Mercado de la energía de las olas

21 03 2011

La tecnología para la energía de las olas se ha desarrollado hasta la construcción de plantas de prueba, lo que representa un pequeño mercado.

Es improbable que la energía de las olas (como muchas otras renovables) sea económicamente competitiva frente a las instalaciones convencionales en un futuro cercano, excepto para comunidades aisladas no conectadas a la red. Esto podría cambiar en un futuro próximo:

  • El desarrollo tecnológico ha reducido los costes predichos para la energía de las olas durante los últimos dos decenios.
  • La energía de las olas podría proveer a comunidades costeras en países sin una red de electricidad nacional, así se evitarían los costes de las líneas de transmisión.
  • La energía de las olas podría proveer de agua potable comunidades costeras áridas.

Una estimación conservadora estima que el mercado futuro de la energía de las olas (en 2010) será de aproximadamente unos 5.5TWh/año. El mercado futuro total es superior a los 2000TWh.





Plantas de energía de las olas zonas profundas

21 03 2011

Estas plantas están situadas en aguas profundas, con profundidades de más de 40 metros. Varios diseños distintos se han desplegado en el mundo, y muchos más que están aún en fase de diseño. Algunos de las plantas más representativas que han sido desplegadas son las siguientes:

  • La manguera-bomba Sueca ha estado bajo desarrollo hasta 1980. Consiste en una manguera especialmente reforzada, conectada a una bolla que sube y baja con las olas. Estas subidas y bajadas de la bolla estiran y relajan la manguera presionando el agua del mar, la cual es expulsada a través de un válvula sin retorno hasta una turbina central y la unidad de generación.
  • La bomba de olas McCabe consiste en tres puertas de acero las cuales se mueven en relación a las otras en las olas. Este sistema fue desarrollado para proveer agua potable (por ósmosis inversa) pero también puede ser utilizado para generar electricidad (vía motor hidráulico y un generador).
  • El barco de energía mareomotriz flotante [SW2] es una plataforma de acero que contiene una rampa inclinada, que recoge las olas entrantes en una balsa interna. El agua fluye desde la balsa a las turbinas.
  • El sistema Danés de energía de olas por bomba flotante utiliza una bolla anclada al fondo del mar que la une con una bomba montada sobre un pistón. El subir y bajar de las olas causa que la bomba funciones y el agua pase por la turbina y el generador montado sobre la bomba. El paso del agua sobre la turbina se mantiene como unidireccional debido a la incorporación de una válvula antiretorno.

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Plantas de energía de las olas de litoral

21 03 2011

Las plantas de litoral tienen la ventaja de que son relativamente fáciles de instalar y mantener y no requieren amarras profundas ni cables largos bajo el agua. Los tres principales tipos de plantas de litoral son la de columna oscilante de agua , el canal convergente y Pendulor, como se muestra a continuación.

  • El sistema de columna oscilante de agua comprende una parte sumergida de hormigón o de acero, que tiene una abertura por debajo de la línea del mar. Como las olas inciden sobre el sistema, esto causa que la columna de agua suba y baje, lo que comprime y descomprime la columna de aire. Esta columna de aire pasa a través de una turbina que mueve un generador eléctrico. Se ha propuesto tanto turbinas convencionales (es decir, unidireccionales) y turbinas bidireccionales. Se han instalado diversas plantas de de columna oscilante de agua en todo el mundo, y algunas de ellas siendo construidas como rompe olas.
  • El canal convergente comprende un canal que se estrecha gradualmente con alturas de pared típicamente 3 a 5 m sobre el nivel del mar. Las olas entran en el canal que al estrecharse el canal amplifica la altura de la ola que hace que entre en un embalse que proporciona un flujo de agua estable a una turbina.

  • La planta Pendulor consiste en una caja rectangular abierta al mar por un lado. Una compuerta pendular que con la acción del agua se mueve hacia atrás y hacia adelante. Este movimiento es usado para mover una bomba hidráulica y un generador. Solo se han desplegado pequeñas plantas.





