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IV Jornadas Nacionales y II Internacionales
sobre Naturaleza y Medio Ambiente
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN
LAS ENERGÍAS RENOVABLES
César Vidal Pascual
[email protected]
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ÍNDICE DE LA PRESENTACIÓN
Fuentes de energía renovables marinas
Potencial de las energías renovables marinas
Energía del gradiente térmico de los océanos
Energía de la marea astronómica
Energía de los vientos marinos
Energía del oleaje
Conclusiones
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
FUENTES DE LAS ENERGÍAS RENOVABLES MARINAS
Energía solar:
Energía radiante
Gradientes de salinidad
Gradiente térmico de los océanos
Viento
Oleaje
Corrientes
Rotación de la Tierra:
Variaciones de nivel de la marea astronómica
Corrientes de la marea astronómica
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA SOLAR
Incidente
espacio
Reflejada Reflejada Reflejada
por la
por las
por la
atmósfera
nubes superficie
(6%)
(20%) (4%)
Radiada
Radiada
al espacio al espacio
desde la
desde la
atmósfera superficie
(64%)
(6%)
Absorbido
por la
atmósfera
(19%)
(15%)
Conducción
y aire
ascendente
Radiación
absorbida
por la
atmósfera
(7%)
(23%)
Calor latente
de evaporación
(51%)
89 PW absorbidos por la superficie (tierra y océanos)
Consumo medio humano total en 2008: 0.015 PW (15 TW)
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
FUENTES DE ENERGÍA MARINA: POTENCIAL RENOVABLE (GW)
Oleaje de viento y mar de fondo
>2000
Corrientes de viento
100
Corrientes de densidad
SOLAR
Gradientes de salinidad
Gradientes térmicos
1000 ?
Biomasa
1000 ?
Vientos oceánicos
ROTACIÓN
DE LA
TIERRA
200
>20000
Corrientes de marea
100
Variaciones de nivel de la marea
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
FUENTES DE ENERGÍA MARINA: Potencial renovable, localización,
densidad y desarrollo técnico
Tipo de
aprovechamiento
Gradientes
térmicos
Gradientes de
salinidad
Biomasa marina
Potencial
renovable
(GW)
1000 ?
200
1000 ?
Densidad de
energía
Localización
Desarrollo
Técnico
Alta mar. Zonas tropicales
Elevada
Disponible
Prototipos
Áreas muy localizadas
Elevada
2050?
Baja
Disponible
Prototipos
Zonas
costeras.
extendida
Muy
Corrientes
marinas
100
Áreas muy localizadas
Elevada
Disponible
Comercial
Mareas
100
Áreas muy localizadas de la
costa
Elevada
Disponible
Comercial
Oleaje
3000
Muy
extendido.
costeras y alta mar
Zonas
Media
Disponible
Prototipos
>20000
Muy
extendido.
costeras y alta mar
Zonas
Media
Disponible
Comercial
Vientos marinos
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA TÉRMICA OCEÁNICA
Para el aprovechamiento con máquinas térmicas se requieren diferencias de
temperatura superiores a 20ºC.
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
CENTRALES OTEC
The NIOT/Saga University 1 MW OTEC de ciclo cerrado
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
CENTRALES OTEC
The NIOT/Saga University 1 MW OTEC de ciclo cerrado
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
CICLO OTEC ABIERTO
Bomba
de vacío
Energía
eléctrica
Condensador
Agua de mar
caliente
Evaporador
Vapor
Agua
dulce
Vapor
TurboAlternador
Agua de mar
fresca
Salmuera
templada
Agua fría
de fondo
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
UBICACIÓN DE LAS CENTRALES OTEC
En tierra o en áreas abrigadas:
Seguridad; la producción (eléctrica, de agua desalinizada y de agua fría (para acuicultura))
puede ser aprovechada con facilidad. Acceso a la red eléctrica.
Acción del oleaje sobre los tubos F y C en la ZR. El vertido de agua fría debe hacerse lejos de la
costa.
Sobre plataformas en la plataforma continental (hasta ≅ 300 m de profundidad)
Desaparece el problema de la ZR. Menor longitud tubos tomas fría y caliente y vertido frío.
Coste elevado de la plataforma. Mayor coste alimentación eléctrica, y transporte producción
eléctrica y de fluidos. Elevadas cargas del oleaje sobre los tubos.
Sobre plataformas flotantes ancladas o autopropulsadas.
