENERGÍAS MARINAS
PROYECTO SUCTION CAISSON
Fuerzas que intervienen en
el proceso de instalación
A favor:
Gravedad equipo 350 Tn. (aprox.)
Gravedad rocas 500 Tn.
Empuje por profundidad (2 kg/cm2 )
2200 Tn.
Vacío 1000 Tn.
En contra:
Flotabilidad 1500 Tn.
Rozamiento laterales: No
significativos debido a la forma de
semicírculo y al fresado.
Fuerza resultante:
2500 Tn. (aprox.) A favor del hincado.
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I+D+i en ENERGÍAS MARINAS
PROYECTO SUCTION CAISSON
Fresado y flujo de agua a presión
en la cabeza
CONTROL DE LA INCLINACIÓN Y FACILITAR EL
HINCADO.
Dos posibilidades según el tipo de suelo:
FRESADO Suelos con alguna roca y/o arcilla dura.
Fresado continuo durante la instalación facilitando el proceso de
penetración.
En caso de encontrar una roca durante la instalación está es la
única forma de superarla.
Permite la corrección de la inclinación durante la instalación.
Habría que incidir en el mecanizado en aquellas zonas que
quedan más elevadas.
FLUJO AGUA A PRESIÓN Arena y/o fango.
Facilita la penetración de la cimentación removiendo el terreno
con agua a presión.
Al igual que el fresado posibilita la corrección de la inclinación,
aumentando o disminuyendo la presión por zonas.
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I+D+i en ENERGÍAS MARINAS
PROYECTO SUCTION CAISSON
OBJETIVOS DEL PROYECTO
- REDUCCIÓN DEL COSTE DEL PROCESO DE
CIMENTACIÓN
- ELABORACIÓN DE MODELOS TRIDIMENSIONALES
- VALIDACIÓN SOBRE MODELO EXPERIMENTAL
- ESTABLECER BASES PARA DESARROLLOS
FUTUROS
FASES
- INVESTIGACIÓN DE CONDICIONANTES DEL
ENTORNO
- ESTUDIO DE LAS ESTRUCTURAS
- MECANISMOS DE HINCADO
- DESARROLLO DE MODELO EXPERIMENTAL
- OPTIMIZACIÓN DE LA LOGÍSTICA E INSTALACIÓN
Tendencias actuales en las Energías Marinas
I+D+i en ENERGÍAS MARINAS
HIPRWIND VIIPM
INVESTIGACIÓN, DESARROLLO Y VALIDACIÓN DE SOLUCIONES
PARA TURBINAS EÓLICAS DE GRAN POTENCIA PARA FUTURAS
APLICACIONES OFFSHORE DE GRAN CAPACIDAD (10MW)
OBJETIVOS
-MAYOR OPERATIVIDAD
-MANTENIMIENTO REMOTO
-INTEGRACIÓN DE CONEXIONES
PARTICIPACIÓN DE IDESA
WP1. DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE PROTOTIPO
DE ESTRUCTURA PLOTANTE
WP2. DISEÑO DE PLATAFORMAS AVANZADAS
WP3 Y WP8. DIFUSIÓN Y COORDINACIÓN DEL
PROYECTO
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
LA INNOVACIÓN COMO
ESTRATEGIA DE CRECIMIENTO Y
ACCESO COMPETITIVO A
NUEVOS MERCADOS
EMERGENTES