Empresas inversoras en proyectos de generación de energía marítima y sus obstáculos para p ara fnanciar dichos proyectos: La Energía Marina se divide en tres tres secciones separadas: • • •
Energía de las mareas Energía de las olas Conversión de Energía Térmica de los océanos (OTEC)
Desarrolladores de la tecnología en todos estos sectores se han visto limitados principalmente por la escasez de capital ! en partic"lar! por la reticencia por parte de los inversores en general a comprometerse con el importante nivel de capital necesario para demostrar la via#ilidad comercial$ comercial$ %actores &"e in'"en en los inversores incl"en pero no se limitan a: "" La intensicación de la crisis nanciera m"ndial (%C)! en partic"lar el de#ilitamiento de la conanza en la zona e"ro$ Esto ha llevado a "na caída en la demanda de energía en m"chos países desarrollados en e*ceso importante de generación en alg"nos$ •
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La principal reeval"ación de los rec"rsos m"ndiales de com#"sti#les +ósiles tras el é*ito sin precedentes de la prod"cción de gas de es&"isto en los Estados ,nidos$ El +racaso de los s"cesivos go#iernos de los países desarrollados a "n precio adec"ado de car#ono en la mezcla de com#"sti#le de energía primaria$ El reciente colapso del -istema de Comercio de Emisiones de la ,E (ET-) es sino el .ltimo +racaso en esta saga no lo siento$ Las grandes pérdidas s"+ridas por los inversores en /reen Tech/! como los go#iernos #a0o presión nanciera ar#itrariamente recortaron en la eliminación de los apoos nancieros 1los por el go#ierno espa2ol de los s"#sidios a la ind"stria solar es "n caso especialmente especialmente pertinente en el p"nto$
En este conte*to! no es sorprendente &"e los inversores sig"en siendo lentos para invertir capital en tecnologías marinas de alto riesgo preeren esperar hasta &"e la ind"stria de la energía se instala generalmente en "n n"evo e&"ili#rio con "n menor nivel de riesgo de la inversión$ 3 pesar de lo anterior! alg"nas inversiones nota#les han tenido l"gar$ 3lg"nas empresas de servicios p.#licos han prestado apoo nanciero para el desarrollo de n"evas tecnologías! a"n&"e m4s en "n proecto por proecto! en l"gar de a través de la inversión directa en el technologies$5t es pro#a#lemente 0"sto decir &"e la maoría de las empresas de servicios p.#licos no perci#en el desarrollo de tecnología para ser "na actividad de la empresa dominante m"chos de a&"ellos &"e se han convertido en participar en el desarrollo de la tecnología han hecho en resp"esta a "na cierta cantidad de presión política$
6or lo tanto! es la participación de c"al&"iera de los +a#ricantes de e&"ipos originales (OEM) o de ad&"isiciones 5ngeniería empresas de constr"cción (E6C) &"e es clave para el desarrollo del sector$ Los principales hitos en este sentido incl"en: •
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La compra por parte de -iemens 3 de Marine C"rrent T"r#ines (MCT) (Energía de las mareas) la compra por DC7- -3 del 89!; de 3#rir <dro (Energía de las mareas) La ad&"isición por parte de 3ndritz <dro
> en 3&"amarine 6o?er (Energía de las Olas)
La lista anterior no es e*ha"stiva! pero indica claramente &"e Energía de las mareas en +orma de corriente est4 mad"rando en comparación de la energía e*traída de las Olas alg"nos a2os atr4s! pero comenzando a ganar tracción con inversores$ Los distintos organismos internacionales contin.an l"chando para elevar el capital de inversión necesario para proectos a escala comercial! los recientes an"ncios parecerían indicar "n gran entorno para la inversión de la tecnología$
