Electricidad de las olas en Canarias

El Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat) junto con la Plataforma Oceánica de Canarias (Plocan) han comenzado a probar un nuevo generador de electricidad en la costa norte de Gran Canaria llamado Undigen. El ingenio funciona gracias al movimiento de las olas y tiene una potencia de 200 kilovatios (Kw). Foto: EFE / Ciemat.

Premio Salitre Prize

Cortesía de Pelamis Wave Power, para National Gegraphic
Durante mucho tiempo se ha soñado con aprovechar el enorme potencial de las mareas y olas del océano. En la actualidad se está llevando a cabo una competición en la escarpada costa escocesa para premiar la mejor forma de generar electricidad  sólo con la fuerza del mar.

Salitre , de 10 millones de libras (aproximadamente 12 millones de euros), ofrecido por el gobierno de Escocia, que presume de que el 25 por ciento de la energía mareomotriz de Europa proviene de sus costas. El premio se lo llevará la primera empresa que demuestre la viabilidad de un sistema, respetuoso con el medio oceánico, para obtener energía de las aguas escocesas.

El Premio Salitre Prize fue anunciado en 2008, siguiendo el éxito del Premio Ansari X, de 10 millones de dólares, otorgado por realizar vuelos espaciales comerciales. La semana pasada, la viceprimer ministra de Escocia, Nicola Sturgeon, anunció la última fase del Premio Saltire, llamada Grand Challenge (Gran Reto).

En esta nueva fase, cuatro empresas pondrán en práctica sus dispositivos de prueba en las agitadas aguas del norte de Escocia. El ganador será el que consiga generar, sólo con la fuerza del mar, la mayor cantidad de electricidad por encima de los 100 gigavatios-hora durante un periodo de dos años. Esto representaría una pequeñísima parte del consumo anual de energía de Escocia, unos 40.000 GWh al año. Sin embargo, sería un gran logro para la energía marina y un importante avance para Escocia, que se ha fijado el ambicioso objetivo de alcanzar el 100 por cien de la generación de electricidad renovable para 2020. Gracias, en gran parte, a una amplia red de presas hidroeléctricas, Escocia genera en la actualidad aproximadamente el 30 por ciento de su electricidad a partir de fuentes renovables.

Por último, añadió que el agua es 800 veces más densa que el aire, por lo que puede transportar más energía que el viento, y que las olas y las mareas son más predecibles que éste. Además, espera que el coste de la energía marina ser reduzca próximamente, al demostrar los aparatos su eficacia, y que su producción se multiplique.

Energía Undimotriz

16/02/2012 - Wave Hub, impulso a la energía undimotriz

Ya están ocupadas dos de las cuatro tomas o conexiones posibles de una instalación de pruebas en alta mar para la obtención de energía undimotriz, financiada por la Unión Europea y llamada Wave Hub.

Wave Hub se encuentra frente a las costas de Cornish (Reino Unido) y es la más grande del mundo en su categoría. Su instalación y funcionamiento son posibles gracias a la subvención de 23 millones de euros concedida por el Fondo europeo de desarrollo regional (FEDER) conforme a su objetivo de Convergencia, mediante el que se presta apoyo al desarrollo económico integrado sostenible y a la creación de empleos sostenibles.

Wave Hub constituye una infraestructura de uso compartido en alta mar para la demostración y prueba de series de dispositivos para la generación de energía undimotriz (energía de las olas) durante un período prolongado de tiempo. Situada exactamente a 16 kilómetros de la costa, cuenta con un núcleo eléctrico en el lecho marino al que pueden conectarse dispositivos de energía undimotriz. Hay cuatro conexiones disponibles para su arrendamiento, cada una con una capacidad de entre 4 y 5 MW (megavatios). En total, estas cuatro conexiones poseen capacidad suficiente para atender la demanda de electricidad de más de 7 000 hogares.

La última empresa que ha decidido aprovechar Wave Hub es la irlandesa OceanEnergy Limited. Se suma así a Ocean Power Technologies (OPT), con sedes en el Reino Unido y Estados Unidos, que ya suscribió un acuerdo para acoplar su dispositivo PowerBuoy a Wave Hub.

