Análisis de localización para la instalación de una central undimotriz en la costa norte de España

Transcripción

1 Análisis de localización para la instalación de una central undimotriz en la costa norte de España María del Carmen Lacasa Santos-ETSI Caminos, Canales y Puertos (UPM) María Dolores Esteban Pérez ETSI Caminos, Canales y Puertos (UPM) José Santos López Gutiérrez ETSI Caminos, Canales y Puertos (UPM) Vicente Negro Valdecantos ETSI Caminos, Canales y Puertos (UPM)

2 Índice de la presentación 1. Motivación del proyecto 2. Localización 3. Bases de partida 4. Análisis energético 5. Análisis estructural 6. Análisis multicriterio. Solución propuesta 7. Proceso constructivo 8. Análisis económico 9. Conclusiones

3 Motivación Mundo altamente dependiente de combustibles fósiles Calentamiento global y sostenibilidad medioambiental Potenciación y apuesta por las Energías Renovables Gran potencial energético en la costa norte de España Desarrollo de nuevas tecnologías e innovaciones Convertidores de energía undimotriz EL FUTURO DE LA ENERGÍA DEL OLEAJE EN LAS INSTALACIONES PORTUARIAS DE LA COSTA NORTE ESPAÑOLA.

4 Localización Dique de Punta Langosteira Dique Norte Dique de Torres Dique de Punta Lucero

5 Bases de Partida 1 Profundidad del lecho Dique de Punta Langosteira (Puerto Exterior A Coruña) 39 Ampliación del Puerto de Gijón 10-22(Dique de Torres) (Dique Norte) Geotecnia Granitos Cuarcitas Dique de Punta Lucero (Puerto de Bilbao) Arenas sobre substrato de cayuela 2 Sismicidad NO NO NO Hs(m) 15 9,5 12,5 Tp(s) Tm(s) 16 14,75 13,85 3 Cma (m) Tipología del dique Dique en talud Dique en talud (D. de Torres) Dique vertical (D. Norte) Dique en talud

6 Dique de Punta Langosteira Dique de Punta Lucero Dique de Torres Dique Norte

7 Clasificación WEC Columna de agua oscilante (OWC) Dispositivos movido por las olas Dispositivos de rebasamiento Análisis de aprovechamiento Estacionarias Flotantes Flotante Sumergida Estacionaria Separadas o aisladas Rompeolas Movimiento vertical Balanceo Movimiento vertical Balanceo Costera Rompeolas ISLAY LIMPET (UK), PICO (AZORES, PORTUGAL) SAKATA (JAPON), MUTRIKU (PAIS VASCO) MASUDA, MIGHTY WHALE, SPERBUOY AQUABUOY, WAVEBOB, POWERBUOY, PELAMIS SALTERS DUCK ARCHIMEDES WAVE SWING OYSTER, WAVEROLLER TAPCHAN SSG Sistema Oscillating Water Column (OWC) Sistema Sea Slot-Cone Generator (SSG) Flotante WAVE DRAGON Descarte de dispositivos flotantes: riesgo de ser arrancados, impulsados contras las obras de abrigo, dificultad de maniobrabilidad para los buques Descarte de dispositivos sumergidos: disminución de operatividad del puerto

8 Energía de las olas disponible y aprovechada por los convertidores WEC CMS WAVE Propagación del oleaje Régimen medio anual DATOS CLIMÁTICOS Clima marítimo Hs-Tp (%) Clima marítimo Hs-Dir (%) Index 173: Hs=1,5m;Tp=6s;Dir=337,5º Index 169: Hs=6m;Tp=14s;Dir=337,5º h=386m H=615m h=600m Nº Estados de propagación 245- D. Punta Langosteira 170- Puerto Gijón 252- D. Punta Lucero Index 67: Hs=5m;Tp=14s;Dir=292,5º

9 1 2 Energía disponible Dique de Punta Langosteira Puerto de Gijón Dique de Punta Lucero Punto objetivo Energía disponible (MWh/m año) P1 287,5 P2 291,3 P3 291,3 P4 287,0 P1 153,1 P2 145,9 P3 145,2 P4 160,0 P1 230,4 P2 249,8 P3 260,3 P4 277,2 3 OWC (50 kw) SSG (155 kw) Energía aprovechada Producción bruta (MWh/año) Producción neta (MWh/año) Factor capacidad (h) Factor capacidad (%) Dique Punta Langosteira 113,96 96, ,30 25,69 Dique Norte 112,87 95, ,86 26,84 Dique Punta Lucero 116,46 98, ,77 26,25 Dique Punta Langosteira 334,48 284, ,26 24,33 Dique de Torres 130,12 110,61 713,58 9,98 Dique Punta Lucero 215,02 182, ,17 16,06

10 Análisis estructural Longitud de la central y diseño de las alternativas OWC (50KW) SSG (155KW) Dique Punta Langosteira Producción neta por dispositivo (MWh/año) 96,86 Dique Norte 95,94 Longitud de módulo/ cámara 56 (7 turbinas) 50 (6 turbinas) 46 (6 turbinas) Nº módulos Longitud de la central (m) Producción total de la central (MWh/año) , ,90 Dique Punta Lucero 98, ,80 Dique Punta Langosteira 284, ,10 Dique de Torres 110, ,10 Dique Punta Lucero 182, ,70

11 1 3 Dique de Punta Langosteira Dique de Punta Lucero 1 3 Dique de Punta Lucero Dique de Punta Langosteira 2 2 Dique Norte Dique de Torres

12 Análisis multicriterio Solución en OWC ubicado en el dique Norte (Ampliación Puerto de Gijón)

13 Proceso constructivo Situación inicial 2.Desmantelamiento del espaldón 3.Corte de los cajones 4.Colocación de las vigas 5.Fabricación, botadura y transporte de los cajones 6.Colocación de los cajones sobre los perfiles 7.Unión de cámaras entre sí y con el dique existente (hormigonado) 8.Construcción de subcámaras 9.Construcción de la cámara de turbinas y finalización de obra

14 COSTES BENEFICIOS Viabilidad económica Inversión inicial: ,00 Gastos anuales: ,00 Venta de energía: ,00 INDICADOR VALOR Valor de rentabilidad VAN >0 TIR -10,51% >0 Payback >500 años Ratio C/B 0,53 >1 Ratio C/B 1,86 <1 Ratio BCI 0,12 >2 NO ES RENTABLE ECONÓMICAMENTE

15 Proyecto de construcción Viable técnicamente Sostenibilidad medioambiental X No viable económicamente III Jornadas sobre el Estado actual y Perspectivas de Conclusiones NO RENTABLE A DÍA DE HOY Energía undimotriz - Gran cantidad de energía potencial existente en los emplazamientos analizados de la costa norte de España. - Bajo desarrollo de las tecnologías de los convertidores de aprovechamiento en undimotriz. - Diseño de los diques de España no planificado para esta función. - Fomentar investigación de los dispositivos de aprovechamiento para mejorar la eficiencia del sistema de producción

16 Muchas gracias