Depósito flexible de aire comprimido submarino de profundidad constante regulada.

Transcripción

1 Depósito flexible de aire comprimido submarino de profundidad constante regulada

2 ANTECEDENTES Actualmente, existen tres sistemas de almacenar energía: En primer lugar, las baterías as eléctricas. Estas son caras y con una vida operativa muy limitada. En segundo lugar, las centrales de bombeo. Estas son muy efectivas almacenando energía a pero carecen de movilidad, tienen un gran impacto ambiental y necesitan elevadas inversiones. En tercer lugar, el almacenamiento de energía a mediante aire comprimido. Este es el sistema más m s efectivo, es barato, se instala en cualquier zona y se realiza en cualquier tamaño, con un rendimiento energético aceptable. No obstante, si el almacenamiento de energía a mediante aire comprimido se realiza por medio de recipientes o recintos rígidos, r la presión n almacenada disminuye según n el aire es extraído, degradándose la calidad energética del aire restante almacenado.

3 ANTECEDENTES Con el fin de evitar este problema, en estos últimos años, a se han desarrollado unas bolsas flexibles sumergidas ancladas al fondo marino. La presión n a la que se encuentra sometido el aire almacenado en la bolsa flexible, depende de la profundidad a la que está fijada al fondo. Si el aire se extrae de la bolsa, el aire restante se mantiene siempre a la presión n determinada por la profundidad de operación. Sin embargo, este sistema tiene tres desventajas: La primera, consiste en el anclaje de la bolsa al fondo marino. Si ésta tiene un elevado volumen, debido al empuje del aire almacenado, son necesarios unos anclajes con cimientos profundos con el objeto de sujetar la bolsa. La segunda, estos anclajes impiden la movilidad de la bolsa. La tercera, la bolsa no se puede establecer a gran profundidad, debido a la dificultad de su anclaje y por lo tanto no pueden almacenar aire a grandes presiones.

4 VENTAJAS Emplea una bolsa flexible de almacenamiento de aire comprimido, que se encuentra sumergida a una profundidad mantenida estable por medio de un lastre. Las variaciones de flotabilidad, en las operaciones de carga y descarga, son compensadas utilizando un anillo de flotabilidad. El depósito se equipa con un sistema de remolque con el objeto de ser trasladada hacia cualquier punto de descarga del aire almacenado. Todas estas características, consiguen el almacenamiento de aire comprimido a cualquier presión n requerida, fundamentalmente a elevadas presiones, por medio del establecimiento del depósito a gran profundidad y en cualquier zona del mar o lagos. Se posibilita también, el traslado del depósito con su carga de aire a elevada presión n hacia puntos de descarga de este aire.

5 La bolsa flexible (1) de forma esférica es el componente principal, la cual almacena aire comprimido, sumergida siempre a una determinada profundidad. La bolsa flexible (1) se encuentra lastrada con el anillo de lastre (2), que constituye la estructura soporte a las que se fijan las cintas de refuerzo (3). La profundidad a la que se sumerge la bolsa flexible (1), depende de la presión del aire que almacena en su interior. Por el conducto umbilical (4), el cual une la parte superior de la bolsa flexible (1) con la conexión de aire comprimido (5), se introduce y extrae aire comprimido de la bolsa flexible (1). La conexión de aire comprimido (5) conecta el conducto umbilical (4) con el sistema de llenado de aire comprimido exterior. La conexión de aire comprimido (5) está fijada a la estructura soporte del anillo de flotabilidad (6)

6 El anillo de flotabilidad (6) está constituido por una bolsa flexible de forma toroidal. Esta, al hincharse y desincharse, mediante el aire comprimido que se le suministra del exterior, mediante una derivación con electroválvula alojada en la conexión de aire comprimido (5), compensa la variación de flotabilidad de la bolsa flexible (1) en su operación de carga y descarga de aire comprimido. El conjunto de la bolsa flexible (1) y el lastre (2) están unidos, mediante los cables (7), al anillo de flotabilidad (6). El anillo de flotabilidad (6) está situado cerca de la superficie marina, con el fin de que la presión necesaria para su inflado sea muy baja, consiguiendo un elevado volumen y por lo tanto una elevada flotabilidad.

7 El conducto umbilical (4) tiene en su unión con la bolsa flexible (1) una electroválvula con el fin de cerrar la bolsa flexible (1) y mantener su presión. Existe otra electroválvula en la conexión de aire comprimido (5), con el objeto de cerrar el conducto umbilical (4) y mantener la presión de su interior, ya que éste contiene un gran volumen de aire comprimido debido a su elevada longitud. En el proceso de llenado de aire comprimido, se abren las electroválvulas del conducto umbilical (4) y de la bolsa flexible (1). A medida que la bolsa flexible (1) se llena con aire comprimido a la presión adecuada, el anillo de flotabilidad (6) se deshincha en la proporción adecuada para mantener la profundidad establecida.

8 APLICACIONES El depósito flexible de aire comprimido submarino de profundidad constante nte regulada, constituye un excelente sistema de almacenaje de energía. Puede ser utilizado por los dispositivos captadores de energía a renovable marina, permitiendo a los mismos su operación n lejos de la costa. Por ejemplo, las plataformas marinas pueden aprovechar la energía a de las olas y del viento para accionar cilindros compresores de aire. Luego este aire comprimido sería a almacenado en los depósitos flexibles, para más m s tarde ser empleado para accionar dispositivos mecánicos y/o generar electricidad. Es especialmente adecuado su empleo en los parques eólicos e marinos, como almacenaje de la energía a eléctrica no absorbida por la red. En este caso, la electricidad sobrante accionaría a unos compresores de aire. El aire comprimido sería a transportado mediante tuberías submarinas a los depósitos, sumergidos a una gran profundidad. En los picos de demanda eléctrica, el aire comprimido regresaría a por las tuberías para accionar generadores eléctricos.