SET-TE: Energía oceánica

SET-TE: Energía oceánica
1.- Descripción general
La energía oceánica se puede considerar una energía renovable emergente, ya que
todavía se están desarrollando multitud de nuevos conceptos para obtener
eficazmente energía de los océanos. En este sentido, se señala que existen
patentes registradas de más de 1.000 dispositivos que tratan de extraer energía de
sólo de las olas[1].
La energía contenida en los océanos se puede obtener principalmente a través del
aprovechamiento de los flujos del oleaje, de las corrientes marinas y de las mareas,
aunque también se está trabajando en el aprovechamiento de los gradientes
térmico y salino del agua. También hay estudios que señalan a la biomasa marina
como recurso a contabilizar dentro de la energía de océanos[2], aunque en nuestro
caso queda incluida dentro de los SETs dedicados a biomasa y biocombustibles.
La utilización actual de la energía oceánica es todavía muy escasa, alcanzando tan
solo unos 0,002 EJ/año (544 GWh) en 2007[3], aunque el potencial técnico de la
energía oceánica se estima en unos 926 EJ/año, existiendo otros estudios que,
incluso, desagregan el potencial técnico en relación a las distintas tecnologías en
desarrollo (tabla 1)[4,5].
Tabla 1.- Recursos estimados para la producción de energía eléctrica a partir de los océanos a nivel mundial)[4,5].
Además, conviene señalar que mientras unas tecnologías están despegando desde
producciones muy reducidas pero en una fase de actividad muy intensa, otras son
tecnologías muy consolidadas pero con escasa capacidad de crecimiento debido,
principalmente, a condicionantes técnicos y medioambientales. Por otro lado, no
es hasta el último informe del grupo de Sistemas de Energía de Océanos de la IEA[6]
cuando se publican datos de la potencia oceánica instalada a nivel mundial y
desagregada por tecnologías (tabla 2):
Tabla 2.- Potencia oceánica instalada y en proceso de instalación a nivel mundial (2009)[1].
1
2.- Estado actual de la tecnología
Existen distintas estrategias para obtener energía de los océanos, las cuales se
pueden concretar en las siguientes tecnologías:
Oleaje:
El oleaje se crea por la fuerza del viento que se mueve por los océanos, pudiendo
viajar miles de kilómetros con mínimas pérdidas de energía hasta que son
modificadas por otros vientos. El mayor inconveniente de esta fuente de energía es
su variabilidad, aunque algunos patrones de variación estacional pueden ser
identificados [7]. El nivel de energía del oleaje se suele definir en términos de
potencia por unidad de longitud, considerando como buenas localizaciones las que
muestran valores entre 20 y 70 kW/m, las cuales se ubican en latitudes de
moderadas a altas, con valores más constantes a lo largo del año en el hemisferio
sur. La potencia de la ola es proporcional al período y al cuadrado de la altura de la
misma.
Aproximadamente en el 2% de los 800.000 km de línea de costa del planeta, el
flujo de energía supera los 30 kW/m. De forma más específica, los mejores
emplazamientos para generar energía eléctrica a partir del oleaje están localizados
en el extremo sur de Sudamérica, en Australia occidental y al oeste de las Islas
Británicas, donde los flujos de energía pueden ser de unos 60-70 kW/m (figura 1).
Figura 1.- Mapa en el que se señalan los mayores flujos medios de energía (kW/m) producidos por el oleaje[8].
Normalmente, los dispositivos que extraen la energía de las olas sólo tienen un
grado de libertad, aunque algunos de ellos tienen más movimientos permitidos, lo
que les puede hacer mejorar su eficiencia en el proceso de conversión a energía
mecánica. Así, hay 6 movimientos de oscilación posibles (figura 2)[9]:
2
Figura 2.- Esquema de movimientos de oscilación posibles en un dispositivo.
Los sistemas utilizados para aprovechar la energía de las olas se pueden clasificar
en los siguientes en función del principio de conversión (tabla 3):
Tabla 3.- Clasificación de sistemas para el aprovechamiento de la energía de las olas en función del principio de
conversión[10].
1.- Columna de agua oscilante: en estos dispositivos, el movimiento ondulatorio
del agua causado por las olas induce un movimiento similar en la columna de aire
encerrada en la estructura (figura 3). La electricidad se obtiene a partir de turbina
de aire, la cual aprovecha las variaciones de presión del aire para generar energía
eléctrica. El movimiento de estas turbinas es independiente de la dirección del
fluido, es decir, son autorrectificadoras. Esto es debido a la simetría del perfil del
rotor, que permite actuar de forma idéntica ante el movimiento del fluido en cada
sentido.
3
(a)
(b)
Figura 3.- (a) Esquema del dispositivo de columna de agua oscilante instalado en costa y (b) imagen del mismo en la Isla de
Isley (fuente: Wavegen)[11].
Estos dispositivos se dividen entre los que tienen estructura fija (aislados o en
rompeolas) y los flotantes. Entre los de estructura fija aislados, se pueden distinguir
los instalados en costa y los anclados al lecho marino. En el primero de los casos
destaca el LIMPET, que se instaló en Escocia en el año 2000 y alcanza una potencia
de unos 500 kW en condiciones nominales, así como el instalado en la isla de Pico
(Azores). Estos dispositivos van conectados directamente a la red, siendo su
eficiencia de un 30%, aproximadamente. En cuanto a los de estructura fija,
aislados y anclados al lecho marino se puede señalar el instalado en el puerto de
Kembla (Australia) (figura 4a).
En cuanto a los instalados en rompeolas, destacan los ubicados en el puerto de
Sakata (Japón) (figura 4b) y en Mutriku (España). Por último, en relación a los
flotantes, son muchos los prototipos que se encuentran en proceso de ensayo,
como el Migthy Wale (figura 4c) y el Sperboy (figura 4d).
(b)
(a)
(c)
(d)
Figura 4.- Imágenes de distintos dispositivos para el aprovehcamiento de la energía del oleaje : (a) estructura fija y anclada
en el lecho marino; (b) instalado en rompeolas; (c) y (d) flotantes.
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2.- Cuerpos oscilantes: en este caso la electricidad se obtiene a partir de motores
hidráulicos, turbina hidráulica o generadores eléctricos lineales. Los sistemas se
pueden dividir tanto en cuerpos flotantes o sumergidos, como en cuerpos que
generan electricidad a partir de movimientos de traslación o de rotación. De esta
forma, como sistema flotante generador de electricidad a partir de movimientos de
traslación se puede señalar el AquaBuoy (figura 5a) y otros sistemas, en los cuales
las boyas se levantan al llegar las olas y succionan agua, que es impulsada hacia
abajo por una bomba hidráulica al bajar las olas, de forma que la corriente de
agua generada acciona un motor movido por aceite. Los sistemas sumergidos
generadores de electricidad a partir de movimientos de traslación (figura 5b)
también suelen emplear el mismo método para generar electricidad.
