1. Energía de las mareas

Energía de la
mareas
Antecedentes Históricos
•
Molinos de Agua. (Inglaterra)
•
Ministerio de Transporte 1920
•
Comisión Brabazon 1925
•
Reportes en 1933 y 1944
•
Varias propuestas 60’s y 70’s
•
La Rance 1961-1967 (240MW)
•
Canada, Rusia y China.
La Naturaleza del Recurso
• Energía de las Mareas  Hidroeléctricas
• Energía de las Mareas  Energía de las Olas
• Fuerzas Gravitacionales entre la tierra y la luna
- Efectos Centrífugos
- Efectos Gravitacionales
Resonancia
• Estuarios y en el ancho de los océanos
Generación de Energía
• La energía potencial es convertida en energía cinética y esta
se convierte energía cinética rotacional.
• Se considera que el rango mínimo de la marea debe ser de 5
m.
• Calculo de la energía en una presa de
marea.
E  ARg(R \ 2)
E \T
Factores Técnicos
•Lugar y orientación de la presa
•Patrón operacional
- Generación de salida
- Generación de entrada
- Generación de dos vías
• Tipos de turbinas
- Turbina de bulbo
- Generador Straflo
- Turbina tubular
• Bombeo de entrada
• Doble cuenca
• Reservorio definido
La Rance, Severn y Mersey
1) -24 turbinas de10MW, con un
rango de operación de mas de
12m y producción anual de 480
GWh
2) -216 turbinas de 40MW y
producción anual de 17TWh
3) -28 turbinas de 25MW y
producción anual de 1.4 TWh
Factores Ambientales
•
Negativos:
- Daños a la vida salvaje
- Disminución del área de
las tierras bajas por lo
tanto la variación del nivel
del agua
- Impedimentos a la
navegación
- Dependiente de la
amplitud de las mareas
- Traslado de energía,
muy costoso
•
Positivos:
- Disminución de la lama
la cual no deja pasar lo
rayos del sol
- Protección contra daños
por tormentas
- Generación de empleos
en la localidad
- Auto renovable
- No contaminante
- Silenciosa
Integración
• El problema está en introducir la energía de las mareas, en la red
nacional de energía.
• Ráfagas cortas de entrada o de salida.
• Ciclo de marea de 12.4 oras.
• No siempre la represa va a satisfacer la demanda de energía de la
red.
• La generación por dos vías y distintas configuraciones.
• Generación de salida.
Factores Económicos
1.Desempeño operacional.
2.Costo inicial.
Potencial energético de las mareas en el
mundo.
Corrientes de las Mareas
• Otra opción es aprovechar las corrientes que se generan por las
mareas .
• Las corrientes es aun una tecnología relativamente sin desarrollar.
• Estas pueden ser aprovechadas utilizando rotores de diámetro
grueso, sumergidos en el agua.
• La física es similar a la de las turbinas de viento, la cual va a
depender de la densidad del agua, el área expuesta y la velocidad
del agua.
Proyectos prácticos
• Rotor de 3.9 metros de
diámetro, sumergido en el
mar a una profundidad de
10 metros.
• Opera de 35 – 40 rpm en
las corrientes marinas con
velocidades de hasta 2.5
m/s
• Se pretende que a escala
normal tenga 20 metros de
diámetro el rotor y genere
1MW.
• La tecnología se basa en
el uso de tubos fijados a
hoyos en la superficie
del mar y con dos o tres
unidades de aletas
propulsoras, utilizando
corrientes de 2 a 2.5 m/s
y con una profundidad
de 20 a 35 metros.
• Otra ventaja es que el
impacto ambiental es
mucho menor.
• Se basa en hidroplanos
totalmente sumergidos,
los cuales oscilan de
arriba hacia abajo en las
corrientes marinas.
• Un prototipo instalado en
el 2002 genera hasta 150
kW, con lo que se
pretende después
construir hidroplanos que
generen de 3 a 5 MW.
•
Turbinas con eje vertical.
• Proyecto en Italia con 100
turbinas verticales, a una
profundidad de 100m.
• Turbina helicoidal Gorlov,
existe un proyecto con este
tipo de turbina para generar
30MW con corrientes de 1.5
m/s, diseñadas con .83m de
altura y con 1.1m de diámetro.
•
La primera etapa es para
demostración, la cual
generara 50 MW en las
mareas mas altas y con un
promedio de 30 MW.
•
La segunda con una
capacidad pico de
1000MW y con un
promedio de 600MW.
•
En el proyecto de la fase 1
se generara 2200MW de
capacidad pico y un
promedio de 1100MW y ya
con las 4 fases terminadas
se pretende obtener
25000MW.
• Rochester Venturi (Geoff
Rochester), el primer
prototipo genera 2MW y
ya desarrollado el
proyecto se pretende
generar 12MW, en su
escala normal pretende
ser de 50m de diámetro y
las aletas con una
profundidad de 20m