taller energías oceánicas - actividad 3

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Taller Virtual: Energías Oceánicas. Aprovechamiento energético del oleaje

RED DE EXPERTOS EN ENERGÍA

TALLER

“ENERGÍAS OCEÁNICAS: APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DEL OLEAJE”

MODERADOR: MARCOS LAFOZ PASTOR

COLABORACIÓN: LUIS GARCÍA-TABARÉS RODRÍGUEZ Y MARCOS BLANCO AGUADO

ACTIVIDAD 3: ETAPAS DE UN PROYECTO DE

ENERGÍAS OCEÁNICAS. EJEMPLO DE UN PROYECTO REAL.

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Objetivos

El objetivo de esta actividad del taller de energías oceánicas es explicar a través de un ejemplo cuáles son los pasos más importantes y básicos en el desarrollo de un proyecto de energías oceánicas, en concreto de energía del oleaje. Se trata del proyecto UNDIGEN, coordinado por la empresa WedgeGlobal y en el que el CIEMAT ha tenido una labor muy importante como tecnólogo, desarrollando la mayoría de la parte eléctrica y de control, así como en la puesta en marcha del sistema completo.

Siga la presentación y responda al cuestionario al final de la misma.

3. Etapas de un proyecto de energías oceánicas.

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1. Definición y planificación del proyecto2. Solicitud de los servicios pertinentes para la puesta en marcha y pruebas.3. Diseño del dispositivo captador de energía del oleaje4. Fabricación de los elementos y equipos del captador 5. Pruebas en laboratorio o ambiente controlado6. Pruebas en canal de un captador a escala7. Transporte y botadura (deployment) en el puerto cercano a la zona de instalación8. Pruebas preliminares en puerto de todos los sistemas9. Envío del sistema a alta mar y fondeo10. Puesta en operación del captador de energía de las olas

Basado en proyecto UNDIGEN de aprovechamiento de energía del oleaje


Adicionalmente se pueden tratar las labores de inspección remota y mantenimiento in-situ, que dependerán del tipo de dispositivo.

Siguiendo un caso real, las etapas de desarrollo de un proyecto de instalación de un sistema para obtener energía del oleaje son:

Hagamos un recorrido por cada una de ellas …

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1. Definición y planificación del proyecto.


Una buena planificación es fundamental en proyectos con tan elevado riesgo. Hay que intentar minimizarlos previendo posibles retrasos y problemas mediante un buen análisis de contingencias y plan de soluciones alternativas.

Por ejemplo: mal funcionamiento de equipos, necesidades de rediseño que incurran en retrasos e incrementos presupuestarios, problemas climatológicos para la puesta en marcha, falta de suministro en equipos esenciales, etc.

Los caminos críticos deben ser identificado y seguidos de cerca.


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2. Solicitud de permisos a las autoridades portuarias para utilización de las zonas de puerto, uso de diques y utilización de remolcadores y grúas para la botadura y arrastre.


Hay que tener en cuenta las ventanas climatológicas para la puesta en marcha, así como las infraestructuras en el puerto y los apoyos para el arrastre.


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2. Solicitud de permisos a las autoridades portuarias para utilización de las zonas de puerto, así como a las zonas de pruebas.


No se puede utilizar cualquier zona del mar para instalación de parques undimotrices (energía de las olas). Es necesario reservar una zona específica. Actualmente existen los determinados wave hub que son zonas reservadas, con infraestructura para la conexión de sistemas de generación con posibilidad de conexión a la red eléctrica. Aunque el proyecto UNDIGEN se instaló en PLOCAN (Islas Canarias), dos ejemplos de estos sitios de demostración son EMEC y BIMEP:

http://www.eve.es/bimep


http://www.emec.org.uk/





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3. Diseño del dispositivo captador: definición del dispositivo, estudio de la localización, modelos del dispositivo, análisis mediante simulación y FEM.