(c)
(a)
(b)
(d)
Figura 5.- (a) Sistema flotante con movimiento de traslación; (b) sistema sumergido con movimiento de traslación; (c)
sistema flotante con movimiento de rotación; y (d) sistema sumergido con movimiento de rotación.
En cuanto a los cuerpos oscilantes flotantes generadores de energía eléctrica a
partir de movimientos de rotación, se están desarrollando sistemas denominados
atenuadores multisegmentados que se orientan de forma paralela a la dirección de
la ola (figura 5c). Así, el movimiento relativo entre los cuerpos flotantes sirve para
bombear aceite a alta presión a través de motores hidráulicos, los cuales hacen
girar generadores.
Por último, en cuanto a los cuerpos oscilantes sumergidos generadores de energía
eléctrica a partir de movimientos de rotación, se pueden señalar los sistemas
“surge converter” (figura 5d)[12] consistentes en plataformas ancladas al fondo
marino que oscilan hacia delante y hacia atrás, siendo recogida su energía cinética
mediante una bomba con un pistón que la convierte en electricidad (figura 5d).
3.- Dispositivos de rebosamiento: en este tipo de sistemas la electricidad se obtiene
con turbinas hidráulicas de salto pequeño, y se dividen entre sistemas flotantes y
los que tienen estructura fija (en línea de costa o en rompeolas). Todos estos
dispositivos tienen bastante parecido con los utilizados en presas mareomotrices,
dado que tienen reservorios situados en alturas superiores a la del océano y que se
llenan de agua procedentes de las olas. El agua elevada por las olas, ayudada
además por el efecto embudo de un canal, se almacena en un embalse. Esta agua
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es posteriormente liberada por una tubería que, al caer, mueve una turbina Kaplan
unida al generador eléctrico. Al disponer el sistema de un embalse, la electricidad
se puede producir durante un período relativamente prolongado de tiempo.
Además, una vez el agua llena el reservorio ya se tiene la energía, por lo que la
potencia de ola es indiferente con tal de que sea capaz de añadir agua al
reservorio.
El dispositivo de rebozamiento más conocido y avanzado tecnológicamente es el
Wave Dragon (figura 6a), que responde a un esquema de estructura flotante
(figura 6b).
(b)
(a)
Figura 6.- (a) Imagen del dispositivo Wave Dragon y (b) esquema del mismo.
En relación con dispositivos de estructura fija en línea de costa, el más conocido es
el Tapchan (figura 7a), habiendo sido instalado con éxito el primero de ellos en la
isla noruega de Bergen en 1985, con una potencia de 350 kW y unido a la red de
suministro de electricidad. Los lugares donde se construyen estos dispositivos de
rebosamiento suelen ser acantilados casi verticales que aseguran aguas profundas
y, por tanto, un oleaje con mucha energía transportada (figura 7b).
(a)
(b)
Figura 7.- (a) esquema del dispositivo Tapchan e (b) imagen del mismo en un emplazamiento.
En cuanto a los dispositivos de rebosamiento de estructura fija en rompeolas, el
más conocido es el SSG (Seawave Slot-cone Generator), el cual consta de varios
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depósitos a diferentes niveles para recoger el agua de la ola (figura 8). El
dispositivo, diseñado en Noruega, cuenta con una turbina especial multietapa de
eje vertical para el mejor aprovechamiento del agua almacenada en los distintos
depósitos.
Figura 8.- Esquema del dispositivo de rebosamiento de estructura fija en rompeolas SSG.
En cuanto a los tipos de sistemas de producción de electricidad instalados en estos
dispositivos (power-take-off systems), como ya se ha ido mencionando con
anterioridad, se pueden encontrar los siguientes: (i) turbina neumática; (ii) circuito
hidráulico con presurizador de aceite y motor hidráulico; (iii) generador eléctrico
lineal (menos avanzado); y (iv) turbina hidráulica (tipo Kaplan o Pelton).
En cuanto a la ubicación de los dispositivos, los sistemas utilizados para aprovechar
la energía de las olas fuera de la costa son más complicados que los situados cerca
de la costa y en costa debido, principalmente, a problemas de amarre, acceso para
mantenimiento y la necesidad de extensos cables eléctricos sumergidos. Por otro
lado, aunque las olas tienen menos energía en la costa, esto se puede ver
compensado por el aprovechamiento de los efectos de refracción y/o difracción
que sufre la ola en estas zonas. En el caso de los dispositivos situados cerca de la
costa, se suele aprovechar la escasa profundidad del mar para colocarlos
sumergidos en el fondo marino.
El crecimiento de nuevas instalaciones de extracción de energía del oleaje en los
próximos años (tanto lejos de la costa como cerca de la costa y en costa) se estima
en unos 10 MW/año, encontrándose en la actualidad varias plantas de
demostración operativas con potencias individuales que llegan a alcanzar los 0,75
MW, aunque se están desarrollando proyectos que llegan a 1 MW[2].
Corrientes:
Las tecnologías de corrientes están centradas, fundamentalmente, en el
aprovechamiento de flujos rápidos producidos por movimientos de las mareas.
Estos flujos son acelerados por la topografía costera en determinadas zonas del
planeta y obtienen sus máximos valores a mitad de marea. Generalmente, la
potencia de los flujos de las mareas es mayor en aguas poco profundas, y donde
se producen efectos de embudo, como en estrechos o bahías. La tecnología
utilizada aprovecha conceptos ya desarrollados para la producción de electricidad a
partir del recurso eólico, aunque el fluido es unas 800 veces más denso. Se estima
que si las corrientes alcanzan una velocidad media de 2 – 2,5 m/s la instalación
puede ser económicamente viable.
7
Los tipos de tecnología que se plantean para el aprovechamiento energético de las
corrientes de mareas se engloban en alguno de los siguientes conceptos:
(i) turbinas de eje horizontal, cuyo funcionamiento es muy similar a las empleadas
en energía eólica, siendo recubiertas algunas para crear efectos de concentración
de flujo;
(ii) turbinas de eje vertical, incluyendo turbinas de flujo cruzado;
(iii) hidrodeslizadores oscilantes (oscilating hydrofoils), los cuales se mueven hacia
arriba y hacia abajo en un plano perpendicular al flujo de la marea, lo cual genera
presión sobre un fluido hidráulico que hace mover un motor hidráulico y, por
extensión, un generador eléctrico; y
(iv) dispositivos por efecto Venturi, donde el flujo de agua es introducido en un
conducto que lo concentra, con lo que produce una diferencia de presión que es
aprovechada por un segundo fluido para mover una turbina.
Como se señala con más detalle más abajo (hitos en preproducción), el pasado 12
de noviembre de 2009 ha sido instalada la primera central comercial, de 1 MW de
potencia, utilizando tecnología de eje horizontal con algunas variaciones. La
central se ha instalado en el Paso de Minas de la Bahía de Fundy, a 3 kilómetros de
la costa, en Nueva Escocia, Canadá, uno de los lugares del mundo con mayor
rango entre mareas.