Menor longitud de tubos AF y AC. Producción almacenada en la plataforma (hidrógeno, metanol,
amoniaco, agua desalinizada) y transportada a tierra por medios marítimos.
Problemas de cargas del oleaje sobre los tubos. Si anclada: coste de los anclajes.
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
OTEC: IMPACTOS AMBIENTALES Y SOCIOECONÓMICOS
Ambiental:
1. Perturbación del equilibrio térmico del océano.
Mitigación: Se propone que los efluentes se viertan a una profundidad con la misma
temperatura. En cualquier caso modifican el equilibrio hidrostático y térmico, al derivar
agua caliente de la superficie, fría del fondo y realizar un vertido en aguas intermedias.
Las plantas móviles permiten difuminar el impacto.
2. Perturbación del equilibrio de nutrientes.
Las aguas frías del fondo son ricas en nutrientes. Si se vierten en superficie se puede
fomentar el crecimiento del fitoplancton. Este impacto puede ser positivo o negativo.
Socio-económico:
1. Fuente energética de gran seguridad, al utilizar un almacén energético.
2. Disponible en zonas tropicales, especialmente atractiva para zonas
insulares, donde el costo de la energía es elevado y el agua dulce y los
aprovechamientos piscícolas son atractivos añadidos.
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DE LA MAREA ASTRONÓMICA
ORIGEN: Rotación de la Tierra
La energía se disipa por fricción y turbulencia.
La duración del día aumenta 0.000023 s/año
La Luna se aleja de la Tierra 3.8 m/año
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DE LA MAREA ASTRONÓMICA
Mapa de disipación de la marea astronómica
Fuente: NASA
Potencia media disipada ≅ 1329 TW≅
≅ 1% de la energía solar en la superficie de la Tierra)
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DE LA MAREA ASTRONÓMICA
Aprovechamiento como energía potencial
E=1.97 A R2 106 Kwh/año
A: Área del estuario a media marea en Km2
R: Carrera de marea en m
Bahía de Santander
Área: 22 Km2
Carrera de marea media: 3.7 m
Potencial aprovechable: 593 GWh/año
Potencia media aprovechable: 68 MW
Estuario de la Rance
Área: 22.3 Km2
Carrera de marea media: 10 m
Potencial aprovechable: 4400 Gwh/año
Potencia media aprovechable: 502 MW
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
Aprovechamiento como energía potencial
Central de la Rance
Área: 22.3 Km2
Carrera de marea media: 10 m
Potencial aprovechable: 4400 Gwh/año
Potencia media aprovechable: 502 MW
Potencia instalada: 240 MW
Nº de grupos: 24 de 10 MW
% del potencial instalado: 48%
Producción anual: 540 GWh
Factor de utilización: 26%
% del potencial aprovechado: 12%
Los costes medioambientales, socioeconómicos y de producción han hecho
inviables la mayoría de las proyectos propuestos
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DE LA MAREA ASTRONÓMICA
Aprovechamiento como energía potencial: Impactos
Impactos ambientales
- Durante la construcción: dulcificación del estuario.
- Menor carrera de marea en el estuario.
- Modificación de la carrera de marea fuera del estuario
- Periodos más largos de nivel constante.
- Menor intercambio de agua con el mar.
- Reducción en las variaciones de salinidad y temperatura.
- Reducción de las áreas intermareales.
- Aumento de la producción primaria.
- Disminución de la biodiversidad.
Impacto socio-económico
- Mejora de las comunicaciones entre ambas orillas.
- Tráfico marítimo limitado a través de las esclusas.
- Aumento del uso como puerto refugio para.
- Disminución de las actividades pesqueras, salvo el cultivo de ostras.
Con los requerimientos actuales de la UE no sería posible su construcción
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DE LA MAREA ASTRONÓMICA
Aprovechamiento como energía cinética
Potencia de una corriente:
P=
1
ρ ∫ U 3dA
2 A
ρ: Densidad del agua = 1027 Kg/m3
A: Área
U: Velocidad de la corriente
Para:
U = 2 m/s constante
R=5m
A=π*52
P=645 KW
SeaFlow (Marine Current Turbines Ltd)
Potencia nominal 300 kW
Montada sobre un pilote vertical en el
canal de Bristol.