Energía de las mareas: El desarrollo de la energía de las mareas tiene "na larga historia$ Las #arreras de marea molinos en lag"nas a pe&"e2a potencia molinos se han "tilizado en E"ropa d"rante m"chos siglos$ ,na de las limitaciones importantes en el desarrollo de tecnología mareomotriz es s" sitio de especicidad$ Esto siempre limitar4 la tecnología de las mareas (tanto como las limitaciones de la disponi#ilidad del sitio de tecnología hidroeléctrica) limita s" potencial total a "na +racción de lo &"e podría lograrse de otras tecnologías marinas (energía de las olas OTEC)$ 6resas lag"nas Los primeros desarrollos modernos de energía de las mareas se centraron en arreglos de tipo presa como el de La =ance! en %rancia$ E*isten m"chos sitios técnicamente adec"ados para este tipo de acontecimientos en todo el m"ndo$ -in em#argo! sólo "n s"#con0"nto limitado est4 cerca de los centros de alta demanda +acilitando así la transmisión$ El est"ario de -evern en el =eino ,nido es típico de tales sitios las prop"estas para s" desarrollo han avanzado en m"chas ocasiones en el pasado$ -in em#argo cada vez es m4s evidente &"e las posi#les
reperc"siones medioam#ientales asociadas con tal desarrollo! no son acepta#les para el p.#lico en general$ La c"estión del impacto am#iental contin"ar4 dominando las prop"estas de las presas de tipo lag"na ! al menos en el m"ndo desarrollado! estos proectos ser4n s"0etos a grandes restricciones$
Las tecnologías act"ales de marea En contraste con lo anterior! la tecnología de generación por olas act"al sig"e haciendo avances impresionantes es! por el momento! la tecnología marina &"e m4s convence$ Las sig"ientes secciones detallan alg"nos de los avances realizados por las empresas seleccionadas en el 4rea de la tecnología de corrientes de marea en el pasado reciente: •
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Open <dro >asado en reenore en la costa este de 5rlanda! Open <dro ha desarrollado "na t"r#ina de centro a#ierto "na estrategia de implementación &"e tiene como o#0etivo poner la t"r#ina en "na posición cerca del +ondo del mar en "n tiempo m" corto$ La compa2ía ha desarrollado "n recipiente especializado para s" implementacion se han desplegado con é*ito con lo &"e la rec"peración de las t"r#inas en condiciones e*tremas en la >ahía de %"nd en Canad4 es "na se2al de &"e este tipo de tecnología es #astante via#le$ DC7-! "na empresa de ingeniería naval +rancesa ha ad&"irido recientemente "na participación de control en Open <dro la compa2ía se ha dedicado a la implementación de la tecnología en la costa norte de %rancia$ ED%! el cliente de servicios p.#licos! ha comprometido @ AB millones a "n proecto inicial &"e ver4 la instalación de A "nidades de M cada Fm de di4metro$
Turbina de 16 metros
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T"r#inas de corriente marina (MCT) -eaen sistema de MCT consta de dos trenes de potencia montados en "na viga transversal$ La viga transversal p"ede elevarse por encima del ag"a para el mantenimiento r"tinario por la izada &"e "na estr"ct"ra de apoo mono polín$ Las t"r#inas tienen "na característica patentada por lo &"e las palas del rotor p"eden ser giradas en GB grados! lo &"e les permite optimizar la captación de energía operan en los '"0os #idireccionales$