Una variante de lo anterior son las corrientes marinas (también denominadas
corrientes oceánicas), las cuales están producidas por el viento y por el
calentamiento solar que incide sobre las aguas cerca del ecuador, aunque algunas
corrientes también resultan de variaciones en la densidad y salinidad del agua de
los océanos. Estas corrientes son relativamente constantes, y fluyen en una sola
dirección, en contraste con las corrientes producidas por las mareas cercanas a la
costa. Algunos ejemplos de corrientes oceánicas son la Corriente del Golfo, la
Corriente del Estrecho de Florida o la Corriente de California (figura 9)[13]. Estas
corrientes suelen estar concentradas en la superficie y la potencia global se ha
estimado en 5 TW, con densidades de potencia que llegan a los 5 kW/m2[14].
Las corrientes marinas podrían proporcionar más de 10 TWh/año
(aproximadamente 0.4 EJ/año) en los mayores estuarios, en los cuales las corrientes
pueden alcanzar valores de hasta 10 m/s[13]. Los mejores emplazamientos se
localizan en las costas oeste de América, Gran Bretaña y Australia, con flujos de
energía que pueden superar los 80 kW/m2.
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Figura 9.- Mapa con las mayores corrientes marinas superficiales del planeta[13].
La potencia media generada por corrientes marinas, por unidad de área
perpendicular al flujo es, al igual que en el caso de la energía eólica, proporcional a
la densidad del agua y al cubo de su velocidad por lo que, al ser la densidad del
aire unas 800 veces inferior a la del agua, las corrientes marinas pueden portar
mucha más energía a velocidades mucho menores que las del viento.
A pesar de que la generación de electricidad a partir de corrientes marinas se basa
en principios físicos relativamente sencillos, similares conceptualmente a los de
generación eólica, los dispositivos no se encuentran tan desarrollados como los
que tratan de extraer la energía de las corrientes de las mareas.
Mareas:
Junto con la energía del oleaje, es la tecnología que se encuentra en una etapa
más avanzada de desarrollo. Así, la forma más habitual de extraer energía
aprovechando las mareas es mediante presas, de forma muy similar a la utilizada
para la energía hidráulica. En este caso el agua, elevada durante la pleamar de la
mareas, acciona una turbina mientras se va liberando durante la bajamar. También
se puede hacer mover turbinas en el período de pleamar, aunque no parece que
incremente significativamente la generación de energía y, en cambio, puede
incrementar los costes y los riesgos de operación.
En el caso de las centrales mareomotrices, la potencia generada es proporcional a
la superficie del embalse y al cuadrado del rango (altura) de las mareas. Por
ejemplo, en un embalse de 6 km2 y un rango de 4 m, se alcanza una potencia
media de aproximadamente 10 MW.
Actualmente hay muy pocas presas mareomotrices en funcionamiento para su
explotación comercial. La más conocida es la situada en La Rance, en la Bretaña
francesa, construida en 1956 y con una capacidad de 240 MW. Otras plantas
operativas son la localizada en Anapolis Royal (Nueva Escocia, Canadá) la cual se
puso en marcha en 1984 y consta de una sola unidad que genera 18 MW.
9
También están en funcionamiento una planta de 400 kW en la Bahía de Kislaya
(Murmansk, Rusia), terminada en 1968, y varias en China, entre ellas una de 500
kW en Jangxia Creek localizada en Mar del este de China.
Otros procesos que utilizan la energía de las mareas son los denominados arrecifes
(reefs), lagunas (lagoons) y cercos (fences) de mareas (figura 10). Los arrecifes de
mareas utilizan turbinas con flujo fijo que operan con un salto (head difference)
constante de dos metros mantenido mediante bloques de hormigón flotante o
puertas móviles. Las lagunas de mareas son estructuras independientes construidas
mar adentro o en forma semicircular conectada a costa, operando de forma similar
a las presas, aunque no existe ninguna operando hasta la fecha. Los cercos de
mareas se instalan en aguas abiertas y poco profundas en las cuales se producen
flujos importantes de agua debido a oscilación de las mareas, por lo que producen
energía tanto en marea ascendente como descendente.
Figura 10.- Esquema de distintos tipos de aprovechamiento de la energía oceánica que podrían ubicarse en el Estuario de
Severn.
El potencial de energía de las mareas es de unos 800 TWh/año[1]. Los lugares
con mayor potencial se encuentran indicados en la figura 11[15], observándose
lugares muy favorables son el Reino Unido, donde podría generarse hasta el
25% de su energía eléctrica total a través de esta tecnología. Otros lugares
idóneos se encuentran en Francia, Irlanda, Canadá, estados Unidos, Argentina,
Chile y Australia.
10
Figura 11.- Rangos de mareas en distintos emplazamientos favorables del planeta[15].
Gradientes de salinidad:
Es un tipo de tecnología que aprovecha la energía producida por aumento de la
entropía al mezclar agua con distintos valores de salinidad y, aunque aún está
poco desarrollada, se estiman unos recursos globales teóricos que pueden alcanzar
los 2.000 TWh/año[1]. Se plantean, al menos, dos conceptos para convertir la
energía producida por dicho incremento de entropía, la ósmosis por presión
retardada y la electrodiálisis invertida.
La ósmosis por presión retardada consiste en el movimiento de una turbina
mediante el incremento de presión producido por el flujo de agua dulce, la cual
atraviesa una membrana, cuando es puesta en contacto con agua salada. La
producción de electricidad mediante esta técnica es muy ventajosa, ya que se
puede considerar constante los 365 días del año. Las membranas están
constituidas por compuestos poliméricos, y el desarrollo de la tecnología se mide
en términos de watios producidos por metro cuadrado de membrana polimérica.
Así, la primera central eléctrica que utiliza esta tecnología consigue alcanzar 1
W/m2[16], aunque ya se han desarrollado membranas con densidades de 3 W/m2, lo
cual ha supuesto un adelanto sustancial al considerar que tan sólo en 1999 la
eficiencia llegaba a 0,1 W/m2. A nivel mundial se estima que la tecnología de
ósmosis por presión retardada podría producir unos 1 600 TWh al año[17], lo que
implica una potencia de unos 183 GW funcionando al 100% de su capacidad.
La electrodiálisis invertida (reversed electrodialysis) utiliza la diferencia en potencial
químico entre dos disoluciones con distinta salinidad para generar un voltaje que
utiliza membranas de electrodiálisis para producir corriente eléctrica. De esta
forma, no es el agua la que atraviesa la membrana, sino los iones de cloro y sodio.
Esta configuración requiere dos tipos de membrana, una para cada tipo de ion, lo
que hace el proceso más complicado. Sin embargo, presenta las ventajas, frente a
la ósmosis, de trabajar a presiones más bajas y que el transporte de iones es el
que crea la corriente, por lo que no requiere de turbina para producir electricidad,
aunque ésta sea en continuo.
