Central eléctrica flotante para capturar y aprovechar la energía de

C E NT R ALE S E LE C T R I C AS
F L OT A N T E S:
E n ergía p o r o leaj e.
CENTRALES ELECTRICAS FLOTANTES S.L.
Rambla Catalunya, 3 Principal
08007- Barcelona
SPAIN web: http://www.ceflot.com
Tel. / Fax: 93 570 81 79. Móv. 620 93 77 47 E-mail: [email protected]
La energía de las olas:
Hidrógeno = energía estable.
Agua dulce, desalinización.
Presentación: Central eléctrica flotante para capturar y
aprovechar la energía de las olas del mar.
El prototipo de central tiene capacidad para generar energía limpia con una
potencia nominal entre 150 y 400 MW y dispone de un sistema automático de
seguridad para sumergirse en caso de temporal.
En CEFLOT S.L., hemos diseñado y desarrollado un prototipo de central eléctrica
flotante para extraer la energía procedente de las olas del mar. Esta instalación
flotante y totalmente automatizada, situada en alta mar, en una zona con fondos
superiores a los 50 metros, podría producir entre 150 y 400 MW de potencia
nominal. Con 150 Mw/hora sería suficiente para proporcionar energía limpia a una
población de unos 300.000 habitantes, es decir, unas 100.000 familias.
El equipo técnico que desarrolla el proyecto está formado por Felip Prats, Ricard
Prats, Joan Carles Rueda, Pere Maluquer, Oswaldo López, de la empresa
CEFLOT S.L.
Este primer prototipo de ensayo, que se ha ensayado con éxito en el canal
hidráulico del Laboratorio de Ingeniería Marítima (LIM) de la UPC para validar su
funcionamiento, es una plataforma de unos 90 metros de diámetro en módulos
que se montan entre sí, en forma de nido de abeja y que estarán anclados en el
fondo del mar. La plataforma está dotada de puntos de fondeo, y equipada con 49
flotadores que se mueven con las olas: 30 adosados alrededor de la plataforma y
19 situados en el interior de la misma. Cada módulo de la plataforma contiene uno
o varios generadores y un equipo mecánico normalizados que generan
electricidad con el movimiento armónico de sus flotadores aprovechando la subida
y la bajada de las olas.
El proyecto está pensado para que la energía producida en esta central flotante
sea transportada por cable submarino hasta una receptora de MT / AT ubicada en
tierra. Pero, convertir el movimiento de las olas directamente en electricidad,
considerando la variación y la irregularidad de las olas, supone un reto. Pero la
nueva tecnología nos permite mediante motores asíncronos transmitir la
electricidad generada convertida en energía estable a la frecuencia de la red de
distribución pública. También podemos convertir esta energía limpia en Hidrógeno:
el combustible del futuro.
Las olas que se producen en la superficie del mar son provocadas por los vientos,
de los que se recoge y almacena la energía. Debido a que los vientos no son
constantes ni en velocidad ni en dirección, las olas producidas no son regulares y,
por lo tanto, es bastante complejo determinar la energía que transportan. Según
datos del Ministerio de Industria y energía, el potencial energético en las costas
españolas en el año 1979 era aproximadamente de unos 37.650 MW, con unos
valores medios de potencia de unos 25 Kw/m en el océano Atlántico y menos de
11 Kw/m en el mar Mediterráneo. La central flotante puede desarrollar una
potencia nominal de 30 Kw/m.
Producción de hidrógeno:
CEFLOT – HIDRÓGENO
Ante el diseño realizado cuya construcción está en vías de negociación a través
de la Comunidad Europea, hemos incluido un nuevo concepto constructivo para
dedicar la Central a la producción de hidrógeno. La construcción de una
plataforma dedicada a sólo hidrógeno, hace que pueda ser abaratado en cuanto a
costes comparados a un proyecto para energía de uso industrial o doméstico.
Para ello hemos diseñado una sola plataforma de mayor dimensión añadiendo un
grupo de hexaedros adosados aumentando el número de flotadores y máquinas
productivas, alcanzando una suma de 79 máquinas de 600 Kw. por unidad, cuya
potencia nominal de producción sería 31,6 MW. Para producir hidrógeno se
puede realizar -entre otros- por electrolisis del agua previamente desalada, cuya
desalación le realizamos tomando agua con emisarios situados directamente al
fondo marino de 700 metros, donde la presión de 70 bares hacen que los filtros
compactos de extracción de sal, conjuntamente con los motores bomba adosados
manden a la propia central en superficie, el agua desalada para la producción de
hidrógeno en la propia planta, con un emisario cuyo grosor del material será el
mínimo, debido a la compensación de presión que se va hallando a medida que
alcanzamos la superficie. Este tipo de plataforma no precisa de cable eléctrico
para suministro, ahorrando la inversión que se deriva de las instalaciones
eléctricas en la mar unidas con la tierra. La dimensión de la planta de más de 115
metros de diámetro, alberga con espacio suficiente el mecanismo productivo y
almacenamiento del hidrógeno como planta automatizada sin personal.
Estas plantas de producción situadas en la mar, se sumergen ante presencia de
temporal para salvaguardar la inversión, emergiendo cuando el temporal remite.