OceanEnergy ha dedicado tres años a probar un prototipo de su OE Buoy, a la cuarta parte de su escala real, en la Bahía de Galway (Irlanda). Estas pruebas fueron posibles en parte gracias al apoyo del proyecto europeo CORES («Componentes para sistemas de energía marina renovable»), financiado parcialmente con más de 4,5 millones de euros gracias a una subvención concedida por medio del tema de Energía del Séptimo Programa Marco (7PM).

Próximamente la OE Buoy entrará en funcionamiento en Wave Hub, que viene a ser una gigantesca «toma de electricidad» en el lecho marino conectada a la red de suministro nacional en tierra a través de un cable submarino cuya longitud es de 25 km y su peso de 1 300 toneladas.

OE Buoy se fundamenta en el principio de la columna de agua oscilante (OWC). Cuando las olas penetran en su cámara submarina, impulsan el paso de aire a través de una turbina situada en la superficie, generando así electricidad. Cuando las olas retroceden, dejan un vacío, de manera que aspiran aire a través de la turbina de nuevo. De este modo, la tecnología utilizada mantiene la turbina en rotación constante, con independencia de la dirección que siga la corriente de aire. La eficiencia es elevada y sólo hay una pieza móvil, lo que reduce al mínimo los costes de mantenimiento.

La Comisaria de Investigación, Innovación y Ciencia Máire Geoghegan-Quinn visitó OE Buoy en noviembre de 2010, en el transcurso del proyecto CORES.

La directora general de Wave Hub, Claire Gibson, declaró en relación a la asignación de la segunda toma: «Me complace confirmar nuestra asociación con OceanEnergy Limited y es motivo de ilusión ayudarles próximamente a acoplarse a Wave Hub en los próximos meses. OceanEnergy ha completado tres años de pruebas de su prototipo en el mar y se encuentra lista para dar un paso más implantando un dispositivo a plena escala en Wave Hub. Si las pruebas son fructíferas, está previsto que OceanEnergy instale toda una serie de dispositivos en este centro de pruebas. Por nuestra parte, al apoyar la instalación de OceanEnergy, podremos ensayar plenamente nuestros procedimientos operativos y establecer el proceso conducente a la obtención de una "licencia marina". Todo ello impulsará y acelerará nuevos desarrollos futuros en Wave Hub.»

Gracias a que gran parte de su litoral se encuentra directamente expuesto al Océano Atlántico, el Reino Unido e Irlanda reúnen condiciones privilegiadas para el aprovechamiento de la energía undimotriz, puesto que las tormentas que ocurren océano adentro generan olas que llegan antes o después a sus costas.

El aprovechamiento de la energía de estas olas puede proporcionar un suministro seguro de electricidad ecológica para muchos años, constituyendo así una fuente de energía que no emite los nocivos gases de efecto invernadero a la atmósfera terrestre, ya saturada de ellos. El respaldo y fomento de este tipo de tecnología resulta fundamental para que la UE cumpla su objetivo de cubrir un 20 % de sus necesidades energéticas empleando fuentes renovables en 2020.

La tecnología undimotriz se encuentra aún en una etapa de desarrollo incipiente; para que los sistemas correspondientes evolucionen hasta un estado apto para su comercialización a gran escala es necesario desarrollarlos satisfactoriamente hasta contar con unidades aptas para la producción masiva.

El eurodiputado irlandés Phil Prendergast, del Grupo de la Alianza Progresista de los Socialistas y Demócratas en el Parlamento Europeo (S&D), alabó el apoyo brindado por el 7PM a las pruebas de OE Buoy y puso de relieve los beneficios que reportará la nueva colaboración entre OceanEnergy y Wave Hub: «La Unión Europea ha dotado de más de 1,4 millones de euros a los participantes irlandeses que colaboraron en la investigación y el desarrollo de este producto, excepcional en el mundo. Esta inversión sin duda está dando frutos, puesto que éste y proyectos similares ya han generado resultados tangibles y beneficiosos para el conjunto de Europa. El acuerdo con OceanEnergy supone también un triunfo para el sector de la investigación y el desarrollo de Irlanda, sobre todo a la vista de las propuestas recientes relativas al nuevo programa de I+D, Horizonte 2020.»

