energia mareomotriz costos y produccion

download energia mareomotriz costos y produccion

of 18

Transcript of energia mareomotriz costos y produccion

  • 8/18/2019 energia mareomotriz costos y produccion

    1/18

    Empresas inversoras en proyectos de generación de energíamarítima y sus obstáculos para fnanciar dichos proyectos:

    La Energía Marina se divide en tres secciones separadas:

    • Energía de las mareas

    • Energía de las olas• Conversión de Energía Térmica de los océanos (OTEC)

    Desarrolladores de la tecnología en todos estos sectores se han vistolimitados principalmente por la escasez de capital ! en partic"lar! por lareticencia por parte de los inversores en general a comprometerse con elimportante nivel de capital necesario para demostrar la via#ilidad comercial$

    %actores &"e in'"en en los inversores incl"en pero no se limitan a: "" Laintensicación de la crisis nanciera m"ndial (%C)! en partic"lar elde#ilitamiento de la conanza en la zona e"ro$ Esto ha llevado a "na caídaen la demanda de energía en m"chos países desarrollados en e*cesoimportante de generación en alg"nos$

    • La principal reeval"ación de los rec"rsos m"ndiales de com#"sti#les

    +ósiles tras el é*ito sin precedentes de la prod"cción de gas dees&"isto en los Estados ,nidos$

    • El +racaso de los s"cesivos go#iernos de los países desarrollados a "n

    precio adec"ado de car#ono en la mezcla de com#"sti#le de energíaprimaria$ El reciente colapso del -istema de Comercio de Emisionesde la ,E (ET-) es sino el .ltimo +racaso en esta saga no lo siento$

    • Las grandes pérdidas s"+ridas por los inversores en /reen Tech/!como los go#iernos #a0o presión nanciera ar#itrariamente recortaronen la eliminación de los apoos nancieros 1los por el go#iernoespa2ol de los s"#sidios a la ind"stria solar es "n caso especialmentepertinente en el p"nto$

    En este conte*to! no es sorprendente &"e los inversores sig"en siendolentos para invertir capital en tecnologías marinas de alto riesgo preerenesperar hasta &"e la ind"stria de la energía se instala generalmente en "nn"evo e&"ili#rio con "n menor nivel de riesgo de la inversión$

    3 pesar de lo anterior! alg"nas inversiones nota#les han tenido l"gar$3lg"nas empresas de servicios p.#licos han prestado apoo nanciero parael desarrollo de n"evas tecnologías! a"n&"e m4s en "n proecto porproecto! en l"gar de a través de la inversión directa en el technologies$5t espro#a#lemente 0"sto decir &"e la maoría de las empresas de serviciosp.#licos no perci#en el desarrollo de tecnología para ser "na actividad de laempresa dominante m"chos de a&"ellos &"e se han convertido enparticipar en el desarrollo de la tecnología han hecho en resp"esta a "nacierta cantidad de presión política$

  • 8/18/2019 energia mareomotriz costos y produccion

    2/18

    6or lo tanto! es la participación de c"al&"iera de los +a#ricantes de e&"iposoriginales (OEM) o de ad&"isiciones 5ngeniería empresas de constr"cción(E6C) &"e es clave para el desarrollo del sector$ Los principales hitos en estesentido incl"en:

    • La compra por parte de -iemens 3 de Marine C"rrent T"r#ines (MCT)

    (Energía de las mareas)• la compra por DC7- -3 del 89!; de 3#rir

  • 8/18/2019 energia mareomotriz costos y produccion

    3/18

    reperc"siones medioam#ientales asociadas con tal desarrollo! no son

    acepta#les para el p.#lico en general$

    La c"estión del impacto am#iental contin"ar4 dominando lasprop"estas de las presas de tipo lag"na ! al menos en el m"ndo

    desarrollado! estos proectos ser4n s"0etos a grandes restricciones$

    Las tecnologías act"ales de marea

    En contraste con lo anterior! la tecnología de generación por olasact"al sig"e haciendo avances impresionantes es! por el momento!

