Jueves23 Febrero 2012

El Sistema

El sistema, denominado TUVALU, es un sistema simple, robusto y económico que pretende aprovechar el movimiento de las olas del mar para generar energía limpia (0% emisiones de CO2, bajo impacto medioambiental, etc.).

La idea es aprovechar la fuerza de flotabilidad y el desplazamiento vertical de un cuerpo flotante o boya. Esta fuerza es transformada a energía eléctrica por medio de un mecanismo dispuesto en el interior de dicho cuerpo flotante. La recuperación del cable se lleva a cabo utilizando el generador eléctrico como motor mediante electrónica de potencia, consumiendo un pequeño porcentaje de la energía que se extrae de la ola. Con esto se garantiza siempre una tensión en el cable.

La cadena o cable se enrolla y desenrolla en el tambor produciendo un movimiento similar al de un Yo-Yo invertido. En el otro extremo de la cadena o cable se une un peso o lastre que permite fijar al fondo del mar todo el sistema.

En el caso de la boya, cuando ésta sube por el impulso de la ola, la cadena estira el tambor y lo hace girar. La energía mecánica que se obtiene en el tambor (giro de un eje), se convierte en energía eléctrica mediante un generador conectado a la transmisión.

En este prototipo la energía se disipará aunque se prevé que en un futuro ésta sea transportada a la costa a través de cables eléctricos por el fondo del mar. En la propia costa habrá una estación para transformar la electricidad a las condiciones de calidad que exigen las compañías eléctricas. 

Aunque el principio físico es el mismo, ARLAS INVEST ha conseguido en las últimas versiones del diseño, un conjunto muy compacto reduciendo notablemente los costes de fabricación y posibilitando la auto-limpieza del flotador frente a las incrustaciones de fauna marina. Mencionar que el aumento del rendimiento ha sido en gran medida por la sustitución de la neumática, que estabilizaba el flujo de energía intermitente, por la electrónica de potencia que gestiona todos los parámetros del sistema de forma más eficiente.

  • El bajo coste mantenimiento es debido a que todos los mecanismos están herméticamente cerrados en el interior de la boya y se evita el contacto con el agua marina.
  • El sistema es flexible a las inclemencias del tiempo, propiedad muy importante, ya que muchos sistemas similares han fracasado por no soportar los temporales. La boya está lastrada al fondo marino y acompaña a las olas, tanto si son de un metro como si son de 10 metros (en el tambor hay cable suficiente para superar el nivel de las olas y las mareas).
  • El coste reducido, se consigue por la simplicidad del sistema: boya + transmisión mecánica + un generador.
  • Pensando en la fabricación en serie, los técnicos de ARLAS INVEST proponen un diseño modular. Cada boya se compone de un número de módulos que determina la potencia instalada. Por tanto, si se quiere fabricar boyas con más potencia, simplemente hay que añadir más módulos en el montaje de las mismas. Módulos que son iguales entre si y que se fabrican en serie cambiando las características de algunos componentes según el perfil del tipo de ola de la zona (metros de cable según el nivel del oleaje y la marea) . Según las zonas donde se instalen, las potencias por boya pueden variar si se quiere optimizar el rendimiento.

Parque de boyas                                                                                           

 
La boya mediante el movimiento del oleaje marino genera y transmite a la costa energía eléctrica. La suma de varias de estas boyas es lo que denominaremos un parque de boyas.  
 
Hipótesis de un parque real:
 

 Dimensionamiento:  

  • Cantidad de boyas: 1000 de 2 módulos (5m x 5m) 
  • Superficie ocupada: 0,4 km2  
  • Potencia instalada: 30  Mw. 

A continuación mostramos algunos datos sobre la productividad del parque de boyas

Consumo de una familia 5 MWh/año