Boyas y energía undimotriz

Producción de boyas para la generación de 'energía undimotriz' en el puerto de Cariño (Ferrol).

Santiago de Compostela. La Xunta de Galicia, a través de Portos de Galicia y el INEGA, ratifica su compromiso con el impulso a la producción de boyas para la generación de energía undimotriz en el puerto de Cariño. Así lo han puesto de manifiesto los responsables de los entes públicos adscritos a las Consellerías del Mar y Economía e Industria, respectivamente. El presidente de Portos, José Juan Durán, y el director del Instituto de la Energía de Galicia, Eliseo Diéguez, acompañados por la delegada territorial de la Xunta en la Coruña, Belén do Campo, visitaron esta mañana las obras de construcción de la nave de Galicia Mar Renovables en el puerto de Cariño.

El pasado mes de febrero, Portos de Galicia otorgó una concesión a la empresa Galicia Mar Renovables para la construcción de una planta de ensamblaje de sistemas de generación de energía undimotriz en el puerto de Cariño. Esta fábrica construirá boyas capaces de producir energía a partir de la fuerza de las ondas marinas.

Cada boya tiene una capacidad de generación energética de 1MWh (un megavatio hora), con ondas de entre 1 y 3 metros (que se observan en el 70% del año). Esta producción supone energía suficiente para abastecer a alrededor de 1.200 familias durante un año. La infraestructura fabril tendrá una capacidad productiva de 25 boias al año por turno de trabajo aunque los primeros se destinarán a abastecer un parque experimental de 10 MWh (diez megavatios hora).

La concesión otorgada por Portos de Galicia recoge la ocupación de una superficie total de unos 5.500 metros y requeriu de un esfuerzo destacado por parte de la Administración Autonómica y la empresa para la adecuación de este terreno a las características necesarias para la instalación, de suerte que se habían mantenido todas las protecciones ambientales y garantías necesarias.

Este proyecto permitirá la creación de energía ‘verde’ en las instalaciones de Cariño, además de su distribución directa desde lo mismo puerto. De hecho, la concesión para la construcción de la nave de fabricación de boias recoge también la cláusula de distribución por vía marítima desde este punto hacia las zonas receptoras potenciales, en España y Europa.

En este sentido la propuesta de Galicia Mar Renovables se enmarca en la línea estratégica que mantienen Portos de Galicia y el INEGA en defensa de la sostenibilidad ambiental. Esta iniciativa supone un nuevo ejemplo del esfuerzo por compatibilizar la productividad de las instalaciones portuarias con el respeto y defensa del entorno, optimizando las posibilidades de las propuestas más avanzadas en materia de investigación tecnológica.

En el ámbito económico, el proyecto de Galicia Mar Renovables, enmarcado en el Plan Ferrol que impulsa el Gobierno gallego para fomentar el mayor desarrollo de la comarca de Ferrolterra, facilitará la generación de empleo intensivo en distintos sectores de actividad, tanto emergentes, como ingenierías o sectores tradicionales, como el auxiliar del naval.

Energía eólica y de las olas

SANTA CRUZ DE TENERIFE, 6 (EUROPA PRESS)

El director del Departamento de Ciencias y Técnicas de la Navegación de la Universidad de La Laguna y director del Grupo de Investigación I+D Ingemar, Isidro Padrón Armas, ha presentado recientemente en un congreso en la Universidad de Southampton, Inglaterra, un trabajo sobre la energía de las olas como complemento al sistema energético insular, en el que se propone la participación de distintas energías alternativas para Canarias.

Así, el investigador aconseja, según indica en un comunicado, la futura incorporación de la energía undimotriz, es decir, la que generan las olas, al sistema híbrido de energía renovable que se desarrolla concretamente en la isla de El Hierro. "La incorporación de este tipo de energía puede llegar a dar mayor estabilidad y confianza al sistema electroenergético", explica el profesor, quien añade que si bien los fenómenos meteorológicos del Atlántico norte influyen en la energía de las olas que se genera en las islas, el principal factor son los vientos Alisios, que invaden con oleadas de energía nuestras costas la mayor parte del año.