11
Gradientes de temperatura:
Esta tecnología utiliza la diferencia de temperatura que existe entre aguas
profundas y superficiales para hacer funcionar una máquina de calor. Por este
motivo, las mayores eficiencias se logran a las menores latitudes (ecuador y
trópicos), aunque son muy bajas debido a que las diferencias de temperatura son
muy pequeñas (1 – 3% de eficiencia, aunque teóricamente se señala que podría
alcanzarse un 6 – 7%). El único ciclo capaz de ser utilizado en estos dispositivos es
el Rankine, utilizado habitualmente como el ciclo de potencia que opera con
vapor, pudiendo en este caso utilizarse una turbina de baja presión de ciclo abierto
(con agua) o de ciclo cerrado (principalmente con amoniaco e intercambiadores de
calor). La simplicidad de los sistemas de ciclo abierto se ve contrapesada por las
mayores exigencias de turbinas de baja presión mucho más grandes y sistemas de
compresión más complejos[18], limitando la potencia máxima a 10 MW.
Los recursos para este tipo de tecnología cubren un área de más de 100 millones
de km2 a lo largo de las regiones tropicales de los océanos[18]. Se trata de una
tecnología que puede ofrecer potencia con capacidades de carga muy elevadas,
por lo que puede formar parte de la base de carga de cualquier sistema de
producción, estimando una potencia teórica entre 3 – 10 TW[18] y una energía
anual de 10.000 TWh[1]. Dadas las exigencias de gradientes de temperatura (en
torno a 20º C), se estima más la ubicación de estas centrales en estructuras
flotantes que en costa. Se estiman flujos de 2,5 – 3,0 m3/s de agua fría por MW de
energía producida, siendo necesarios flujos de agua caliente aún mayores[1]. El
conducto de transporte de agua fría más extenso instalado hasta la fecha tiene 1,4
m de diámetro y 2,8 km de longitud, y fue instalado en la costa occidental de
Hawaii en 2001[18].
Los proyectos principales en este campo se centran en la desalación de agua de
mar, principalmente en India, estando operativos también plantas basadas en la
alimentación de bombas de calor para suministro de frío y calor[2]. En el ámbito de
las centrales de desalación se han conseguido producciones de 1.000 m3/día
convirtiendo, aproximadamente, un 1% del agua de mar superficial bombeada en
vapor[18]. Otra aplicación que se plantea es la utilización de la gran cantidad de
nutrientes que se pueden encontrar en aguas profundas para dedicarla a la
acuicultura marina.
Etapas de desarrollo
En la figura 12 se presenta el estado de desarrollo e implantación en que se
encuentran las distintas tecnologías oceánicas. Como se aprecia, la tecnología más
madura, de entre todas las oceánicas, es la del rango de mareas, teniendo algunas
de sus instalaciones plenamente integradas en los sistemas eléctricos de algunos
países. Las tecnologías basadas en el oleaje y las dependientes de corrientes
generadas por las mareas están entrando ya en el mercado, habiéndose instalado
prototipos comerciales en distintos emplazamientos en Europa y América. La
tecnología de gradientes de salinidad empieza a asomarse al estado de
introducción, habiendo entrado recientemente en funcionamiento el primer
prototipo de planta. Por último, la tecnología de gradiente de temperatura se
12
considera que se encuentra aún en la etapa pionera, aunque en una situación
avanzada.
Figura 12.- Estado del desarrollo de cada una de las subtecnologías dentro de la energía oceánica (elaboración
propia).
3.- Costes actuales y futuros escenarios
Es difícil, en general, contabilizar los costes del kWh para la electricidad generada
mediante energía oceánica, ya que gran parte de las tecnologías están todavía en
las fases de demostración y prototipos. Además, los costes unitarios de la energía
eléctrica señalados por los equipos que desarrollan las distintas tecnologías suelen
no ser muy creíbles[7]. En el caso de la energía del oleaje, los costes de producción
se pueden situar unas tres veces por encima de los asociados a la energía eólica en
tierra[7], lo que está haciendo que los prototipos se estén desarrollando en las
costas de países que ofrecen generosas primas a la producción a este tipo de
fuentes de energía[7].
En el caso de la central de rango de mareas que se ha construido en Corea de 254
MW de potencia, se estima que el coste de inversión se sitúa en el entorno de los
1.000 USD/kW[2]. En el caso de centrales que aprovechan gradientes de
temperaturas se estiman unos costes de inversión de 30.000 USD/kW para
centrales con potencias típicas de 10 MW[18]. En el caso de las centrales que
aprovechan los gradientes de salinidad utilizando la tecnología de ósmosis por
presión retardada, las estimaciones de costes de producción de electricidad (2008)
se sitúan en los 0,5 – 1,0 EUR/kWh[17]. Los costes se estima que deben reducirse a
largo plazo a un tercio o un cuarto de sus niveles actuales, así como que la
fiabilidad de las instalaciones deberá aumentar[2].
En relación a la descomposición de los costes, más de la mitad de los mismos en
instalaciones para aprovechamiento de la energía oceánica ubicados en la línea de
costa o cerca de la costa se invierten en el desarrollo de la obra civil[2].
En el último informe sobre el estado de la tecnología publicado por la IEA[19], se
señala que los costes de inversión y de O&M para 2010 para generación de
energía eléctrica a partir del recurso océanos se sitúa en los 3.000 – 5.000 USD/kW
13
y 120 USD/kW/año, respectivamente, mientras que para 2050 los costes se
reducen a 2.000 – 2.450 USD/kW y 66 USD/kW/año.
En la siguiente tabla 4 [2] se presentan los costes más recientes, así como los
estimados para 2030 y 2050 por la Agencia Internacional de la Energía para los
tres tipos de energía oceánica: presas mareomotrices, corrientes mareomotrices y
oleaje. En ellas se observa que la energía proveniente del oleaje prácticamente
triplica en costes a la de centrales basadas en presas en las que se aprovecha el
rango de mareas, las cuales son más baratas aunque no son representativas de las
nuevas tecnologías que se están desarrollando en aprovechamiento de energía
oceánica[2]. De esta forma, se puede señalar que los rangos típicos de costes en la
producción de electricidad a partir de energía de los océanos producido por las
nuevas tecnologías se sitúa, típicamente, entre los 0,15 – 0,30 USD/kWh[2].
Además, debido al gran desarrollo que se está produciendo actualmente en
dispositivos basados en el oleaje, se espera que en unos 20 años estos costes
puedan equipararse. La horquilla relativamente grande de costes se debe en parte
a que éstos dependen en gran medida de la idoneidad del lugar geográfico
elegido, así como distancias a redes eléctricas, costes de mantenimiento
(planificado y no planificado), efectos ambientales, etc.
Tabla 4.- Valores aproximados costes de inversión, así como de producción de energía eléctrica en sistemas de producción
de energía oceánica.