La producción por osmosis inversa de agua endulzada para la extracción del
hidrógeno, implica unas salidas del 50 % de salmuera y un 50% de agua, la cual
por hallarse ubicada en zonas superiores a los cincuenta metros de profundidad, y
la extracción directa de los filtros a 700 metros por debajo, la expulsión de la
salmuera, se hace en una zona donde la sal es absorbida por la propia mar en su
medio ambiente sin que el entorno se vea perjudicado por un exceso de sal
acumulada por la extracción.
Este tipo de plataforma situada en la mar, puede suministrar el hidrógeno
directamente a navíos que deberán navegar en el futuro con ese medio de
combustible, a igual que helicópteros o aviones de despegue vertical.
El equipo de investigación prevé que una planta flotante de este tipo podría
generar energía durante 4.117 horas al año, lo cual equivaldría a 617.580 Mw/hora
por año, una producción superior a la de otros sistemas de energía renovable. El
coste de la inversión para construirla, es de unos 60 millones de euros. El precio
medio por Kw. es de 370 euros. En comparación, el ratio constructivo, es favorable
a este sistema de renovables. Esta previsión parte del estudio de la base de datos
(alturas, frecuencias e incidencias) de las olas y de los vientos del litoral Gallego, y
Canario obtenidas durante los años 1999 - 2001 a través de Puertos del Estado.
La central flotante dispone de un sistema de seguridad que lo protege contra los
temporales: si se producen vientos huracanados, de mas de 70 nudos, y olas de
mas de 14 metros, condiciones que no son favorables para la producción eléctrica,
la central dispone de un sistema automático para sumergirse de manera
controlada al fondo del mar y reflotarse cuando pase el temporal.
Este nuevo tipo de generación de energía renovable, no supone a medio término,
ningún tipo de alteración de la red de distribución eléctrica. Además, evitaría la
necesidad de transportarla a través de líneas de alta tensión con la consiguiente
pérdida de energía habitual en el transporte a largas distancias, enriqueciendo así,
la red local.
Una subestación eléctrica actual dispone de una media de 200 MW de energía
para distribuir. El nuevo sistema de generación de energía eléctrica propuesto
funcionaria mediante turborreactores, que funcionarían con combustible hidrógeno
y oxígeno, no contaminante, (con el tratamiento del nitrógeno, solo expulsaría
vapor de agua o agua destilada). Estos turborreactores, de medidas reducidas, se
instalarían en zonas centro urbanas bajo tierra y se insonorizarían para evitar la
contaminación acústica.
Desalinización de agua
PRODUCCION DE AGUA DULCE A TRAVES DE LAS OLAS DEL MAR
Concepto técnico.La central de agua dulce, es un producto que al igual que nuestras centrales para
la producción de energía eléctrica, se limita a una producción de energía para
extracción de agua dulce procedente del mar.
Para la extracción de agua dulce, no se hace necesario que la energía que
produce se halle en sincronismo con la red de distribución pública, por lo que se
deberá generar la energía necesaria que demandan los motores que se van a
utilizar evitando los costes de instalación del tendido del cable para la energía
transportada a tierra. Para ello los generadores, podrán ser de cualquier tipo de
generación cc ó ca, siempre que se hallen al acorde de la necesidad del motor
bomba submarino, los flotadores a usar deberán hallarse de acuerdo con la
generación necesaria en función de la energía que se precise.
Para sostener la información precisa de lo que acontece con la unidad de control
de tierra, podrá emitirse por cable “fibra óptica” o por vía radio, mandando las
ordenes oportunas para conexión o desconexión.
Si la central se construye para que solo pueda producir agua dulce, CEFLOT
recomienda aumentar el número de flotadores que forman una unidad, quedando
un total de 79 máquinas de 600 Kw. por unidad cuya potencia nominal seria de
31,6 MW diámetro 115 metros, con ello se puede emplear una sola unidad de
producción cuyo emisario para la extracción de agua dulce, deberá situarse a
fondos de 700 metros, donde la presión a 70 bares, hacen que los filtros
compactos para la separación de la sal del agua conjuntamente con la bomba
impulsora a esa profundidad se sumerja con un emisario. La producción de agua
dulce con el agua salada es de 55 % de salmuera, y 45 % de agua dulce. La
salmuera quedará en el fondo donde se hallen los filtros que será absorbida por la
propia mar evitando la acumulación de sal en la zona, y el agua dulce le
mandamos por emisario a tierra.
Así mismo, esta plataforma modular marina puede tener aplicaciones industriales,
de investigación, para helipuertos o talleres de trabajo para la pesca.
El proyecto incluye un estudio biológico y ambiental del emplazamiento de la
central flotante, para conocer el impacto que pueda tener la instalación en el
medio marino, y un programa de vigilancia ambiental. Los expertos consideran
que el ruido de la central en funcionamiento no será superior al de las olas y
vientos circundantes. También se prevé que el impacto visual desde la costa sea
mínimo.
El equipo de trabajo ha previsto también disponer de una unidad de observación
submarina (ROV, Remote Operated Vehicle) para inspecciones de mantenimiento
de la central. Desde el punto de vista de la seguridad de la navegación, la central
estará señalizada, de acuerdo con las normas del Derecho Marítimo Internacional.
Este proyecto recibió una mención honorífica en el VI Congreso
Internacional de Proyectos de Ingeniería, celebrado a finales de octubre del
2002 en Barcelona.
Medalla de Plata en el Salón International des Inventions de Geneve - 2003
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