"Los Alisios, vientos dominantes en nuestra situación geográfica, son aprovechados para generar energía eólica, pero cuando el viento cesa, la energía que se genera en el mar continúa en el tiempo, momento en que ésta es fundamental para garantizar un aporte energético el mayor tiempo posible. Por tanto es clave la colaboración de las distintas energías alternativas para conseguir un suministro eléctrico más eficaz".

Dentro de las fuentes de energía renovable, el mar, con su gran superficie, actúa como gran captador de energía del sol y del viento ofreciendo múltiples posibilidades. Existen muchas tecnologías que utilizan el medio marino para producir energía eléctrica. Igualmente la energía eólica en los últimos años ha tenido un aumento importante, ocupando un papel preponderante en las energías alternativas.

Por tanto, en el trabajo de Padrón se propone una sinergia entre varias energías alternativas como son la eólica, la hidráulica y la undimotriz, para alcanzar un mejor rendimiento del sistema. "Toda la energía generada tanto por la energía eólica como por la energía de las olas puede ser utilizada por los consumidores", arguye el investigador de la Universidad de La Laguna.

"La energía que se produzca por encima de la demanda en horarios de alta producción será utilizada para el bombeo de agua a un depósito elevado con el objetivo de convertirla posteriormente en energía a través de una hidroeléctrica", afirma.

EL HIERRO

Aprovechando estas circunstancias se trabaja en el desarrollo de un capturador de energía undimotriz, diseñado por Isidro Padrón y patentado por la Universidad de La Laguna, que participe en la producción de energía en combinación con la eólica.

La propuesta del proyecto es instalar un sistema piloto undimotriz, cerca de la central hidroeléctrica de La Gorona, cerca de Valverde (El Hierro), con lo que se reducen los costes por transporte de energía desde el generador a tierra y se facilita el mantenimiento de la unidad. En cada caso, se estudiará el punto de instalación con criterios de profundidad, energía promedio del mar, superficie disponible y proximidad a puntos de conexión a la red eléctrica, llegando siempre a un buen ratio de coste de inversión/potencia instalada, con niveles de producción energética anual altos, que combinados con la eólica proporcionaría una buena producción eléctrica, asegura Padrón.

El capturador de energía diseñado por Isidro Padrón se basa en el principio Oscillating Water Colum (OWC). La instalación de captación de energía se puede colocar en diques, puertos o en lugares cercanos a la costa donde la dinámica del mar es intensa. Esta tecnología permite un fácil y barato transporte de la electricidad producida en el sistema hasta la red comercial, sin la necesidad de cable submarino, con un bajo coste de mantenimiento, ya que tiene un fácil acceso desde el puerto o dique en que se instale.

En opinión del experto, la sinergia entre las energías renovables, eólica, hidráulica y undimotriz, puede darle un mayor grado de autonomía e independencia de los combustibles fósiles al sistema electroenergéticos a la isla de El Hierro.

Aprovechamiento de la energía del mar

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2 - Tecnología de la energía del mar
3 - Estado actual y prespectiva
4 - Aspectos económicos/ambientales
5 - Conclusiones
6 - Bibliografia
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2. TECNOLOGÍA DE LA ENERGÍA DEL MAR

En el aprovechamiento de este tipo de energía o fuente energética actualmente no se ha impuesto una tecnología concreta, ya que las características intrínsecas del mar hacen que los dispositivos para generar dicha energía sean muy diversos. Veamos que tecnologías se han desarrollado hasta el momento.

2.1 ENERGÍA MAREOMOTRIZ o de las MAREAS

La energía mareomotriz es la que resulta de aprovechar las mareas, es decir, la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa de la Tierra y la Luna, y que resulta de la atracción gravitatoria de esta última y del Sol sobre las masas de agua de los mares. Esta diferencia de alturas puede aprovecharse interponiendo partes móviles al movimiento natural de ascenso o descenso de las aguas, junto con mecanismos de canalización y depósito, para obtener movimiento en un eje. Mediante su acoplamiento a un alternador se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad, transformando así la energía mareomotriz en energía eléctrica.