El coste de producción de energía eléctrica a partir de tecnología oceánica,
estimado en 2008 y estimada para los años 2030 y 2050 queda reflejado en las
figuras 11 y 12, de elaboración propia. En estas gráficas se contempla en qué años
se produciría la paridad de red tomando, por un lado, el ajuste lineal de la
evolución del precio medio y máximo anual de la energía eléctrica subastada por el
Operador del Mercado Ibérico de Energía (1999 – 2008) (figura 11), así como los
datos contenidos de la Energy Information Administration (USA) (figura 12).
En este sentido, se estima que ya en el año 2006 el coste más bajo de producción
eléctrica con energía de corriente de mareas empezó a estar por debajo del
máximo precio dado en la subasta del mercado ibérico, llegando a alcanzar la
paridad de red hacia el año 2017. En tecnología basada en energía de las olas con
el coste más bajo, esto no ocurriría hasta los años 2011 y 2018, respectivamente
(figura 13).
14
Figura 13.- Evolución de los costes de la energía de las olas y de las mareas y estimación del año en que la
tecnología será competitiva en términos de paridad de red en comparación con la evolución del precio medio (▪) y
máximo anual (▫) (1999 – 2008) de la energía eléctrica subastado por el Operador del Mercado Ibérico de Energía
(elaboración propia).
Utilizando las predicciones del Departamento de Energía de Estados Unidos,
estimamos que para el año 2014 el coste más bajo de producción eléctrica con
energía de corriente de mareas empezará a estar por debajo del precio de la
energía eléctrica suministrada para el sector residencial, llegando a alcanzar la
paridad de red con el precio de la energía eléctrica suministrada para el sector
industrial hacia el año 2025. En relación con la energía procedente de las olas con
el coste más bajo, esto no ocurriría hasta los años 2017 y 2023, respectivamente
(figura 14).
Figura 14.- Evolución de los costes de la energía de las olas y de las mareas y estimación del año en que la
tecnología será competitiva en términos de paridad de red en comparación con las predicciones de la Energy
Information Administration (2006 – 2030) del precio de energía para uso residencial (▪) y para uso industrial (▫)
(elaboración propia).
4.- Emisiones de CO2 y costes externos
Existen muy pocas referencias sobre la realización de este tipo de estudios en
relación a la energía oceánica. Además, dependiendo de la tecnología utilizada, las
emisiones de CO2 generadas a partir de energía extraída de los océanos podrían
aproximarse a alguna otra tecnología. Por ejemplo, para las presas para obtener
15
energía del rango de mareas se puede aproximar a estudios realizados en el campo
de la energía hidráulica, o para la energía extraída de corrientes marinas o
corrientes de mareas se puede aproximar a los estudios realizados para la energía
eólica aunque, especialmente en este último caso, los materiales utilizados
divergen.
Existen algunos trabajos que tratan todas las tecnologías renovables y que apuntan
a que las emisiones de CO2 en tecnología de aprovechamiento de la energía de los
océanos se puede situar en el entorno de los 7 g CO2/kWh de electricidad
producido[20] aunque, como se ha señalado con anterioridad, estos valores son muy
relativos debido a las distintas tecnologías que se están ensayando.
Así, hasta la fecha sólo se ha detectado un trabajo[1] que estudia con cierto rigor
las emisiones de distintos gases contaminantes para el ciclo de vida de la
tecnología oceánica, específicamente focalizado en el sistema Wave Dragon,
utilizado para extraer energía de las olas, aunque se justifica su extensión a otras
tecnologías oceánicas. En dicho estudio (figura 15) se obtienen unas tasas de
emisión de CO2 de 13,2 g/kWh, comprobando que el impacto medioambiental de
esta tecnología está principalmente concentrado en el proceso de fabricación (12,5
g CO2/kWh) y, en menor medida, en el proceso de operación (0,51 g CO2/kWh). El
uso de acero y cemento son los principales contribuyentes a dicho impacto
medioambiental, por lo que es muy importante la adecuada elección de los
materiales de construcción e, incluso, tratar de que la mayor parte de ellos puedan
ser reutilizables al finalizar su ciclo de vida.
Figura 15.- Emisiones de gases contaminantes durante el ciclo de vida de la tecnología Wave Dragon.
En relación a estudios de tiempos de vida y de retorno energético, también existen
muy pocos trabajos disponibles[1], en los cuales se plantean valores muy atractivos
para dispositivos que ya se encuentran en proceso de preproducción (tabla 5).
Estos estudios también demuestran como algunos de dichos dispositivos ofrecen
tiempos de vida especialmente prolongados, especialmente los que utilizan
tecnología similar a la hidráulica.
16
Tabla 5.- Parámetros significativos para algunas tecnologías de aprovechamiento de energía oceánica que se
encuentran en etapa de preproducción.
5.- Tendencias tecnológicas futuras
En este apartado conviene volver a recalcar la gran cantidad de tecnologías
diversas que se están desarrollando para aprovechar la energía contenida en los
océanos. A esto se suma que los fondos públicos y privados destinados al
desarrollo tecnológico para extraer energía de los océanos se diluye ante tantas
opciones sobre las que poder apostar. Además, ante la variedad de características
de los emplazamientos disponibles, cada tecnología puede responder de forma
distinta.
Por otro lado, en el desarrollo de la energía oceánica se pueden detectar varios
ámbitos de trabajo comunes con otras tecnologías renovables, como en el campo
de las turbinas para producir electricidad a partir de corrientes, muy en paralelo
con su desarrollo para el aprovechamiento del recurso hídrico en ríos sin embalse.
También se puede señalar el desarrollo de materiales compuestos para paletas de
rotores, muy en paralelo al trabajo en el campo de los aerogeneradores. Así, los
materiales compuestos más interesantes son, especialmente, aquellos basados en
fibras de carbono y resinas epóxicas, prestando especial atención a la medida de
las resistencias mecánicas, ya que estas aspas soportan a veces cargas de hasta 3
toneladas por metro cuadrado.
También se investiga en materiales específicos que sean resistentes a la intensa
corrosión marina debida a la alta salinidad del agua, especialmente en relación con
rodamientos y cojinetes, así como materiales que eviten el crecimiento de seres
vivos sobre su superficie. Otro aspecto de mucho interés es el desarrollo de
amarres que den estabilidad a los dispositivos y que garanticen su durabilidad en
ambientes hostiles, especialmente lejos de la costa.
También hay que destacar el esfuerzo que se realiza en el aprovechamiento de
sinergias para multitud de propósitos: lograr la electrificación de áreas costeras
alejadas de la red eléctrica, favorecer la ubicación de instalaciones de acuicultura,
producción de aire comprimido para la industria, integración con otras energías
renovables, como la eólica off-shore y la fotovoltaica, y la desalación de agua de
mar. En este último aspecto hay que señalar el incremento constante de la
explotación del agua de nuestros mares y océanos para ser desalada y consumida.