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DE LA MAREA ASTRONÓMICA
Aprovechamiento como energía cinética
Variación en el espacio y en el tiempo
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DE LA MAREA ASTRONÓMICA
Aprovechamiento como energía cinética
Variación en el espacio y en el tiempo
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DE LA MAREA ASTRONÓMICA
Aprovechamiento como energía cinética
Modificación de las corrientes debida al aprovechamiento
Simulación numérica
Longitud canal: 4000 m
Anchura canal: 500 m
Altura de carga 0.8 m
Fuente:
Ian Bryden
Centre for Research in Energy and the Environment
The Robert Gordon University, Aberdeen Cnvironment
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DE LA MAREA ASTRONÓMICA
Aprovechamiento como energía cinética
Sistemas de aprovechamiento con turbohélices
Aguas someras
Base de
gravedad
Aguas profundas
Monopila
Fuente:
Ian Bryden
Centre for Research in Energy and the Environment
The Robert Gordon University, Aberdeen Cnvironment
Jacket pilotada
Flotante
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DE LA MAREA ASTRONÓMICA
Aprovechamiento de la energía cinética de las corrientes
Otros sistemas diferentes a los turbohélice
BioPower Systems
Hidroplano oscilante Stingray
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DE LA MAREA ASTRONÓMICA
Aprovechamiento de la energía cinética de las corrientes
Otros sistemas diferentes a los turbohélice
Turbinas de eje vertical de Blue Energy Candad Ltd.
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DE LA MAREA ASTRONÓMICA
Aprovechamiento de la energía cinética de las corrientes
Ventajas:
Tecnología disponible
Zonas costeras
Poca interferencia ambiental
SeaGen Marine Turbine
Inconvenientes:
Zonas específicas
Costo de instalación y mantenimiento
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DE LA MAREA ASTRONÓMICA
Aprovechamiento de la energía cinética de las corrientes
Impactos ambientales
Impacto durante la construcción
Impacto sobre el necton de las turbinas
Cables submarinos
Modificación del sistema de corrientes
Modificación del transporte de sedimentos
Impactos socioeconómicos:
Interferencias con otros usos
SeaGen Marine Turbine
- Navegación comercial
- Pesca
- Actividades turístico-recreativas
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA EÓLICA MARINA
Instalaciones de alta mar fijas al fondo
Granja eólica de Horns Rev (Mar del Norte, Dinamarca) (160 MW, 80x2 MW)
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA EÓLICA MARINA
Instalaciones de alta mar fijas al fondo
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA EÓLICA MARINA
Instalaciones de alta mar fijas al fondo
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA EÓLICA MARINA
Instalaciones de alta mar fijas al fondo
(Previsiones EWEA 2020 – 2030)
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA EÓLICA MARINA
Ventajas sobre la eólica terrestre
Mayor permanencia e intensidad del viento
Menos turbulencia en la capa límite
Menor impacto de instalación
Menor impacto con aves
Menor impacto visual y sonoro
Inconvenientes sobre la eólica terrestre
Mayor espacio para la recuperación del perfil de viento
Mayores costos de instalación y mantenimiento
Medio ambiente corrosivo
Coste de la transmisión a tierra
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA EÓLICA MARINA
Instalaciones flotantes en alta mar
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA EÓLICA MARINA
Instalaciones flotantes en alta mar
España: una necesidad
debido a la pendiente de
la plataforma
continental
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA EÓLICA MARINA
Instalaciones flotantes en alta mar
Hywind (StatoilHydro): Primera turbina eólica flotante.
Anclada en aguas de 200 m de profundidad a 10 Km de
Karmøy (SW Noruega). Inicia generación en Octubre 2008
Turbina: Siemens 2.3 MW
Peso turbina-góndola: 138 t
Altura eje rotor: 65 m
Diámetro rotor: 82.4 m
Calado del casco: 100 m
Desplazamiento: 5300 m3
Diámetro línea flotación: 6m
Diámetro fuste sumergido: 8.3 m
Profundidades de anclaje: 120-700 m
Anclaje: 3 catenarias a muerto
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA EÓLICA MARINA
Instalaciones flotantes en alta mar en Cantabria
¿POR QUÉ CANTABRIA?
•Capital
humano
Cantabria, UC, de
internacional.
especializado:
IH
reconocido prestigio
•Tanque Oceánico-Costero. ICTS única en
España, para el ensayo y la investigación en
hidrodinámica marina.
•Parque experimental offshore en la costa
de Cantabria. Ensayo de prototipos eólicos
flotantes y de energía undimotriz. Se espera
esté disponible para 2010.