    la tecnología marina &"e m4s convence$ Las sig"ientes seccionesdetallan alg"nos de los avances realizados por las empresas

    seleccionadas en el 4rea de la tecnología de corrientes de marea en

    el pasado reciente:•  Open asado en reenore en la costa este de 5rlanda! Open

  • 8/18/2019 energia mareomotriz costos y produccion

    4/18

    •  T"r#inas de corriente marina (MCT)-eaen sistema de MCT consta de dos trenes de potencia montadosen "na viga transversal$ La viga transversal p"ede elevarse porencima del ag"a para el mantenimiento r"tinario por la izada &"e "naestr"ct"ra de apoo mono polín$ Las t"r#inas tienen "nacaracterística patentada por lo &"e las palas del rotor p"eden sergiradas en GB grados! lo &"e les permite optimizar la captación deenergía operan en los '"0os #idireccionales$

  • 8/18/2019 energia mareomotriz costos y produccion

    5/18

    Los rotores est4n colocados en el tercio s"perior de la col"mna de ag"a!

    donde las corrientes de marea son m4s +"ertes! por lo tanto se ma*imiza lacapt"ra de energía$ La primera "nidad de pr"e#a +"e desplegado en-trang+ord Lo"gh en 5rlanda del 7orte en BBG$ -iemens 3 ad&"irió "naparticipación minoritaria en MCT a principios de BB ! posteriormente!logró el control maoritario a principios de B$

    Las t"r#inas de corriente marina se centran en el desarrollo de los primerosproectos de arreglo de las mareas en el =eino ,nido! localizadas en sitiosseleccionados &"e o+recer4n "n rendimiento comercial adec"ado para losinversores$ La empresa se2ala &"e "n n.mero de sitios! adec"ado para latecnología -eaen! se han identicado el tra#a0o inicial a se ha realizado

    en el desarrollo de proectos en estos l"gares$

    Las t"r#inas de corriente marina se centran en el s"ministro de la tecnologíapara proectos! así como la coordinación de la operación de mantenimiento$-e han esta#lecido empresas en proectos especícos para cada "no de lossitios para &"e act.e como el desarrollador con la intención de &"e losinversores en las compa2ías vehíc"lo tomar4n los proectos m4s adelante$

  • 8/18/2019 energia mareomotriz costos y produccion

    6/18

    •  3ndritz

  • 8/18/2019 energia mareomotriz costos y produccion

    7/18

    -e ha in+ormado de &"e! por e0emplo! la energía promedio an"al por metrode ola en la costa oeste de 5rlanda es de apro*imadamente AB H$ Esta es laentrada de energía primaria el convertidor de energía de olas tiene &"eser dise2ado lo m4s económicamente via#le &"e sea posi#le para prod"cirla salida media m4*ima$ -in em#argo! en "na gran tormenta del 3tl4ntico

    esta energía p"ede e*ceder los A M I metro de +orma instant4nea$

    6or tanto! la s"pervivencia se v"elve crítica varios dise2os #"scanma*imizar el aprovechamiento de este tiempo conservando la eciencia eintegridad del aparato$

    Es "n hecho inel"di#le &"e el convertidor de corriente marina de#e serdesplegado en zonas de alta energía de onda si se &"iere &"e seaeconómica$ Este entorno de alta energía es a men"do seg"ro 0"nto con lasventanas de tiempo corto para la operación de #"&"es esto reriéndose a lapro+"ndidad de las t"r#inas lo pro+"ndo &"e p"edan llegar los cascos dedichos #"&"es$ =iesgos costos de implementación a men"do dominan

    ha economías de escala inel"di#les! tanto en el tama2o de las "nidadesindivid"ales el tama2o de los proectos si la tecnología se &"iere llevar ala comercialidad$ Dicho tama2o implica gastos de capital pesado "nconsidera#le riesgo de inversión$ 7o e*iste todavía ning.n concepto latecnología de ondas /est4ndar/$ E0emplo de alg"nas &"e son maormente"tilizadas podrían ser las sig"ientes:

    • Con el levantamiento de las #oas se s"ele aprovechar el movimiento

    di+erencial entre las dos partes de "na estr"ct"ra 'otante$ Esto p"edeser transmitido a los generadores de energía "tilizando mediosmec4nicos o hidr4"licos$ Otros arreglos proponen el "so de

    generadores lineales$• Convertidores oscilantes de col"mna de ag"a s"elen "tilizar aire

    comprimido directamente para imp"lsar las t"r#inas$• Estr"ct"ras alargadas &"e p"eden capt"rar la energía a partir de "na

    serie de olas$ 6"eden ser estr"ct"ras 'e*i#les! como el dispositivo de3nacondas o estr"ct"ras rígidas artic"ladas! como el 6EL3M5-"tilizado en 6ort"gal$