Los rotores est4n colocados en el tercio s"perior de la col"mna de ag"a! donde las corrientes de marea son m4s +"ertes! por lo tanto se ma*imiza la capt"ra de energía$ La primera "nidad de pr"e#a +"e desplegado en -trang+ord Lo"gh en 5rlanda del 7orte en BBG$ -iemens 3 ad&"irió "na participación minoritaria en MCT a principios de BB ! posteriormente! logró el control maoritario a principios de B$ Las t"r#inas de corriente marina se centran en el desarrollo de los primeros proectos de arreglo de las mareas en el =eino ,nido! localizadas en sitios seleccionados &"e o+recer4n "n rendimiento comercial adec"ado para los inversores$ La empresa se2ala &"e "n n.mero de sitios! adec"ado para la tecnología -eaen! se han identicado el tra#a0o inicial a se ha realizado en el desarrollo de proectos en estos l"gares$ Las t"r#inas de corriente marina se centran en el s"ministro de la tecnología para proectos! así como la coordinación de la operación de mantenimiento$ -e han esta#lecido empresas en proectos especícos para cada "no de los sitios para &"e act.e como el desarrollador con la intención de &"e los inversores en las compa2ías vehíc"lo tomar4n los proectos m4s adelante$
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3ndritz <dro
Energía de las olas ,no de los principales atractivos de la capt"ra de energía de las olas so#re la tecnología de corriente de marea es la disponi#ilidad de los rec"rsos para s" generación$ Es maor en "n orden de magnit"d &"e la generación por corriente de marea$ 3 pesar de esto! 7o es "na tecnología +4cil de comercializar "na serie de +racasos en la .ltima década han demostrado lo +4cil &"e es s"#estimar las dic"ltades asociadas con el dise2o de "n convertidor de energía de las olas ro#"sta (EC) dadas las condiciones e*tremas a las &"e p"eda estar e*p"esto$
-e ha in+ormado de &"e! por e0emplo! la energía promedio an"al por metro de ola en la costa oeste de 5rlanda es de apro*imadamente AB H$ Esta es la entrada de energía primaria el convertidor de energía de olas tiene &"e ser dise2ado lo m4s económicamente via#le &"e sea posi#le para prod"cir la salida media m4*ima$ -in em#argo! en "na gran tormenta del 3tl4ntico esta energía p"ede e*ceder los A M I metro de +orma instant4nea$ 6or tanto! la s"pervivencia se v"elve crítica varios dise2os #"scan ma*imizar el aprovechamiento de este tiempo conservando la eciencia e integridad del aparato$ Es "n hecho inel"di#le &"e el convertidor de corriente marina de#e ser desplegado en zonas de alta energía de onda si se &"iere &"e sea económica$ Este entorno de alta energía es a men"do seg"ro 0"nto con las ventanas de tiempo corto para la operación de #"&"es esto reriéndose a la pro+"ndidad de las t"r#inas lo pro+"ndo &"e p"edan llegar los cascos de dichos #"&"es$ =iesgos costos de implementación a men"do dominan ha economías de escala inel"di#les! tanto en el tama2o de las "nidades individ"ales el tama2o de los proectos si la tecnología se &"iere llevar a la comercialidad$ Dicho tama2o implica gastos de capital pesado "n considera#le riesgo de inversión$ 7o e*iste todavía ning.n concepto la tecnología de ondas /est4ndar/$ E0emplo de alg"nas &"e son maormente "tilizadas podrían ser las sig"ientes: •
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Con el levantamiento de las #oas se s"ele aprovechar el movimiento di+erencial entre las dos partes de "na estr"ct"ra 'otante$ Esto p"ede ser transmitido a los generadores de energía "tilizando medios mec4nicos o hidr4"licos$ Otros arreglos proponen el "so de generadores lineales$ Convertidores oscilantes de col"mna de ag"a s"elen "tilizar aire comprimido directamente para imp"lsar las t"r#inas$ Estr"ct"ras alargadas &"e p"eden capt"rar la energía a partir de "na serie de olas$ 6"eden ser estr"ct"ras 'e*i#les! como el dispositivo de 3nacondas o estr"ct"ras rígidas artic"ladas! como el 6EL3M5"tilizado en 6ort"gal$
