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Proyecto
URU WAVE
PR_FSE_2009_1_12
Evaluación de la utilización de la
energía de las olas en Uruguay.
Jornada de Difusión de proyectos ANII-convocatoria 2009
Dirección Nacional de Energía – MIEM
Luis Teixeira
9 de octubre de 2014
Proyecto URU WAVE
PARTICIPANTES:
FACULTAD DE INGENIERÍA,
Universidad de la República
• Instituto de Mecánica de los Fluidos e Ingeniería
Ambiental (IMFIA)
• Instituto de Ingeniería Mecánica y Producción
Industrial (IIMPI)
• Instituto de Física (IF)
Proyecto URU WAVE
OBJETIVOS:
1. Análisis prospectivo de la tecnología de la
producción de energía undimotriz a nivel
internacional.
2. Evaluación del potencial del recurso en el mar
territorial del Uruguay.
3. Avance en la capacidad de ensayo y desarrollo
de equipos de conversión de la energía de las
olas (WECs).
1. Análisis prospectivo de la
tecnología de la producción
de energía undimotriz a
nivel internacional.
Las fuentes de energía oceánica y marina
•
•
•
•
•
Mareas
Corrientes
Gradiente térmico
Gradiente salino
Oleaje
• Se estima entre 20.000 a 80.000 TWh anuales la
energía que se podría obtener de estas fuentes. (20.000
TWh es el consumo mundial actual).
• Undimotriz: Se estima en 2 TW el potencial
técnicamente aprovechable a nivel global.
La energía undimotriz a nivel planetario
Potencia media anual kW/m
Hitos en el desarrollo de la energía undimotriz
Evolución prevista de la energía eólica y
undimotriz
Costos estimados
• Costos actuales de energía altos y poco
fiables debido a la inmadurez de la
tecnología.
•
•
•
•
Rango teórico de LEC: 62 a 114 US$/MWh
Rango estimado LEC al año 2050: 38 a 57 US$/MWh
Costo teórico actual de una planta: 3 a 5 MUS$/MW.
Costo estimado al año 2050: 2 a 2,45 MUS$/MW
Fuente: International Energy Agency (IEA)
Costos estimados
Tecnologías de aprovechamiento Clasificación
• Por su ubicación respecto a la costa
Costeros (shoreline)
Cercanos a la costa (nearshore)
Lejanos a la costa (offshore)
• Por el principio de funcionamiento
Diferencia de presión
Cuerpos boyantes
Impacto
Rebosamiento
• Por el impacto de la ola en el dispositivo
Atenuadores
Absorbedores puntuales
Terminadores o totalizadores
Clasificación por principio de funcionamiento
• Por diferencia de
presión en un fluido
Columna de agua
oscilante (OWC)
Efecto Arquímedes
Clasificación por principio de funcionamiento
• Cuerpos flotantes
activados por las olas
Con referencia fija
Con referencia móvil
Clasificación por principio de funcionamiento
• Sistemas de impacto
• Sistemas de
rebosamiento
Clasificación según tamaño y orientación
Oyster
Aqua Marine Power Ltd.
Wave Star
• Wavestar Energy
Pelamis
• Pelamis Wave Power
Wavegen
• Voith Hydro Wavegen
Ltd.
greenWave
• Oceanlinx
Conclusiones y perspectivas
• La energía undimotriz está en etapa de desarrollo inicial
• En notoria aceleración en los últimos años
• Etapa equivalente a la eólica hace 25 años
• Fortalezas: Limpia, renovable, autóctona, predecible,
alto potencial de uso, impulso al desarrollo de industrias
anexas.
• Debilidades: Costo de inversión y mantenimiento, estado
pre-comercial, necesidad de diseño muy robusto,
• Se necesita I+D+i, sectores académicos + empresas
publicas y privadas.
2. El potencial undimotriz de
Uruguay
Metodología
• Modelación numérica del oleaje en el período 19802010. (Modelo WAVEWATCH III).
• Resolución espacial 1.5 km, resolución temporal 3
horas.
• Datos de entrada: campos de viento a 10 metros de
altura obtenidos del reanálisis NCEP-CFSR.
• Calibración y validación con dos puntos de medición de
oleaje y datos satelitales de olas.
Grillas de cálculo implementadas
Resultados del potencial teórico en
20 boyas virtuales
48'
o
34 S
48'
La
Pa
lo
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B15
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36 S o
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20'
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20'
55o W
40'
20'
54o W
40'
20'
53 oW
Mapa de potencia undimotriz del
Uruguay
kW/m
40'
22
50'
Boyas virtuales
34oS
La
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18
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10
8
6
4
21
20'
20
20'
2
Resultados
• A 20 m de profundidad se obtiene entre 9 y 14
kW/m.
• Integrando en los 200 km de costa oceánica se
obtienen a 20 m: 2.2 GW de potencia (Potencia
instalada en Uruguay 2.5 GW) .
• A 70 m de profundidad: 20 kW/m.
• A 200 m de profundidad: 30 kW/m.
Resultados
Energía Media Anual MWh/m
N
NNW
NNE
28
NORTH
30%
B6
22
NW
NE
17
20%
WNW
ENE
11
Total=108MWh/m
10%
5.6
WEST
EAST
W
E
kW/m
>=25
WSW
ESE
15 - 25
10 - 15
5 - 10
SW
SE
2-5
SOUTH
0-2
SSW
S
SSE
Rosa de potencia (izq.) y distribución direccional
de la energía (der.). Boya virtual B6.
Resultados
• El oleaje más frecuente es el que realiza la
mayor contribución al potencial (Hs=0.5 - 2 m,
Tp=6 - 12 s, cuadrante SE).
• Poca variabilidad anual y estacional.
• Relación entre potencia de eventos extremos y
eventos de potencia media, menor que en
zonas del mundo con mayor potencia teórica (ej.
Chile y U.K.).
3. Avance en la capacidad
de ensayo y desarrollo de
equipos de conversión de la
energía de las olas (WECs).
El nuevo generador de oleaje instalado
URU WAVE 2
• Proyecto aprobado en la convocatoria al FSE
2013.
• Se inició en abril 2014.
• Objetivo: avanzar en el diseño de un convertidor
de energía del oleaje, utilizando modelos
analíticos y numéricos, y su ajuste y validación
mediante modelación física.
¡GRACIAS POR SU
ATENCIÓN!