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