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA EÓLICA MARINA
Instalaciones flotantes en alta mar: Proyectos Idermar
• La Consejería de Industria del Gobierno de Cantabria, a través de Sodercan, ha impulsado la
constitución y forma parte del accionariado de la sociedad IDERMAR, S.L., que tiene por objeto
desarrollar proyectos de I+D en el campo de las energías marinas y, en particular, pretende:
• Desarrollar, construir y fondear torres experimentales de investigación para confirmar y
evaluar el recurso real disponible (intensidad y horas de funcionamiento).
• Alcanzar el desarrollo de un sistema de soporte flotante para aerogeneradores marinos que
pueda ser adaptado a cualquier modelo de máquina existente en el mercado y que permita el
aprovechamiento eólico del litoral español en profundidades entre 50-200 m con un coste
competitivo.
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA EÓLICA MARINA
Instalaciones flotantes en alta mar:
Idermar: Torre de medición de 60 m
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA EÓLICA MARINA
Impacto ambiental.
1) Asociado a la reducción de energía.
Ligera modificación local del oleaje y las corrientes
Modificación local del viento. ¿Gran escala?
2) Asociado a las instalaciones.
Impacto de los anclajes o cimentaciones en los fondos
Impacto de los equipos situados en el fondo y los cables submarinos
Impacto de las instalaciones en tierra y líneas de evacuación de energía
Impacto socio-económico.
Impacto en la navegación comercial
Impacto sobre las actividades turísticas
Impacto en las actividades pesqueras. (Santuarios)
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DEL OLEAJE
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DEL OLEAJE
Generación del oleaje por el viento y flujo de energía
DISPERSIÓN RADIAL Y ANGULAR
B
ZONA DE
GENERACIÓN
E
π ∞
T
F = ρ ⋅ g ⋅ ∫ ∫ S (ω ,θ ) ⋅ C g (ω ) ⋅ dω dθ
−π 0
T
F: Flujo de energía (W/m)
S (ω, θ): Espectro direccional (m2/rad/grd)
Cg (ω): Celeridad de grupo (m/s)
E
F ≅ 550 H s2 Tz (W / m)
PUNTO DE PREVISIÓN
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DEL OLEAJE
Generación del oleaje por el viento y flujo de energía
F = 550 H s2 Tz
(W / m)
Oleaje de Sur en la Bahía de Santander:
F = 550 x 12 x 3 =
Mar de fondo media en el Cantábrico:
F = 550 x 1.82 x 14 =
Mar gruesa de fondo en el Cantábrico:
F = 550 x 42 x 18 =
158.4 KW/m
Mar arbolada en el Mediterráneo:
F = 550 x 72 x 10 =
269.5 KW/m
Mar enorme en La Coruña
F = 550 x 142 x 16 =1,724.8 KW/m
1.6 KW/m
24.9 KW/m
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RENOVABLES
ENERGÍA DEL OLEAJE
Variabilidad temporal del flujo de energía
Variabilidad a medio y largo plazo:
Inferior a otras fuentes de energía del mismo origen, ej. eólica.
Variabilidad intrínseca asociada los grupos de ondas:
Variaciones en el flujo medio de energía de hasta dos órdenes de magnitud
en periodos del orden de 1 a 3 minutos, asociados a los grupos de ondas
P re s ió n (m c a )
24
20 Kw/m 120 Kw/m
22
300 Kw/m
40 Kw/m
Variaciones de
un orden de
magnitud en el
periodo
20
18
16
5 Kw/m
14
48000
48100
48200
48300
48400
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DEL OLEAJE
Potencial del oleaje (KW/m)
Flujo m edio de energía por m es
140
120
Fe (Kw/h)
100
80
60
40
20
0
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
Ago
Sep
Oct
Nov
Mes
Percentil 90%
Percentil 50%
Percentil 10%
Media
Dic
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DEL OLEAJE
Tipos de sistemas de aprovechamiento
A – Terminadores fijos
Absorción – reflexión con mínima
transmisión
Dimensión mayor paralela a los frentes
Pueden ser fijos o flotantes
OWC terminador fijo: Mutriku
16 turbinas WaveGen de 30 KW (480 KW)
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DEL OLEAJE
Tipos de sistemas de aprovechamiento.
B- Terminadores flotantes.