Las centrales mareomotrices funcionan como un embalse tradicional de río. Cuando la marea sube, las compuertas del dique se abren y el agua ingresa en el embalse. Al llegar el nivel del agua del embalse a su punto máximo se cierran las compuertas. Durante la bajamar el nivel del mar desciende por debajo del nivel del embalse. Cuando la diferencia entre el nivel del embalse y del mar alcanza su máxima amplitud, se abren las compuertas dejando pasar el agua a través de una red de conductos estrechos, que aumentan la presión. El agua, al pasar por el canal de carga hacia el mar, acciona la helice de la turbina y ésta, al girar, mueve un generador que produce electricidad. Se puede ver el concepto en los esquemas siguientes.

La construcción de una central maremotriz es sólo posible en lugares con una diferencia de al menos 5 metros entre la marea alta y la baja. El lugar ideal para instalar un central maremotriz es un estuario, una bahía o una ría donde el agua de mar penetre. 

2.2 ENERGÍA UNDIMOTRIZ o de las OLAS

La energía undimotriz es la energía producida por el movimiento de las olas. Veamos algunos sistemas de captación de este tipo de energía.

• Boyas: Un aparato anclado al fondo y con una boya unida a él con un cable flotando en la superfice del agua. El movimiento ascendente y descendente de la boya con el paso de las olas mueve un pistón a través de un potente imán, produciéndose la electricidad. Otra variante sería tener la maquinaria en tierra y las boyas metidas en un pozo comunicado con el mar.

• Flotantes:  Un aparato flotante de partes articuladas que obtiene energía del movimiento relativo entre sus partes. Se trata de grandes cilindros articulados parcialmente sumergidos y unidos por juntas de bisagra. La ola induce un movimiento relativo entre dichas secciones, activando un sistema hidráulico interior que bombea aceite a alta presión a través de un sistema de motores hidráulicos, equilibrándose con el contenido de unos acumuladores. Los motores hidráulicos están acoplados a un generador eléctrico para producir electricidad. Los fundamentos del sistema se basan en convertir energía cinética en eléctrica. El transporte de la energía se hace conectando el sistema hidráulico a una base situada en el lecho oceánico que se conecta con la costa. 

• Pozos: Un pozo con la parte superior hermética y la inferior comunicada con el mar. En la parte superior hay una pequeña abertura por la que sale el aire expulsado por las olas. Este aire mueve una turbina que es la que genera la electricidad.

• Placas oscilantes: El método empleado se basa en grandes placas hidráulicas sumergidas que, a través de un pistón, aprovechan las olas profundas para generar la presión hidráulica necesaria para alimentar a una turbina eléctrica. Estas placas están instaladas a una profundidad en torno a los 10 ó 12 metros.

• Infografía de tecnologías: En esta infografía se puede ver un resumen del funcionamiento de varias tecnologías para recuperar la energía del mar.

Energía de las olas

 

Hace muchos años, cuando saltaba de barca en barca por los puertos del atlántico en Galicia, pensé en este mecanismo como generador de energía. Me ha alegrado mucho verlo desarrollado.

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Planta de energía marítima en Motrico