Tecnología de la energía de las olas

21 03 2011

Los principales países que están desarrollando la energía de las olas son Dinamarca, India, Irlanda, Japón, Noruega, Portugal, Reino Unido y USA. Todos los esfuerzos se han realizado de forma descoordinada desarrollándose diversas posibles tecnologías. La mayoría son descartados en fase de investigación pero un número significativo han sido desplegados en el mar como pruebas.

Se han propuesto distintas formas de clasificar las plantas de energías de las olas, basados en el método de extracción de la energía, el tamaño de la planta, etc. Como referencia, el método que seguiremos será según la localización de la planta, plantas de energías de las olas de litoral, plantas de energía de las olas en zonas poco profundas y plantas de energía de las olas en zonas profundas.

La energía potencial de la energía de las olas en la UE se estiman entre 120-190 TWh/año ( plantas de energía de las olas en zonas profundas) y 34 – 46 TWh/año (plantas de energía de las olas en zonas poco profundas). Los recursos globales de la energía de las olas es excedente en 2 TW, con un potencial para generar más de 2000TWh anualmente.

País

Potencia teórica (TWh/año)
Aguas Poco Profundas Aguas Profundas
Dinamarca 2 – 3 5 – 8
Francia 3 – 5 12 – 18
Alemania 0.3 – 0.5 0.9 – 1.4
Grecia 1 – 2 4 – 7
Irlanda 7 – 11 21 – 32
Italia 3 – 5 9 – 16
Portugal 4 – 6 12 – 18
España 3 – 5 10 – 16
UK 14 – 28 43 – 64




Energía undimotriz

21 03 2011

La energía que producen las olas, denominada ‘undimotriz’ (distinta a la maremotriz o de las mareas, de alto costo y sólo eficaz en zonas costeras que puedan confinar grandes masas de agua), se puede generar con diversos dispositivos. Desde boyas que al subir y bajar hacen funcionar un generador, hasta columnas o pozos herméticos comunicados con el mar que expulsan aire -empujado por las olas- hacia una turbina, pasando por la energía que se obtiene al mover partes articuladas flotantes y unidas, como las del ingenio Pelamis o “serpiente marina” desarrollado en Portugal.

En España, de momento, no existen instalaciones undimotrices que operen de forma comercial, aunque hay dos centrales piloto en Santoña (Cantabria), con boyas eléctricas de oscilación vertical, y en Mutriku (Guipuzcoa), con la tecnología de columna de agua oscilante. Además existe un proyecto para instalar una planta undimotriz en el puerto de Granadilla (Tenerife).

Los investigadores de la USC también han diseñado un sistema de generación de energía del oleaje denominado “WaveCat”, una estructura flotante de acero que incorpora turbinas para producir la electricidad. En la actualidad el equipo trabaja en la mejora de los modelos numéricos del sistema y construye un prototipo a escala para ponerlo a prueba en un tanque de oleaje.





Energía de las olas

21 03 2011

Las olas, particularmente aquellas de gran amplitud, contienen grandes cantidades de energía. La energía de las olas es una forma almacenada y concentrada de energía solar, incluso el viento que produce las olas es causado por las diferencias de presión en la atmosfera como consecuencia del calentamiento que produce el sol. Los vientos fuertes que soplan en la costa oeste de Europa esta idealmente situada para explotar la energía de las olas.

La energía de las olas es relativamente una tecnología nueva y las investigaciones más intensas fueron en la década de los 70 y 80 bajo programas promovidos por distintos gobiernos e industrias. Todavía se están llevando a cabo investigación sobre la energía de las olas y se han beneficiado de los fondos aportados por la Comisión Europea. Como resultados, se ha propuesto una amplia variedad de dispositivos para la energía de las olas en las últimas tres décadas, comprendiendo diferentes formas, tamaños y métodos de extracción de la energía. Aunque muchos de estos nunca pasaron de la etapa de diseño, muchos han sido objeto de trabajos de investigación y desarrollo y algunos han sido desplegados en el mar como prototipos o demostraciones.