Cerca de la costase p"eden "tilizar tecnologías como "na #oa o aleta para generar energía hidr4"lica &"e p"ede ser canalizado a la costa se "tiliza para alimentar las centrales hidroeléctricas convencionales$ Carnegie Energía de las olas! "n desarrollador 3"straliano de energía de las olas! caracteriza a las tecnologías act"ales a lo largo de dos e0es: • •
eneración costa o mar con e&"ipo s"mergido$ -"mergida o en la s"percie
Empresas y proyectos más importantes que se han llevado a cabo para producir energía a través de las olas marinas:
,no de los aparatos m4s avanzados es posi#lemente el 6elamis &"e act"almente est4 en +ase de pr"e#as en las islas de orHne en la costa de escocia$ Dos m4&"inas pelamis de seg"nda generación ha sido sometidas a pr"e#a para la eléctrica alemana EO7 la -cottish 6o?er Electricit de Escocia planea "tilizar FF m4&"inas este tipo para "na planta de 8BM de la costa escocesa$ En la act"alidad la m4&"ina 6elamis ha demostrado "na prod"cción media de m4s de 9B M d"rante JB min"tos$ El 6elamis es "na estr"ct"ra 'otante! semis"mergida! comp"esta por tramos cilíndricos artic"lados entre si! &"e permiten la 'e*ión en dos direcciones (vertical horizontal)$ El Movimiento de las olas acciona cilindros hidr4"licos! &"e #om#ean aceite a alta presión hacia "n sistema de motores hidr4"licos a través de ac"m"ladores hidr4"licos reg"ladores$ Los motores hidr4"licos accionan generadores eléctricos para generar electricidad$ El dispositivo est4 anclado! manteniéndose en "na "#icación 0a$ Las "niones "tilizadas para conectar cada tramo t"#"lar est4n cong"radas para aprovechar la energía de las olas desde estados calmos del mar$ El movimiento en las artic"laciones p"ede ser controlado activamente para hacer "so del +enómeno de la resonancia! lo &"e permite a la generación ser ma*imizada c"ando el mar est4 calmo red"cir la resp"esta d"rante las tormentas$ La energía generada se envía a la costa mediante ca#les s"#marinos estandar$ El 6elamis est4 amarrado al +ondo del mar "tilizando anclas est4ndar$ La estr"ct"ra completa tiene GBm de largo! A m de di4metro! pesa $JBB toneladas$ ran parte de este peso es del lastre de arena! seg.n 6elamis$
-e m"estra el movimiento prod"cido so#re la estr"ct"ra por la acción de las olas del mar$
En las sig"ientes dos im4genes se p"ede apreciar! en +orma es&"em4tica! como se aprovecha el movimiento de la estr"ct"ra del 6elamis de#ido a las olas! para accionar los pistones de los cilindros hidr4"licos$
En las sig"ientes g"ras se p"ede ver &"e la artic"lación de la iz&"ierda permite el movimiento en la dirección vertical la derecha en la dirección horizontal$ En am#os casos los pistones de los cilindros hidr4"licos son accionados por el movimiento$
Cómo unciona un motor hidráulico? ,n tipo de motor hidr4"lico es el representado en la g"ra 0"nto con "na #om#a hidr4"lica! para asociar &"e s" +"ncionamiento es op"esto al de la #om#a$ En la #om#a los engrana0es giran accionados por "n motor e*terno! no representado en la g"ra! prod"ciendo la elevación de la presión del aceite &"e entra por la iz&"ierda sale con maor presión por la derecha$ En el caso del motor hidr4"lico! el aceite ingresa con alta presión por la iz&"ierda! hace girar los engrana0es sale por la derecha con #a0a presión$
Cómo unciona un acumulador hidráulico? En "n ac"m"lador hidr4"lico a resorte! como el mostrado en la g"ra c"ando la presión del aceite es alta! el resorte se comprime! Kmemorizando dicha presión c"ando la presión del aceite #a0a! el resorte se elonga! manteniendo la presión en el aceite alta dentro de ciertos límites$