    Cerca de la costase p"eden "tilizar tecnologías como "na #oa o aleta paragenerar energía hidr4"lica &"e p"ede ser canalizado a la costa se "tiliza

    para alimentar las centrales hidroeléctricas convencionales$

    Carnegie Energía de las olas! "n desarrollador 3"straliano de energía de lasolas! caracteriza a las tecnologías act"ales a lo largo de dos e0es:

    • eneración costa o mar con e&"ipo s"mergido$

    • -"mergida o en la s"percie

    Empresas y proyectos más importantes que se han llevado acabo para producir energía a través de las olas marinas:

  • 8/18/2019 energia mareomotriz costos y produccion

    8/18

    ,no de los aparatos m4s avanzados es posi#lemente el 6elamis &"eact"almente est4 en +ase de pr"e#as en las islas de orHne en la costa deescocia$

    Dos m4&"inas pelamis de seg"nda generación ha sido sometidas a pr"e#apara la eléctrica alemana EO7 la -cottish 6o?er Electricit de Escociaplanea "tilizar FF m4&"inas este tipo para "na planta de 8BM de la costaescocesa$ En la act"alidad la m4&"ina 6elamis ha demostrado "naprod"cción media de m4s de 9B M d"rante JB min"tos$

    El 6elamis es "na estr"ct"ra 'otante! semis"mergida! comp"esta portramos cilíndricos artic"lados entre si! &"e permiten la 'e*ión en dosdirecciones (vertical horizontal)$ El Movimiento de las olas accionacilindros hidr4"licos! &"e #om#ean aceite a alta presión hacia "n sistemade motores hidr4"licos a través de ac"m"ladores hidr4"licos reg"ladores$Los motores hidr4"licos accionan generadores eléctricos para generarelectricidad$ El dispositivo est4 anclado! manteniéndose en "na "#icación

    0a$ Las "niones "tilizadas para conectar cada tramo t"#"lar est4ncong"radas para aprovechar la energía de las olas desde estados calmosdel mar$ El movimiento en las artic"laciones p"ede ser controladoactivamente para hacer "so del +enómeno de la resonancia! lo &"e permitea la generación ser ma*imizada c"ando el mar est4 calmo red"cir laresp"esta d"rante las tormentas$ La energía generada se envía a la costamediante ca#les s"#marinos estandar$ El 6elamis est4 amarrado al +ondodel mar "tilizando anclas est4ndar$ La estr"ct"ra completa tiene GBm delargo! A m de di4metro! pesa $JBB toneladas$ ran parte de este peso esdel lastre de arena! seg.n 6elamis$

    -e m"estra el movimiento prod"cido so#re la estr"ct"ra por la acción de lasolas del mar$

  • 8/18/2019 energia mareomotriz costos y produccion

    9/18

    En las sig"ientes dos im4genes se p"ede apreciar! en +orma es&"em4tica!

    como se aprovecha el movimiento de la estr"ct"ra del 6elamis de#ido a lasolas! para accionar los pistones de los cilindros hidr4"licos$

    En las sig"ientes g"ras se p"ede ver &"e la artic"lación de la iz&"ierdapermite el movimiento en la dirección vertical la derecha en la direcciónhorizontal$ En am#os casos los pistones de los cilindros hidr4"licos sonaccionados por el movimiento$

  • 8/18/2019 energia mareomotriz costos y produccion

    10/18

    Cómo unciona un motor hidráulico?,n tipo de motor hidr4"lico es el representado en la g"ra 0"nto con "na#om#a hidr4"lica! para asociar &"e s" +"ncionamiento es op"esto al de la#om#a$ En la #om#a los engrana0es giran accionados por "n motor e*terno!no representado en la g"ra! prod"ciendo la elevación de la presión delaceite &"e entra por la iz&"ierda sale con maor presión por la derecha$En el caso del motor hidr4"lico! el aceite ingresa con alta presión por laiz&"ierda! hace girar los engrana0es sale por la derecha con #a0a presión$

    Cómo unciona un acumulador hidráulico?

