Desarrollo y dimensionamiento de un dispositivo de aprovechamiento de la energía de las olas (undimotriz) para el abastecimiento energético de una población costera de Cantabria

Abstract

El presente proyecto basado en el diseño y dimensionamiento de un dispositivo convertidor de energía undimotriz en electricidad, surge de la necesidad planteada en España de lograr una mayor independencia energética y contribuir al cuidado del medio ambiente. Mediante la explotación de esta fuente de energía limpia y renovable, se pretende reducir el consumo de combustibles fósiles y en consecuencia, las emisiones contaminantes derivadas de su combustión. Hasta el momento, en España, esta forma de obtención de energía no ha llegado a desarrollarse ni explotarse comercialmente. Así, este trabajo se trata de un proyecto piloto que tiene por objetivo valorar la viabilidad de que en cierta zona de la costa española, parte de la energía derive de esta fuente renovable. España, por su situación geográfica, es un país con un gran potencial energético, especialmente la zona costera del norte. Por ello, se ha seleccionado como emplazamiento el área costera de Galicia, concretamente Burela, para abastecer energéticamente al conjunto de viviendas residenciales de la localidad mediante la instalación de tecnologías de aprovechamiento de energía undimotriz. El dispositivo a instalar seleccionado es Pelamis, un tipo de tecnología semisumergida situada mar adentro. Es una estructura alargada y articulada que transforma la fuerza del oleaje en energía eléctrica a través del empleo de un sistema oleohidráulico que se pone en funcionamiento gracias a los movimientos de cabeceo y oscilación vertical que las olas inducen con su movimiento en el dispositivo. Para el correcto diseño y dimensionamiento, se realiza un estudio extensivo sobre las características del oleaje en la zona de ubicación con el fin de determinar la cantidad de energía que podrá aportar a la población un único dispositivo Pelamis. En función de las necesidades de Burela y de su consumo eléctrico anual, se diseña el parque undimotriz y se dimensiona todo el sistema de conversión energética, siempre teniendo en consideración las interacciones dipositivo-ola y las características del dispositivo.

The present project based on the design and sizing of a wave energy converter device into electricity, arises from the need in Spain to achieve greater energy independence and contribute to the care of the environment. Through the exploitation of this clean and renewable source of energy, it is intended to reduce the consumption of fossil fuels and, consequently, the polluting emissions derived from their combustion. So far, in Spain, this way of obtaining energy has not been developed nor exploited commercially. Thus, this work is a pilot project that aims to assess the feasibility of obtaining part of the energy from this type of renewable source in a certain area of the Spanish coast. Spain, due to its geographical location, is a country with great energy potential, especially the northern coastal zone. For this reason, the coastal area of Galicia has been selected as the installation zone, specifically Burela, to supply energy to the group of residential houses in the locality through the installation of wave energy technologies. The selected device to install is Pelamis, a semi-submerged technology type located offshore. It is an elongated and articulated structure that transforms wave power into electrical energy through the use of an oleohydraulic system that is put into operation thanks to the movements of pitch and vertical oscillation that the waves induce with their movements in the device. For the correct design and sizing, an extensive study is carried out on the characteristics of the waves in the area of location in order to determine the amount of energy that a single Pelamis device can provide to the population. Depending on the needs of Burela and its annual electricity consumption, the wave park is designed and the entire energy conversion system is dimensioned, always taking into account the device-wave interactions and the characteristics of the device.