Ascenso del oleaje:
Wave Dragon
Prototipo Atlántico
Pantallas reflectoras: 300 m
Volumen del depósito: 8000 m3
Peso: 33.000 t acero, hormigón y
lastre
Potencia: 7000 KW (20 x 350 KW)
Ensayos del prototipo Wave Dragon Nissum Bredning
(escala 1/5.2 del Atlántico).
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DEL OLEAJE
Tipos de sistemas de aprovechamiento
C – Atenuadores
Absorción progresiva
Dimensión mayor perpendicular a los
frentes
Pueden ser fijos o flotantes
Inserción bisagra del eje
vertical (guiñada)
Actuador hidráulico de
cabeceo
Acumulador de aceite
de alta presión
Conjunto motor y
generador
Colector circuitos
hidráulicos alta presión
Depósito de aceite
Bisagra del eje
horizontal (cabeceo)
Atenuador: Pelamis
Proyectos Pelamis:
Aguçadoura (2.25 MW (3 x 750kW), 2008, 20 MW, ?)
Orcadian Wave Farm (3 MW (4 x 750kW), 2008 )
Westwave (WaveHub) (5.25 MW (7 x 750 MW), 2009 ?)
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DEL OLEAJE
Tipos de sistemas de aprovechamiento
D – Absorbedores puntuales en superficie
Omnidireccionales
La referencia fija puede ser una placa de inercia
flotante
Instalados cercanos, interactúan entre ellos y en
conjunto son direccionales
Boya OPT instalada en aguas de Santoña (Cantabria)
Potencia: 40 KW
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DEL OLEAJE
Tipos de sistemas de aprovechamiento
E – Absorbedores puntuales sumergidos
Omnidireccionales
La referencia fija puede ser una placa de inercia
flotante, o un anclaje al fondo.
Instalados cercanos, interactúan entre ellos y en
conjunto son direccionales
Prototipo 2 MW Archimede Wave Swing (AWS) antes de
su fondeo en aguas próximas a Oporto.
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DEL OLEAJE
Tipos de sistemas de aprovechamiento
F – Placa oscilante
Si son de charnela: unidireccionales
La referencia fija puede ser una placa de
inercia flotante
Prototipo OYSTER 600 KW (Aquamarine Power) (18 x 12
x 2 m) antes de su fondeo en aguas del EMEC en otoño
de 2009.
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RENOVABLES
ENERGÍA DEL OLEAJE
Tipos de sistemas de aprovechamiento
G – Sistemas inerciales
Todo el sistema de extracción de potencia
está aislado del oleaje. Pueden ser
terminadores, atenuadores o absorbedores
puntuales.
Prototipo Oceantec (Tecnalia) en
pruebas cerca de Pasajes.
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DEL OLEAJE
Tipos de sistemas de aprovechamiento
H – Plataformas
Utilizan la plataforma flotante como
referencia semifija.
Los flotadores interaccionan entre si, no son
absorbedores puntuales.
Plataforma de ensayo Buldra, (SEEWEC) en
pruebas en aguas Noruegas a escala 1/3 del
Atlántico.
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DEL OLEAJE
Tipos de sistemas de aprovechamiento
I- Otros?
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DEL OLEAJE: IMPACTOS
Impacto ambiental.
1) Asociado a la reducción de energía.
Modificación local del oleaje y las corrientes
Alteración del ecosistema costero
Alteración de la dinámica costera
Para disminuir impactos: permeabilidad del campo al oleaje. Santoña: 96 %
2) Asociado a las instalaciones.
Impacto de los anclajes en los fondos
Impacto de los equipos situados en el fondo y los cables submarinos
Impacto de las instalaciones en tierra y líneas de evacuación de energía
Impacto socio-económico: Similar a los de la eólica marina.
Impacto en la navegación comercial
Impacto sobre las actividades turísticas
Impacto en las actividades pesqueras. (Santuarios)
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ZONAS DE PRUEBA
Operativas para WECs en la actualidad
European Marine Energy Centre
Creación: 2003
Situación: Stromness, Islas Orkadas
Superficie: 500 Ha, 50 m profundidad
Equipo:
Cuatro puntos de conexión submarinos
Cuatro cables submarinos
Subestación en tierra y centro control
Conexión a la red
Estación meteorológica
2 boyas direccionales de oleaje
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ZONAS DE PRUEBA
Operativas para WECs en la actualidad
Escala ¼ Atlántico.
Galway Bay (Irlanda).