    En "n ac"m"lador hidr4"lico a resorte! como el mostrado en la g"rac"ando la presión del aceite es alta! el resorte se comprime! Kmemorizandodicha presión c"ando la presión del aceite #a0a! el resorte se elonga!

    manteniendo la presión en el aceite alta dentro de ciertos límites$

  • 8/18/2019 energia mareomotriz costos y produccion

    11/18

    En esta imagen se m"estra en si el mecanismo en con0"nto del pelamis paradarnos "na idea de &"e papel 0"ega cada parte anteriormente descritas eneste aparato$

    El sig"iente es&"ema descri#e el proceso de +"ncionamiento del pelamis

    la generación de electricidad por medio de el$

    3c"m"lador3cción

    so#re lospistonesde los

    cilindroshidr4"lic

    Oscilación de la

    estr"ct"ra del

    Energía de laoscilación de

    las olas

  • 8/18/2019 energia mareomotriz costos y produccion

    12/18

    Ocean 6o?er Technologies (O6T) ha estado desarrollando la tecnología deenergía de las olas d"rante m4s de "na década$ El e&"ipo es "n

    /amortig"ador de p"nto/! &"e aprovecha el movimiento relativo entre dospartes de la #oa$ Las pr"e#as de "na "nidad de 8B H (pico) se m"estraa contin"ación se llevaron a ca#o en Escocia en B$

    La compa2ía tam#ién propone desplegar s" tecnología +rente a la costa de3mérica del 7orte$ En desarrollo es "n dispositivo de 8BB H (pico)! &"eest4 previsto para la instalación en "na gran0a comercial de la onda de lacosta de Oregón$ r4co Carnegie ave Energ Technolog 5z&"ierda$

    !"# es otra tecnología de generación 'otante &"e ha sido recientementead&"irida por 3lstom (%rancia) est4 siendo desarrollado en Escocia$

    El res"ltado de este en+o&"e es la 3-1555: ,na matriz de m"lti cél"lasa#sor#entes de mem#ranas 'e*i#les &"e convierten la energía de las olasen potencia ne"m4tica a través de la compresión de aire dentro de cadacél"la$ Las cél"las est4n interconectadas! lo &"e permite el intercam#io deaire entre las cél"las en anti1+ase$ Con0"ntos de generadores de t"r#ina secolocan para convertir la energía ne"m4tica a la electricidad$

    Motorhidr4"lico

    =edeléctrica

    domestica

    Ca#less"#marinos

    eneradoreléctrico

  • 8/18/2019 energia mareomotriz costos y produccion

    13/18

    ,n dispositivo típico comprender4 "na matriz de celdas! cada "n tama2oalrededor de F metros de ancho por G metros de pro+"ndidad! disp"estas

    alrededor de "na estr"ct"ra circ"lar con di4metro total de FB metros$ Taldispositivo se estima &"e es capaz de prod"cir "n promedio de !8 M de"n mar agitado! mientras &"e tiene "n peso de acero estr"ct"ral de menosde $JBB toneladas$ El 3-1555 se demora amarrado en pro+"ndidades deag"a de "nos BB "tilizando los di+erenciales de amarre est4ndar$

  • 8/18/2019 energia mareomotriz costos y produccion

    14/18

    "ave$oller es tecnología nlandesa! propiedad de la Compa2ía de Energía3! &"e est4 totalmente s"mergida #a0o el ag"a genera$ Consiste en "naserie de aletas &"e se m"even lateralmente en resp"esta a p"lsos deenergía de onda$ Estas aletas son a s" vez acoplada a los cilindroshidr4"licos &"e desarrollan presión en "n circ"ito hidr4"lico a s" vez se"tiliza para alimentar "n Motor hidr4"lico$

    3rri#a a la iz&"ierda: ave=oller principio$

    3#a0o a la iz&"ierda: ista del ?averoller en el +ondo del mar$

    Derecha: ave=oller desplieg"e$

    El dise2o act"al se #asa en "na "nidad de 8BB H$ Las pr"e#as han tenidol"gar a nales de B en las costas de port"gal$