Para mejorar la eficiencia de estos procesos de desalación y utilizar fuentes de
17
energía endógenas, se están realizando ensayos con distintas tecnologías
oceánicas, principalmente las de oleaje y de gradientes de temperatura.
Además, de forma específica, se plantean las siguientes tendencias para cada una
de las tecnologías tratadas en este SET:
Oleaje:
Los esfuerzos principales se centran en el desarrollo de sistemas eléctricos que
suavicen la energía generada antes de ser enviada a la red eléctrica. Esto es
especialmente necesario, debido a las grandes fluctuaciones en las señales
eléctricas generadas en las boyas y otros sistemas accionados por el oleaje. Así, es
interesante la mejora en el desarrollo de turbinas de dos vías que generen
electricidad tanto con el flujo entrante como con el saliente. También existen
planes para suavizar la energía servida a la red mediante su almacenamiento por
bombeo de agua. Por otra parte, se está realizando mucha investigación básica
sobre el comportamiento de la ola y la hidrodinámica relacionada con la absorción
de la ola por parte de distintos dispositivos.
Entrando ya específicamente en los dispositivos situados mar adentro, los
desarrollos futuros apuntan, por una parte, a combinar su desarrollo de forma
asociada a la tecnología eólica off-shore, de forma que se pueda amortizar más
fácilmente la inversión. En este sentido, se plantea la utilización de tecnología de
plataforma petrolífera para avanzar en su desarrollo, aunque la gran demanda
actual de estos sistemas para dedicarlos a la extracción de crudo impide un rápido
crecimiento.
Además, las olas pueden provenir de varias direcciones, con lo que la potencia
recibida se ve reducida. Por todo ello, es muy importante hacer estudios de
evaluación de recursos de olas en cada emplazamiento, así como las potencias
máxima, media y mínima de las olas en las distintas épocas del año.
Por otro lado, también se analiza la forma de garantizar un adecuado
mantenimiento de estos dispositivos mar adentro, dadas las dificultades que este
tipo de labores implica. De este modo, se requiere reforzar el sistema de sensores
que caractericen su funcionamiento para que puedan anticipar averías, evitando
propagación de daños innecesarios por no tomar dichas medidas a tiempo.
En relación a la tecnología de oleaje cerca de la costa, ésta plantea ventajas de
cara al futuro dado que combina un menor impacto medioambiental que la
ubicada en costa, así como una menor dificultad logística, de mantenimiento y de
conexión a la red eléctrica que la tecnología mar adentro. De esta forma, los
esfuerzos principales de cara al futuro se basan en la localización de los mejores
emplazamientos, aprovechando efectos de ubicaciones con poca profundidad, así
como su compatibilidad con infraestructuras desarrolladas dentro del campo de la
ingeniería civil.
En el campo de la extracción de energía del oleaje en costa, también se ensayan
métodos específicos para almacenar energía, con lo que se consigue suavizar su
penetración en la red eléctrica y ajustarla a la curva de demanda. Estos sistemas de
18
almacenamiento ya se logran a partir de dispositivos de rebosamiento, mediante el
almacenamiento de agua en altura, así como en dispositivos de columna de agua
oscilante, mediante el efecto de volante de inercia que pueden tener las turbinas
(en turbinas neumáticas). Sin embargo, en este segundo caso el efecto es muy
pequeño y hace falta mucho esfuerzo de desarrollo tecnológico, dado que las
turbinas funcionan en ambas direcciones.
Otro aspecto de mucho interés en este campo es estudiar y conseguir reducir el
impacto medioambiental de los dispositivos, lo que está limitando
considerablemente su expansión actualmente.
Corrientes:
En este campo, también se trabaja en el desarrollo de sistemas eléctricos que
suavicen la energía generada antes de ser enviada a la red eléctrica. En el caso de
las mareas, las fluctuaciones con más intensidad se producen en unas pocas horas
dentro de un intervalo periódico de 12 horas, y también conviene señalar que son
mucho menos aleatorias que las que se producen al extraer energía del oleaje.
Otros aspectos que se están tratando son los relacionados con los sistemas
eléctricos utilizados, investigando sobre el control de la velocidad de las turbinas y
rotores, de modo que se maximice la potencia eléctrica de salida.
También en esta tecnología se trabaja en la combinación de proyectos que
aprovechen el rango de mareas alejados de la costa con turbinas eólicas,
compartiendo el emplazamiento, la cimentación, los anclajes y la conexión
eléctrica. De esta forma, se considera que se pueden reducir los costes de manera
sustancial [2].
En la extracción de energía de las corrientes oceánicas, dado que la tecnología se
encuentra menos desarrollada, actualmente se está haciendo mucho esfuerzo en
determinar los mejores emplazamientos a partir de los recursos detectados, los
cuales son, generalmente, los más difíciles de determinar dentro de las energías
oceánicas. Por este motivo, existe una gran dosis de confidencialidad entre los
promotores de estas energías. Entre las técnicas más avanzadas para la
determinación de los perfiles de corrientes marinas, es de destacar la
recientemente incorporada basada en el efecto Doppler acústico. Aún así, los
datos sobre corrientes marinas están distribuidos con escasa densidad geográfica,
por lo que a menudo hay que interpolar o aplicar métodos de modelado numérico
basados en la dinámica de fluidos.
Por último, hay que destacar que también en este ámbito se realiza investigación
básica en el estudio del flujo de la corriente de agua y el efecto de la orografía
marina, así como investigación aplicada en cimentación, diseño de estructuras,
turbinas y procesos de instalación[2].
Mareas:
En este campo se están realizando muchos estudios de evaluación de impacto
ambiental, dado que las localizaciones geográficas con mayor potencial se sitúan
en estuarios con una gran riqueza biológica. Para las presas es necesario un
19
estudio cuidadoso de los emplazamientos, dado que la tecnología reduce el rango
de las mismas dentro de la presa, lo que afecta no sólo a la riqueza biológica de
los estuarios, sino también a la calidad del agua[2]. Así, se están planteando
estudios para comprobar si las lagunas de mareas tienen más o menos impacto
medioambiental que las presas.
Por otro lado, las mareas pueden causar efectos de resonancia al llegar a estuarios,
en el caso en que la frecuencia natural de éste coincida con la frecuencia de la
marea en mar abierto. Para estudiar las resonancias se recurre frecuentemente a
modelos teóricos, pero también se pueden desarrollar modelos experimentales con
tanques de agua. Estos efectos de resonancia son muy notables en las costas del
oeste de Europa (Francia e Inglaterra principalmente), dado que el movimiento
ondulatorio de las mareas de 12 horas ofrecen un tamaño de longitud de onda
que coincide con el doble de la anchura del Océano Atlántico (2 x 4000 km). Los
efectos de resonancia en estuarios son muy complejos por lo irregular de su
anchura y profundidad, aparte del efecto embudo que introducen. Estos efectos,
junto con los de resonancia, están siendo muy estudiados por su interés en el
Estuario de Severn (figura 16), en el cual las mareas pueden hacer que el agua en
la pleamar se eleve hasta 7-11 metros, según las localizaciones.
