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.

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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

• - Dos áreas en el Golfo de California han sido examinadas (WEC), una cerca de la isla de Montague en la desembocadura del Río Colorado, el otro en la isla Tiburón mas abajo del Golfo. Cada una de ellas tiene un rango de mareas de 6 - 7 m. El potencial anual de salida en un sitio del estuario del Río Colorado asciende a 5.4 TWh.