    %oith &ydro unity '"avegen( "saron "na t"r#ina de ells con la c"al"tilizaron la tecnología de col"mna de ag"a oscilante en la isla de 5sla enEscocia$ La "nidad +"e instalada en el a2o BBB ha operado d"rante m4sde B a2os$ -in em#argo ,n maor desarrollo de la tecnología! no ha sidoposi#le$

  • 8/18/2019 energia mareomotriz costos y produccion

    15/18

    La planta de 6ico es tam#ién "n dispositivo de col"mna de ag"a oscilantesit"ado en tierra en las 3zores$ Tanto las plantas lapa 6ico son los primerose0emplos de convertidores de energía de las olas han demostrado lacapacidad operativa de la oscilación de los dispositivos de la col"mna deag"a &"e "tilizan t"r#inas de aire$

    )ecnología !quamarine *yster 3"n&"e no se s"merge completamente

    d"rante el +"ncionamiento se p"ede plegar de#a0o de la s"percie plana sise desea en ciertas condiciones del mar$

    ,na de las principales venta0as de este en+o&"e es tomar la conversión deenergía hidr4"lica1mec4nica1eléctrica comple0a del medio am#iente marino localizarlo en la costa (o potencialmente en plata+ormas marinas) latecnología de la energía "ndimotriz Oster capt"ra la energía de las olascercanas a la costa la convierte en electricidad$ Esencialmente Oster es"na #om#a de onda con motor &"e emp"0a el ag"a a alta presión paraaccionar "na t"r#ina hidroeléctrica en tierra$ La tecnología "tiliza "n circ"itocerrado con ag"a d"lce como "n '"ido hidr4"lico acciona "na t"r#ina

    6elton en 1shore$El tama2o de la "nidad act"al es de GBB H &"e est4 siendo desplegado en"n sitio de pr"e#a en escocia$ La compa2ía planea desarrollar "na plantacomercial de AB M en la isla de Le?is (Escocia)$

    Carnegie Energía de las Olas (CE) ha desarrollado "na tecnologíatotalmente s"mergida (llamado CETO)$ La tecnología consiste en "na seriede #oas dise2ado para +"ncionar hidr4"licamente con cilindros anclados al+ondo marino$ La energía hidr4"lica prod"cida se transmite a tierra port"#ería se "tiliza para accionar "n motor hidr4"lico acoplado a "ngenerador$ Los circ"ito hidr4"licos est4n cerrados "tiliza ag"a d"lce$

  • 8/18/2019 energia mareomotriz costos y produccion

    16/18

    En B la compa2ía pro#ó con é*ito s" prototipo CETO6 J en "n sitio cercade la isla 0ardín! al s"r de 6erth 3"stralia$ La "nidad desarrolló "naprod"cción media de GB H en B min"tos$

    )ecnología CE)*:

    Esta tecnología tiene venta0as &"e merecen ser reconocidas p"estas #a0oel re'ector las c"ales son:

    • -acricando la capt"ra de energía en #enecio de s"pervivencia al

    ser totalmente s"mergido$• 5ncorpora características de dise2o &"e limitan la capt"ra de energía

    en altos estados de la mar$•  Trata de "tilizar componentes pro#ados de la ind"stria del petróleo

    gas en alta mar•

    -e centra en la simplicidad de ingeniería! partic"larmente en el 4reade desplieg"e la "nidad rec"peración$

    La compa2ía tiene previsto instalar "na matriz conectada re0illa de 8 * ABH CETO 8 "nidades a s" sitio de la isla del 0ardín en BJ$

    La tecnología de energía de las olas sig"e avanzando ha "na m"me0orada apreciación de la importancia del dise2o ro#"sto pr"e#asc"idadosas$ El m4s reciente desarrollo de tecnologías cercanas a la costaindica "na comodidad de los inversores con el concepto de la simplicidad deingeniería en e&"ipos de alta mar$ M"chas empresas tratan de adaptar lastecnologías aprender las lecciones de la ind"stria del petróleo gas en

    alta mar! &"e ha sido pionero en la ingeniería en alta mar$

  • 8/18/2019 energia mareomotriz costos y produccion

    17/18

  • 8/18/2019 energia mareomotriz costos y produccion

    18/18

       3  c  t  "  a  d  o  r  #  o    a  n  t  e

      N     o   m  a

      N   M  e  c  a  n i  c  a  a