En esta imagen se m"estra en si el mecanismo en con0"nto del pelamis para darnos "na idea de &"e papel 0"ega cada parte anteriormente descritas en este aparato$
El sig"iente es&"ema descri#e el proceso de +"ncionamiento del pelamis la generación de electricidad por medio de el$ Energía de la oscilación de las olas
Oscilació n de la estr"ct"r
3cción so#re los pistones de los
3c"m"lador
Motor hidr4"lico
=ed eléctrica domestica
Ca#les s"#marinos
enerador eléctrico
Ocean 6o?er Technologies (O6T) ha estado desarrollando la tecnología de energía de las olas d"rante m4s de "na década$ El e&"ipo es "n /amortig"ador de p"nto/! &"e aprovecha el movimiento relativo entre dos partes de la #oa$ Las pr"e#as de "na "nidad de 8B H (pico) se m"estra a contin"ación se llevaron a ca#o en Escocia en B$
La compa2ía tam#ién propone desplegar s" tecnología +rente a la costa de 3mérica del 7orte$ En desarrollo es "n dispositivo de 8BB H (pico)! &"e est4 previsto para la instalación en "na gran0a comercial de la onda de la costa de Oregón$ r4co Carnegie ave Energ Technolog 5z&"ierda$ !"# es otra tecnología de generación 'otante &"e ha sido recientemente ad&"irida por 3lstom (%rancia) est4 siendo desarrollado en Escocia$ El res"ltado de este en+o&"e es la 3-1555: ,na matriz de m"lti cél"las a#sor#entes de mem#ranas 'e*i#les &"e convierten la energía de las olas en potencia ne"m4tica a través de la compresión de aire dentro de cada cél"la$ Las cél"las est4n interconectadas! lo &"e permite el intercam#io de aire entre las cél"las en anti1+ase$ Con0"ntos de generadores de t"r#ina se colocan para convertir la energía ne"m4tica a la electricidad$
,n dispositivo típico comprender4 "na matriz de celdas! cada "n tama2o alrededor de F metros de ancho por G metros de pro+"ndidad! disp"estas alrededor de "na estr"ct"ra circ"lar con di4metro total de FB metros$ Tal dispositivo se estima &"e es capaz de prod"cir "n promedio de !8 M de "n mar agitado! mientras &"e tiene "n peso de acero estr"ct"ral de menos de $JBB toneladas$ El 3-1555 se demora amarrado en pro+"ndidades de ag"a de "nos BB "tilizando los di+erenciales de amarre est4ndar$
"ave$oller es tecnología nlandesa! propiedad de la Compa2ía de Energía 3! &"e est4 totalmente s"mergida #a0o el ag"a genera$ Consiste en "na serie de aletas &"e se m"even lateralmente en resp"esta a p"lsos de energía de onda$ Estas aletas son a s" vez acoplada a los cilindros hidr4"licos &"e desarrollan presión en "n circ"ito hidr4"lico a s" vez se "tiliza para alimentar "n Motor hidr4"lico$ 3rri#a a la iz&"ierda: ave=oller principio$ 3#a0o a la iz&"ierda: ista del ?averoller en el +ondo del mar$ Derecha: ave=oller desplieg"e$
El dise2o act"al se #asa en "na "nidad de 8BB H$ Las pr"e#as han tenido l"gar a nales de B en las costas de port"gal$ %oith &ydro unity '"avegen( "saron "na t"r#ina de ells con la c"al "tilizaron la tecnología de col"mna de ag"a oscilante en la isla de 5sla en Escocia$ La "nidad +"e instalada en el a2o BBB ha operado d"rante m4s de B a2os$ -in em#argo ,n maor desarrollo de la tecnología! no ha sido posi#le$
La planta de 6ico es tam#ién "n dispositivo de col"mna de ag"a oscilante sit"ado en tierra en las 3zores$ Tanto las plantas lapa 6ico son los primeros e0emplos de convertidores de energía de las olas han demostrado la capacidad operativa de la oscilación de los dispositivos de la col"mna de ag"a &"e "tilizan t"r#inas de aire$