Permite obtener los parámetros hidrodinámicos asociados a un cierto diseño de captador.Por ejemplo, ANSYS AQWA permite un estudio hidrodinámico detallado de un dispositivo.

Obtención de la masa añadida asociada a dos tipos de dispositivos de tipo absorbedor puntual. Servirá para poder analizar luego la potencia extraída.EJEMPLO:


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4. Fabricación de todas las partes y elementos que constituyen el captador: mecánicas, eléctricas, electrónicas y control.


Las disciplinas de fabricación del captador son muy similares a las de la industria naval. Por ello, es un sector que permite diversificar capacidades mediante la fabricación y desarrollo de este tipo de dispositivos.


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4. Fabricación de todas las partes y elementos que constituyen el captador: mecánicas, eléctricas, electrónicas y control.


La integración de armarios de potencia y control en el interior del dispositivo Ajustes previos de equipos en fábrica.


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5. Pruebas en Laboratorio de todos los equipos: electromecánicos, eléctricos, electrónicos , de control y de comunicación.


WEDGE LSRM

GENERATOR SIDE CONVERTER

MOTOR SIDE CONVERTER

GRID SIDE CONVERTER

BATTERY STACK

CHOPPER

A.C. MAINS

CONTROL SYSTEM

AUXILIARY CONVERTER

Pruebas de generación en Lab.

En laboratorio se prueba la parte eléctrica y de control recirculando potencia

Laboratorios CIEMAT (Madrid)


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6. Adicionalmente se pueden hacer pruebas en tanque de ensayos de prototipos a escala (1:25 y 1:10 suele ser habitual) para validar el modelado.


Ejemplos de ensayos de dispositivos en tanque Tanque multidireccional de

ensayos del CEDEX (Spain)


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7. Envío del dispositivo a su localización, montaje y “deployment” o botadura.



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8. Pruebas preliminares del sistema completo en puerto.


0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 45000

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2x 10

4 OPEN SEA TESTS - 15-Apr-2015 17:26:24

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5000OPEN SEA TESTS - 16-Apr-2015 15:52:00

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OPEN SEA TESTS - 22-Apr-2015 17:41:04

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OPEN SEA TESTS - 23-Apr-2015 11:49:31

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0.5

|vm

ean| [

m/s

]

ADQUISICIÓN DE DATOS REMOTA(Análisis de Generación de energía eléctrica)

ADQUISICIÓN DE DATOS “IN-SITU” (Ajuste de parámetros de control)

ENTORNO DE MONITORIZACIÓN Y

CONTROL

ANÁLISIS DE DATOS Y CÁLCULO DE PERFILES DE GENERACIÓN

ALMACENAMIENTO DE DATOS

RAW DATA

WAVE DATA

VIDEO DATA


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9. Envío del dispositivo a su localización definitiva y fondeo.


Remolcado del dispositivo, fondeo (moorings), puesta en marcha del dispositivo en alta mar y operación del mismo, registrando potencia generada

Tipo de fondeo que se ha llevado a cabo


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10. Puesta en marcha definitiva del dispositivo. Consiste en la conexión a red del dispositivo y arranque de los sistemas. No obstante la operación del dispositivo se realiza y se monitoriza de forma remota vía radio desde tierra.


Resultados de un registro de potencia generada. Sólo cuando la velocidad es suficiente se genera energía


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Cuestionario Actividad 3:

Responda ahora a las siguientes cuestiones sobre la actividad 3.

3.1. Intente hacer una estimación temporal en % para cada una de las 10 etapas descritas.

3.2. En la etapa de ensayos se trata de probar de forma conjunta los sistemas eléctricos, de control y comunicación en un ambiente controlado, antes de ser instalados en el interior del dispositivo captador. Intente describir cómo ¿Utilizaría un actuador externo?¿cómo haría funcionar el actuador? ¿qué medios adicionales harían falta?

3.3. Indique si hay alguna tarea que se le ocurre que se podría añadir a este listado de etapas.

taller energías oceánicas - actividad 3

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