Dieciséis turbinas

Además del proyecto de Tecnalia, el Gobierno Vasco construye ya una planta multiturbina de generación eléctrica basada en el aprovechamiento de la energía de las olas del mar. Contará con dieciséis turbinas, lo que «la hace única en el mundo», y empezará a funcionar a finales de 2009.
La tecnología utilizada en este caso se denomina columna de agua oscilante (OWC, oscillating water column). «Actualmente la más madura para el aprovechamiento energético de las olas», según fuentes del Gobierno Vasco. Está tecnología ha sido desarrollada por la firma escocesa Wavegen.
El dispositivo funciona cuando la ola llega al dique. La lámina de agua asciende por el interior de las cámaras, comprimiendo el aire que hay en el interior y expulsándolo a través de una pequeña apertura superior. Esto hace que el aire comprimido salga a gran velocidad, provocando el giro de las turbinas. Por tanto, es el propio aire comprimido el que acciona las turbinas, y no directamente el agua del mar. Los generadores eléctricos conectados a las turbinas producirán la energía. Cuando la lámina de agua desciende, crea un vacío en el interior de la cámara succionando aire a través de la apertura superior, impulsando de nuevo las turbinas.
El Departamento de Transporte se encarga de la obra civil y el EVE de la instalación energética. En total, la inversión estimada es de 3,5 millones de euros. Según fuentes del Gobierno Vasco, el impacto paisajístico es «nulo porque el dispositivo va integrado en la estructura del dique». La potencia instalada será de 480 kilowatios, por lo que la energía generada anualmente será de 970 megawatios-hora, lo que supone evitar la emisión a la atmósfera de aproximadamente 1.000 toneladas de CO2 si se produjera esta misma energía mediante fuentes de energía fósiles. «Si la de Mutriku da buenos resultados, la instalación se irá replicando en otros puertos del litoral vasco», señaló la consejera de Industria, Ana Agirrre en el día de la presentación de la instalación. En ningún caso se instalarán estas plantas en la costa, sólo en puertos. El objetivo es tener al final de la década una potencia instalada de 5 megawatios.
A pesar de los esfuerzos que se realizan en la costa vasca, la industria de la generación de energía del oleaje es muy joven. Diversos estudios colocan su verdadero despegue a partir de 2010. La estrategia del Gobierno Vasco plantea que para el año 2010 el 12% de la energía consumida provenga de fuentes autóctonas renovables (eólica, biomasa, solar...), como la de las olas.

Energía marina

• Posted by raquel
• March 2, 2007

Cuando hablamos de energía marina nos referimos a la energía generada por el movimiento de las olas y las mareas, que se puede convertir en energía eléctrica, es una forma de aprovechar el potencial energético de los océanos al igual que la energía termo-oceánica. Para que este proceso sea efectivo, es necesario que la amplitud de la marea sea como mínimo de cinco metros, así que es importante la profundidad del océano, por lo que sólo existe un número limitado de lugares en todo el mundo en que las condiciones de la marea son adecuadas para su explotación energética.

En muchos lugares del mundo y especialmente en Asia donde la demanda de electricidad crece rápidamente cada año, se están desarrollando diversos planes para la construcción de centrales eléctricas que utilizan energía marina. En el 2000, se instaló en Escocia la primera central eléctrica comercial que producía energía a partir de las olas de marea. Corea del Sur espera terminar la “Central Eléctrica de Marea Sihwa” para el 2009, será la central más grande del mundo los países de rápida expansión tales como China e India también se encuentran entre los que investigan el uso comercial de la energía generada por las olas y la marea.

El Centro Europeo de Energía Marina (EMEC) se inauguró en Orkney enEscocia en el 2004 y se encarga de evaluar potenciales generadores de energía de olas. Para el 2010, los funcionarios de la UE estiman que la energía obtenida del mar generará electricidad suficiente para abastecer casi un millón de hogares en el mundo industrializado.

España no se queda atrás, la localidad cántabra de Santoña es pionera en la investigación de esta energía, al haberse instalado allí una de las primeras plantas de energía de las olas de Europa. La comunidad autónoma española con mayor potencial en este tipo de energía es Galicia.

La energía marina tiene múltiples ventajas ambientales, porque los mecanismos no se colocarían donde se desarrolla la actividad pesquera, sino más lejos y tampoco tiene efectos negativos para las aves acuáticas además no afea el paisaje porque los aparatos que se utilizan están colocados a gran distancia de la costa.

Aunque hace mucho tiempo que los ingenieros son conscientes del potencialque ofrece la energía generada por el mar, ésta no se ha desarrollado del mismo modo que otras energías renovables como por ejemplo la energía eólica. En los últimos tiempos, ha habido un gran progreso en este campo y la operación avanza, pero el proceso es bastante lento, se espera que en un plazo de entre cinco y diez años se pueda comercializar este tipo de energía.