Fuente: OffShore Energy. Amir Garanovic. 13/01/2023
El siguiente articulo está basado en un artículo de opinión escrito por Tony Lewis, director de tecnología de OceanEnergy, una empresa de energía undimotriz con sede en Irlanda que actúa como coordinadora del proyecto WEDUSEA.
Un proyecto ambicioso que tiene como objetivo crear un cambio radical para el sector de la energía undimotriz ha reunido a 14 socios industriales y académicos de todo el Reino Unido, Irlanda, Francia, Alemania y España, que trabajarán codo con codo para comercializar esta industria emergente de la energía undimotriz en todo el mundo.
El proyecto WEDUSEA de € 19,6 millones ha sido financiado en parte por el programa Horizon Europe de la Unión Europea y por Innovate UK, la agencia de innovación del Reino Unido, y estará dirigido por la empresa irlandesa OceanEnergy.
El proyecto demostrará un convertidor de energía undimotriz flotante de 1 MW, OE35, conectado a la red en el sitio de prueba del Centro Europeo de Energía Marina (EMEC) en Escocia. Se espera que cree una vía de implementación de tecnología para una granja piloto de 20 MW al lograr una disminución significativa en el costo nivelado de la energía (LCOE) para la industria de la energía undimotriz.
Tony Lewis, director de tecnología de OceanEnergy, dedicado toda su carrera a las energías renovables marinas, ha arrojado más luz sobre el potencial de este recurso de energía limpia y las expectativas del proyecto WEDUSEA.
Un proyecto de asociación con potencial impacto global
Es realmente emocionante comenzar a trabajar en el proyecto WEDUSEA, después de años en la planificación. Nos proponemos demostrar que la energía undimotriz se puede comercializar, por lo que el impacto global potencial de este proyecto de asociación es enorme. La energía undimotriz es el último recurso de energía renovable que queda sin explotar. Los principales sitios para la conversión de energía de las olas se encuentran en las costas orientales de los océanos del mundo.
Las olas son generadas por el viento, acumulando la energía y llevándola, con muy poca pérdida, a través del océano. Esto significa que las olas concentran la energía eólica de toda la superficie del océano y la transportan a la costa a favor del viento en forma de oleaje. En consecuencia, hay muchos casos en los que la energía de las olas está disponible en la costa durante las épocas de poco viento localmente, lo que hace que un sistema combinado de convertidores de energía eólica y undimotriz sea menos variable.
Las áreas típicas de recursos de energía de olas altas se encuentran a lo largo de las costas orientales del Océano Atlántico en Europa y África, en el Océano Pacífico a lo largo de las costas de América del Norte y del Sur, así como una gran cantidad de islas distribuidas en todos los océanos.
Una construcción altamente confiable y robusta
El convertidor de energía de las olas OceanEnergy (OEBuoy) tiene la columna de agua oscilante (OWC) como un sistema flotante sostenido por una gran cámara de flotabilidad sellada.
El OWC tiene una configuración en forma de L para albergar el agua oscilante en una longitud de túnel compatible con las condiciones de olas esperadas en el sitio de despliegue y esta forma reduce el calado necesario del dispositivo.
El OEBuoy es un sistema altamente confiable ya que solo hay una parte móvil, que es el corredor de la turbina de aire, ubicado sobre la línea de flotación, con todo el equipo eléctrico y auxiliar requerido alojado dentro de las cámaras de flotabilidad herméticas. La construcción del OEBuoy utiliza acero y tecnología de construcción naval convencional, lo que lo hace ideal para la producción en masa.
El proyecto WEDUSEA es la progresión natural del desarrollo de OEBuoy en el camino hacia la comercialización. Este proyecto es un desarrollo emocionante y proporcionará una ampliación a un dispositivo de 1 MW que se implementará en un sitio más expuesto, típico de las futuras ubicaciones de granjas undimotrices.
El diseño básico de la estructura del WEC se basará en la experiencia del despliegue anterior del OE35 en el sitio de prueba de energía undimotriz (WETS) de la Marina de los EE. UU. en Hawái. El diseño incorporará una serie de innovaciones relacionadas con el sistema de conversión de energía, el sistema de amarre y la estrategia de operaciones y mantenimiento. El consorcio involucrado en la entrega de este proyecto está compuesto por algunas de las empresas, instituciones de investigación y universidades más experimentadas en la energía undimotriz.
Cómo funciona la tecnología de energía de las olas de OceanEnergy
Hay muchos conceptos para los convertidores de energía undimotriz (WEC), pero el que está desarrollando OceanEnergy es el OWC. El sistema OWC consiste en un gran recinto semi sumergido con una apertura submarina al mar y un gran volumen de aire atrapado por encima de la línea de flotación. La presión creciente de las olas en la abertura submarina hace que la superficie del agua en el recinto se mueva y comprima el aire del interior.
Luego, este aire comprimido se dirige a través de una turbina de aire ubicada en el conducto de salida hacia la atmósfera. La presión de la onda descendente da como resultado que el aire sea inhalado de regreso a la cámara de aire a través de la turbina de aire. Este tipo de turbina se denomina autorrectificante, existen varios diseños. el proyecto WEDUSEA utiliza una turbina Wells Aerofoil que es altamente eficiente durante los flujos de aire inversos.
El diámetro de la salida de la turbina de aire es significativamente más pequeño que la superficie de la columna de agua encerrada y esto da como resultado un efecto de caja de engranajes al acelerar los flujos de aire a través de la turbina para que sea más compatible con las velocidades de rotación del generador eléctrico. Como resultado, no se requiere una caja de cambios mecánica.
Cómo se desarrolló el OEBuoy
OceanEnergy ha estado desarrollando el OEBuoy durante varios años siguiendo progresivamente los protocolos de prueba de Ocean Energy Systems (OES) y conforme a los requisitos del marco de evaluación y orientación.
El dispositivo se probó a pequeña escala en tanques de olas de laboratorio y luego se probó un dispositivo a escala 1/3, con una potencia nominal de 40 kW, en el sitio de prueba irlandés en la bahía de Galway durante más de tres años, cofinanciado por la Comisión Europea. Este desarrollo paso a paso a través de los niveles de preparación tecnológica (TRL) ha reducido los riesgos para implementaciones futuras.
El presente dispositivo de demostración de 35 metros de largo se construyó con acero en el astillero Vigor Industries en Portland, Oregón, con una capacidad nominal de 500 kW. Este dispositivo OE35 se probará en el WETS de la Marina de los EE. UU. durante 2023.
El despliegue será de dos años en las instalaciones de EMEC de renombre mundial en Escocia, a partir del verano de 2024. El WEC estará amarrado en una profundidad de agua de 60 m y ubicado a unos 5 km de la costa. También se conectará, a través de un cable submarino, a la red eléctrica terrestre de Orkney. Este será el WEC conectado a la red más grande de su tipo en todo el mundo cuando esté en funcionamiento.
La demostración exitosa del OE35 en el proyecto WEDUSEA allanará el camino para el futuro despliegue de múltiples dispositivos en una matriz para formar una granja de energía undimotriz. Este será el trampolín para el despliegue comercial completo de importantes desarrollos de centrales eléctricas para estar en línea con los objetivos futuros de la Estrategia de energía renovable en alta mar de la Comisión Europea de 1 GW de energía oceánica para 2030.
WEDUSEA es el proyecto que puede desbloquear el enorme potencial de la energía de las olas.