Creación: 2006
Situación: An Spideal, Galway Bay
Superficie: 37 Hectáreas
Profundidad: 21-24 m
Equipo:
Boya de medición de oleaje
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ZONAS DE PRUEBA
Operativas para WECs en la actualidad
Escala 1/5 Atlántico.
Nissum Bredning, Dinamarca
Creación: 2000
Situación: western Limfjord
Superficie: no definida
Equipo:
Pantalán instrumentación
Boya de oleaje
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ZONAS DE PRUEBA
En tramitación para WECs en Europa:
330 Km2
Le Croisic
Wave Hub, UK
SEM-REV Francia
Zona Piloto Portugal
Situación: Le Croisic
Superficie: 1 Km2
Profundidad: 40 m
2010
Situación: Hayle,
Superficie: 8 Km2
Profundidad: 50 m
2010
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ZONAS DE PRUEBA
En tramitación en España para WECs.
País Vasco, BIMEP
Superficie: 6 Km2
Profundidad: 50 a 90 m
Equipo:
Boyas de balizamiento
Boya oceanográfica.
4 conexiones submarinas 13 KV, 5 MW
Cable/s submarino/s a tierra
Subestación a tierra 13/132 KV, 20 MW
Centro de control (en subestación)
Conexión a red 132 KV
Presupuesto: 20 M€
Puesta en marcha: 2012?
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ZONAS DE PRUEBA
En tramitación en España para WECs.
Canarias: PLOCAN (ICTS)
Superficie: Sin especificar
Profundidad: >50 m
Equipo en la plataforma:
Laboratorios
Talleres
Despachos y camarotes
Enfermería y sala de descompresión
Suministro de energía
Suministro de agua (desaladora)
Tratamiento residuales
Instituto Canario de Ciencias Marinas
Telde, Gran Canaria
Embarcaderos, helipuerto
Puente grua 20 t
Equipos de apoyo operaciones marinas
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ZONAS DE PRUEBA
En tramitación en España. Cantabria
Ubiarco
48 Km2
En trámite
Oleaje y eólica flotante
Santoña
0.24 Km2
Permisos
Subestación submarina
Cable submarino
Solo WECs
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DEL OLEAJE
Zonas de prueba en trámites en España: Santoña
Área: 600 x 400 m
Profundidad: -48 a -55m
Potencia máxima conectable: 2 MW
Componentes:
- Subestación submarina con 10 tomas de 150 KW
- Cable submarino
- Subestación en tierra y centro de control
- Conexión a la red
- Sistema de observación ambiental
Usuarios:
Prototipos WECs de pequeña potencia
Promotor: IBERMAR (Iberdrola, OPT, Total, SODERCAN, IDAE)
Gestión y R&D: IH Cantabria
Inicio de operaciones: 2010
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
ENERGÍA DEL OLEAJE
Zonas de prueba en trámites en España: Ubiarco
6000 m
8000 m
Superficie: 4800 Ha
Profundidad: 45 – 150 m
Componentes:
• Varias conexiones submarinas
• Cables submarinos
• Subestación en tierra
• Conexión a la red
• Sistema de observación ambiental
Usuarios:
- Sistemas de energía oleaje
- Turbinas eólicas fijas o flotantes
Hitos:
Noviembre de 2009: torre flotante 80 m
Verano 2010: Plataforma eólica flotante
Participantes: IDERMAR (Helium, ApiaXXI, Sodercan, IHCantabria)
Gestión y R&D: IH Cantabria
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
Conclusiones:
Las energías de origen marino pueden aportar una parte sustancial de los
requerimientos energéticos de la humanidad, con impactos ambientales
reducidos.
En España, las fuentes de energía renovable marina mas prometedoras son la
eólica y la undimotriz.
Las características de la plataforma continental Española obligan al desarrollo
de sistemas flotantes anclados en alta mar.
Para el desarrollo de las tecnologías necesarias se requiere centros de
investigación y zonas de prueba en alta mar.
La implantación de granjas energéticas marinas requerirá el desarrollo de
equipos, materiales, sistemas de transporte y montaje y equipos de
mantenimiento específicos para estas tecnologías.
Se debe desarrollar asimismo, la legislación que facilite la implantación y la
conexión de las granjas energéticas marinas a la Red Eléctrica.
EL PAPEL DE LAS ENERGÍAS MARINAS EN LAS ENERGÍAS
RENOVABLES
GRACIAS POR SU ATENCIÓN