Figura 16.- Rango de mareas en el Estuario de Severn, acentuado por efectos de embudo y de resonancia[21].
Gradientes de salinidad:
Tanto para las instalaciones que utilizan la ósmosis por presión retardada como la
electrodiálisis inversa como técnica de obtención de energía a partir de gradientes
de salinidad, se plantean dos objetivos principales: (i) mejorar la eficiencia de
producción de energía, y (ii) conseguir una producción de 24 horas al día de forma
prolongada.
Para la ósmosis por presión retardada, dado que los dos únicos componentes del
sistema son el intercambiador de presión y la membrana, los principales esfuerzos
se están centrando en mejorar sus prestaciones y hacerlos más grandes.
Específicamente, los principales esfuerzos en relación a la membrana se están
centrando en lograr una mayor generación de potencia eléctrica por unidad de
área, previendo alcanzar los 5 W/m2 en los próximos años. Con la tecnología de
electrodiálisis inversa aún hace falta desarrollar dispositivos básicos de
demostración que resulten robustos para ser ensayados de forma prolongada.
20
Gradientes de temperatura:
Los principales desafíos tecnológicos vienen dados en función de la ingeniería
necesaria para la adecuada ubicación de las instalaciones. La explotación de áreas
oceánicas remotas, especialmente en áreas de los trópicos y con plataformas
flotantes, es una necesidad que plantea importantes desafíos tecnológicos. Así, la
transferencia de tecnología por parte de países desarrollados a los países con
laszonas de mayor potencial para el aprovechamiento de esta fuente de energía
sería una buena estrategia para su desarrollo.
También se trata de encontrar nichos de mercado que animen a un mayor
desarrollo de la tecnología, quizá también asociada a necesidades de desalación de
agua marina, acondicionamiento o suministro de nutrientes obtenidos en aguas
profundas y destinados para la acuicultura.
6.- Hitos en preproducción 2008-2010
Oleaje: Entrada en funcionamiento del generador de energía del oleaje
Pelamis[20,22]:
En septiembre de 2008 fueron instalados en el norte de Portugal, a 5 km de la
costa, 3 dispositivos Pelamis, sirviendo un total de 2,25 MW (figura 17). Los
dispositivos Pelamis están amarrados al fondo marino mediante cables y están
compuestos por cinco secciones modulares cilíndricas de 3.5 m de diámetro y una
longitud total de 150 m. El oleaje activa circuitos hidráulicos cuyos actuadores
están situados en las zonas de unión entre módulos bombeándose de este modo
aceite a alta presión a través de motores hidráulicos los cuales accionan los
generadores eléctricos. El peligro de este sistema reside en su comportamiento en
condiciones de gran oleaje. Sin embargo, los dispositivos presentan una sección
relativamente pequeña en la dirección transversal a las olas, de modo que al
aumentar el oleaje, cada vez absorben menos energía con lo cual se asegura su
supervivencia. Su coste se estima en unos 6.000 USD/kW[2].
(b)
(a)
21
(c)
Figura 17.- (a) Dispositivo Pelamis en operación; (b) matriz de potencia de dicho dispositivo en función de la altura de la ola;
y (c) esquema del interior del mismo.
Oleaje: Puesta en marcha del dispositivo Oyster para el aprovechamiento
de la energía de las olas[23]:
El pasado 20 de noviembre de 2009 fue inaugurado el dispositivo Oyster de 315
kW, diseñado para la obtención de energía a partir del oleaje a profundidades
entre 10 y 16 m. Está constituido por una aleta oscilante, de 12 m de altura y 18
m de ancho, que se instala dentro del agua y cercano a la línea de costa, como se
aprecia en la figura 18. El movimiento oscilante producido por las olas acciona
unos pistones que bombean agua del mar, a alta presión, a través de una tubería
hasta un generador eléctrico que se encuentra en tierra y puede generar hasta
unos 600 kW.
(b)
(a)
(c)
Figura 18.- (a) Esquema de funcionamiento del dispositivo Oyster; (b) proceso de instalación del dispositivo en las aguas de
Escocia; y (c) dispositivo en operación.
22
Corrientes: La primera central comercial que aprovecha las mareas en mar
abierto (in-stream tidal) entra en funcionamiento[24]:
El pasado 12 de noviembre de 2009 fue instalada la primera central comercial, de
1 MW de potencia, que se basa en el aprovechamiento de la energía de las mareas
en mar abierto. La centra instaló en el Paso de Minas de la Bahía de Fundy, a 3
kilómetros de la costa, en Nueva Escocia, Canadá, uno de los lugares del mundo
con mayor rango entre mareas. La turbina mide 10 metros y pesa 400 Tm,
descansando sobre el fondo marino sostenida por una base submarina sujeta por
gravedad (figura 19). La turbina está totalmente sumergida, de forma que no es
visible, y gira en una dirección cuando la marea sube y en la contraria cuando baja,
evitando complejos sistemas de orientación. La turbina se autolubrica sin la
necesidad de aceites, grasas u otros fluidos que pudieran tener impacto
medioambiental. La parte central de la turbina es abierta para facilitar el paso de
vida marina a través de ella, y será monitorizada durante dos años para comprobar
que no produce impacto medioambiental.
(a)
(b)
Figura 19.- (a) Esquema del proceso de instalación del dispositivo en la Bahía de Fundi; y (b) esquema del
dispositivo.
Corrientes: El proyecto SeaGen para aprovechamiento de corrientes de
mareas entra en funcionamiento[25]:
En el año 2008 se terminaron dos instalaciones precomerciales, de escala media de
potencia, que inyectan energía eléctrica a la red a partir de una turbina formada
por dos hidrogeneradores gemelos de eje horizontal con aspas de 16 m de
diámetro y con una potencia de 1.2 MW. El dispositivo, del denominado Proyecto
SeaGen (figura 20), en Irlanda del Norte, exporta una media de 5 MWh a la red en
las 6,25 horas que dura una marea. El dispositivo está colocado en una zona con
una profundidad media de 27 m, donde las aguas alcanzan velocidades de 19
km/h y dispone de un sonar para parar las aspas si se detecta alguna ballena
acercándose.
23
(b)
(a)
Figura 20.- (a) Curva de potencia del SeaGen en función de la velocidad de la corriente, obsevándose un hueco de
potencia inducida para demostrar el control del dispositivo; y (b) esquema del dispositivo.
Mareas: Últimas fases de la central de rangos de mareas de Sihwa[2]:
La central de Sihwa (Corea del Sur) se encuentra en las últimas fases de
construcción (figura 21), y se espera que entre en operación dentro del año 2010.