)ecnología !quamarine *yster 3"n&"e no se s"merge completamente d"rante el +"ncionamiento se p"ede plegar de#a0o de la s"percie plana si se desea en ciertas condiciones del mar$ ,na de las principales venta0as de este en+o&"e es tomar la conversión de energía hidr4"lica1mec4nica1eléctrica comple0a del medio am#iente marino localizarlo en la costa (o potencialmente en plata+ormas marinas) la tecnología de la energía "ndimotriz Oster capt"ra la energía de las olas cercanas a la costa la convierte en electricidad$ Esencialmente Oster es "na #om#a de onda con motor &"e emp"0a el ag"a a alta presión para accionar "na t"r#ina hidroeléctrica en tierra$ La tecnología "tiliza "n circ"ito cerrado con ag"a d"lce como "n '"ido hidr4"lico acciona "na t"r#ina 6elton en 1shore$ El tama2o de la "nidad act"al es de GBB H &"e est4 siendo desplegado en "n sitio de pr"e#a en escocia$ La compa2ía planea desarrollar "na planta comercial de AB M en la isla de Le?is (Escocia)$ Carnegie Energía de las Olas (CE) ha desarrollado "na tecnología totalmente s"mergida (llamado CETO)$ La tecnología consiste en "na serie de #oas dise2ado para +"ncionar hidr4"licamente con cilindros anclados al +ondo marino$ La energía hidr4"lica prod"cida se transmite a tierra por t"#ería se "tiliza para accionar "n motor hidr4"lico acoplado a "n generador$ Los circ"ito hidr4"licos est4n cerrados "tiliza ag"a d"lce$
En B la compa2ía pro#ó con é*ito s" prototipo CETO6 J en "n sitio cerca de la isla 0ardín! al s"r de 6erth 3"stralia$ La "nidad desarrolló "na prod"cción media de GB H en B min"tos$
)ecnología CE)*: Esta tecnología tiene venta0as &"e merecen ser reconocidas p"estas #a0o el re'ector las c"ales son: •
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-acricando la capt"ra de energía en #enecio de s"pervivencia al ser totalmente s"mergido$ 5ncorpora características de dise2o &"e limitan la capt"ra de energía en altos estados de la mar$ Trata de "tilizar componentes pro#ados de la ind"stria del petróleo gas en alta mar -e centra en la simplicidad de ingeniería! partic"larmente en el 4rea de desplieg"e la "nidad rec"peración$
La compa2ía tiene previsto instalar "na matriz conectada re0illa de 8 * AB H CETO 8 "nidades a s" sitio de la isla del 0ardín en BJ$ La tecnología de energía de las olas sig"e avanzando ha "na m" me0orada apreciación de la importancia del dise2o ro#"sto pr"e#as c"idadosas$ El m4s reciente desarrollo de tecnologías cercanas a la costa indica "na comodidad de los inversores con el concepto de la simplicidad de ingeniería en e&"ipos de alta mar$ M"chas empresas tratan de adaptar las tecnologías aprender las lecciones de la ind"stria del petróleo gas en alta mar! &"e ha sido pionero en la ingeniería en alta mar$
a c i n a c e m a a c i n a c e m o r d i < N
e t n a o # r o d a " t c 3
a c i l " a r d i < a a c i n a c e M N a m o >
a c i n a c e m a a c i l " a r d i < N
a n i # r " t e d a i c n e t o 6
a c i r t c e l e a a c i n a c e M N r o d a r e n e )
Montaje del actuador boyante 1
6or el momento ha &"iz4s "na media docena compitiendo en conceptos de la tecnología a la vang"ardia del desarrollo de energía de las olas$ 7o es posi#le tener "n ganador denitivo de hecho alg"na tecnología p"ede emerger para vencer a los otros$ Los inversores han sido generosos con la ind"stria han s"+rido varias decepciones$ Es esencial &"e vean "na r"ta a la comercialización emergente d"rante los pró*imos dos a tres a2os$ La participación de "tilidades como E$O7! -cottish 6o?er ED% (%rancia)! así como +a#ricantes de e&"ipos originales como 3>> empresas E6C como DC7- (%rancia) es "na se2al m" positiva$ Estas son las empresas &"e en .ltima instancia proporcionan la nanciación para el desplieg"e a gran escala$
