Energía Mareomotriz

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONALINGENIERÍA ELÉCTRICA

ENERGÍA MAREOMOTRIZ

MAURICIO ACEVEDO BYRON FREIRE MARTHA IZA JUAN NACIMBA ADRIANA PORRAS

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Mayor parte de la energía eléctrica generada a nivel mundial proviene de tipos de centrales: termoeléctricas, hidroeléctricas y eólicas

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FORMAS DE APROVECHAMIENTO

Obtención de energía de océanos y mares: Energía mareomotriz: variación nivel Energía de las corrientes marinas Energía de ondas de superficie de mar Energía olas: al chocar contra la costa Energía osmótica: diferencia de presión Energía maremotérmica: ciclo Rankine

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INTRODUCCIÓN

Es la energía que se obtiene del movimiento de las mareas y las olas del mar.

Tal movimiento se utiliza para traspasar la energía cinética a generadores de electricidad.

Bastante simple, muy similar a las centrales hidráulicas de embalse.

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EFECTO DE LAS MAREAS La amplitud de mareas no es la misma en todos los

lugares.

Introducción

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DESARROLLO DISPOSITIVOS

1737 Referencias en obra de Belidor sobre arquitectura hidráulica (molinos de marea).

1906 Idea inicial de un físico con respecto a construcción.

1976 entra en funcionamiento la primera central Mareomotriz La Rance en Francia.

1970 Inician estudios para el desarrollo de esta tecnología nueva

Actualmente una gran variedad de diseños se experimentan, algunas muy cerca de despliegue a gran escala.

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TURBINA TIPO BULBO Modelo especial de las Kaplan. Usada para

saltos de muy poca altura y gran caudal.

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TURBINAS TIPO STRAFLO

Turbinas de flujo rectilíneo, de volumen reducido.

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Greifenstein en Austria Instalación en Canadá

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TURBINAS AXIALES

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TURBINAS AXIALES

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TURBINAS DE FLUJO CRUZADO EJE VERTICAL U HORIZONTAL

Inventado por Georges Darreius en 1923 y patentado en 1929.

Turbina de Gorlov es una variante del diseño Darrieus con un diseño helicoidal, pilotado comercialmente a gran escala en Corea del Sur - 1 MW desde mayo 2009.

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TURBINAS DE FLUJO CRUZADO EJE VERTICAL U HORIZONTAL

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TURBINAS DE FLUJO CRUZADO EJE VERTICAL U HORIZONTAL

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TURBINAS DE FLUJO CRUZADO EJE VERTICAL U HORIZONTAL

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MODOS DE OPERACIÓN

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GENERACIÓN EN BAJAMAR

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GENERACIÓN EN PLEAMAR

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CENTRAL DE DOBLE SENTIDO

Generación prácticamente continua Actualmente en desuso

INCONVENIENTES: Vaciado embalse

○ Incompatible con barcos ○ Impacto ecológico

Llenado embalse: menos eficienteTurbinas reversibles (más caras)

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GENERACIÓN CON BOMBEO

FUNDAMENTO: Bombear agua para

elevar el salto hidráulico.

Se obtiene un aumento de la generación de 5-15%

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POSIBLES EMPLAZAMIENTOS

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POSIBLES EMPLAZAMIENTOS

CORRIENTES

OCEANICASvientodiferencia de temperaturas y salinidadrotacion de la tierra

INDUCIDAS POR MAREAS

MAREAS

ASTRONÓMICAAtraccion de los astros

METEREOLÓGICAFenomenos metereológicos

MODELO KEULEGAN

DATOS:• Area de la bahia• Ancho y

Profundidad• Rango de

mareas• Longitud del

canal

RESULTADOS:• Velocidad• Amplitud• Angulo

SUPOSICIONES

Paredes de la bahía verticales No hay ríos de entrada No corrientes por densidad Fluctuación de marea sinusoidal Nivel del mar crece uniformemente Área transversal del canal constante Despreciable inercia del agua

La energía disponible de una barrera es dependiente del volumen de agua. La energía potencial contenida en un volumen de agua es igual a:

E = ½ A ρ g h2 [Julios]

Donde:

h = rango de marea vertical [m] A = área horizontal de la barrera [m2] ρ = densidad del agua = 1025 [Kg/m3]

(el agua de mar varía entre 1021 y 1030 [Kg/m3])

g = aceleración de la gravedad = 9.81 [m/s2]

RANGO DE MAREA

Es la diferencia vertical entre la marea más alta y la marea más baja.

En otras palabras es la diferencia de altura entre las mareas altas y bajas.

CLASIFICACIÓN

MICROMAREAL:

Cuando el rango es menor a 2 metros

MESOMAREAL:

Cuando el rango está entre los 2 y los 4 metros

MACROMAREAL:

Cuando el rango supera los 4 metros

La energía disponible de la turbina en cualquier instante particular es:

E= ρ g Cd A √ 2 g (Z1 – Z2)3

Donde:

Cd = Coeficiente de Descarga A = Área horizontal de la barrera g = Aceleración de la gravedad ρ = Densidad del agua

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PROYECCIÓN DE PRECIOS DE GENERACIÓN

COSTOS

GENERACIÓN

EOLICA

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COSTOS GENERACIÓN POR OLAS

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COSTOS GENERACIÓN POR CORRIENTES MARINAS

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VIDEO HISTORIA ENERGIA MAREOMOTRIZ

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REPORTAJE LA RANGE

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PROTOTIPOS DE GENERACION MAREOMOTRIZ Y UNDIMOTRIZ

G:\Extras Presentación\Videos\Especial Futuris Euronews - Energía Maremotriz & Undimotriz.flv

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GENERADORES PROTOTIPO CIENCIA DIGITAL EN 1 MINUTO

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CONSULTORES E INVESTIGADORES