Esta central incorpora 10 turbinas, tipo bulbo como las de La Rance, con una
potencia total de 260 MW, por tanto, será la mayor del mundo. El diámetro de los
rotores de las turbinas de 26 MW es de 7.5 m. La producción anual será de unos
550 GWh, un poco mayor que la de La Rance. Corea puede convertirse en el
mayor productor mundial de energía eléctrica mediante esta tecnología durante
muchos años, ya que planea la construcción de otra planta de doble potencia que
la anterior (520 MW) en la Bahía de Garolim.
Figura 21.- Mapa e imagen de satélite de la central de Sihwa.
7.- Hitos en innovación 2008-2010
Mareas: Estudios de viabilidad para aprovechar el rango de mareas en el
Estuario del Río Severn[2,26]:
Desde el punto de vista de variedad de proyectos de investigación, innovación y
viabilidad sobre el aprovechamiento de la energía de las mareas de grandes rangos
(de hasta 12 m), el Estuario del Río Severn es quizás el que ha recibido una mayor
24
atención a nivel mundial. En mayo de 2008 el Gobierno del Reino Unido lanzó un
macroproyecto de dos años de duración que considera multitud de aspectos a
desarrollar, tanto de investigaciones tecnológicas como económicas, con lo que no
se tomará ninguna decisión, al menos, hasta finales de 2010. Las potencias de las
varias centrales a desarrollar, basadas en las presas mareomotrices, y también en
las corrientes marinas, cubren un gran intervalo de escalas, desde los 0,63 GW
hasta los 14,8 GW. Asimismo incluye las lagunas de mareas antes mencionadas.
Algunas estimaciones consideran que podría producir 17 TWh/año (equivalente a
dos centrales de 1 GW de potencia) si se construyera un dique de 16 km de largo,
lo que implicaría un coste de 29.000 millones de USD y un período de
construcción de 20 años[27].
Gradientes de salinidad: La primera central basada en ósmosis empieza a
funcionar en Noruega[16]:
El pasado 24 de noviembre de 2009 fue inaugurada la primera central eléctrica
que utiliza agua de dulce de un río y agua salada procedente de un fiordo para
producir energía eléctrica. La central, perteneciente a la compañía Statkraft, utiliza
el sistema de ósmosis por presión retardada y membranas de poliéster, polisulfona
y poliamida capaces de producir 1 W/m2 de energía eléctrica. La presión del agua
al atravesar la membrana desde la parte dulce a la salada es equivalente a una
columna de 120 metros de agua, lo que se asimila a una central hidroeléctrica. En
esta instalación, la superficie de membranas utilizada es de 2.000 m2. La empresa
cree sencillo poder alcanzar los 2 – 3 W/m2, espera poder comercializar la
tecnología en el año 2015 y considera que hasta un 10% de la energía eléctrica
noruega podría proceder de este tipo de instalaciones.
8.- Estadísticas de publicaciones
Respecto a las publicaciones producidas en los últimos nueve años en relación a la
tecnología oceánica (figura 22), se puede señalar que el volumen es pequeño en
relación a otras tecnologías que tratan de desarrollar fuentes renovables, lo que
puede ser atribuido al importante desembolso económico que implica el desarrollo
de prototipos. También hay que destacar que se aprecia una actividad ascendente,
aunque con cierta moderación, lo que puede ser interpretado como la
constatación de que aún estamos en el inicio del despegue de esta tecnología
dentro del sector de las energías renovables.
25
Figura 22.- Número de publicaciones científicas durante el período 2001-2009 para los distintos tipos de subtecnología
oceánica (elaboración propia).
Así, destaca la actividad en la tecnología que aprovecha las corrientes, que alcanza
el mayor nivel de actividad, seguida por el aprovechamiento de la energía de las
olas. Esta situación podría resultar, en principio, contradictoria, dado que el
potencial técnico de la tecnología del oleaje es muy superior al de corrientes (tabla
1). No obstante, la tecnología que aprovecha las corrientes parece estar más
definida, lo que puede estar jugando a su favor en relación al número de
publicaciones detectadas.
En cuanto a la actividad literaria relacionada con el aprovechamiento de las
mareas, ésta se puede considerar considerablemente por debajo de las anteriores,
lo que puede ser atribuido a que sus aspectos técnicos son ya muy maduros,
centrando el mayor esfuerzo de investigación y desarrollo en aspectos de impacto
medioambiental.
Por último, la actividad en conversión por gradientes térmicos y de salinidad resulta
muy moderada, lo que también puede ser atribuido a la falta de atractivo actual de
estas tecnologías y a los condicionantes de emplazamiento que exigen estas
tecnologías.
9.- Referencias
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tidal power plant)”. New Energy Externalities Developments for Sustainability
(NEEDS). (2008).
2.- “Energy Tecnhnology Perspectives 2008”, Chapter 12. International Energy
Agency.
26
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5.- IEA Statistics for 2004.
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7.- A.F. de O. Falcão. The development of wave energy utilisation. Annual Report
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Systems. p. 38.
8.- Coordinated Action on Offshore Energy: Ocean Energy Conversion in Europe
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Greece 2006, p. 32.
9.- Proyecto fin de carrera de Julia Fernández Chozas, ETS Ingenieros Industriales.
UPM (2008).
10.- A.F. de O. Falcão, Wave energy utilization: a review of the technologies.
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11.- J. Twidell, T. Weir, “Renewable Energy Resources”, Taylor & Francis, London,
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12.- www.aquamarinepower.org
13.- News Feature. Nature 454 (2008) 823.
14.- Technology White Paper on Ocean Current Energy Potential on the U.S. Outer
Continental Shelf. Minerals Management Service. U.S. Department of the Interior
(May 2006).
15.- B. Sorensen, “Renewable Energy”, Academia Press, London (2000) p. 447.
16.- “No pinch of salt”. Science and Technology. Economist. 3rd December 2009.
17.- Ø.S. Skråmestø and S.E. Skilhagen. Status of technologies for hanessing
salinity power and the current osmotic power activities. Annual Report 2008.
International Energy Agency Implementing Agrement on Ocean Energy Systems. p.
50.
18.- G.C. Nihous. Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) and derivative
technologies: status of development and prospects. Annual Report 2008.
International Energy Agency Implementing Agrement on Ocean Energy Systems. p.
45.
19.- Energy Technology Perspectives. International Energy Agency (2010).
20.- NEEDS, 2009. Wolfram Krewitt. “External costs of energy technologies”.
Brussels, 16-17 February 2009.
21.- G. Boyle, “Renewable Energy”, Oxford 2004
22.- Pelamis Wave Power. www.oceanpd.com/pelamis
23.- Aquamarine Power. http://www.aquamarinepower.com/technologies/
24.- Wave and tidal energy. Renewable Energy Focus News. 17th November 2009.
25.- Marine Current Turbines. www.marineturbines.com/3/news/article/7/seagen
26.- Department of Energy and Climate Change. UK Government.
www.decc.gov.uk/severntidalpower
27.- D. Crery, Science 320 (2008) 1574.
27