Consultor de Telecomunicaciones y Electricidad (CTE): ¿Cómo funciona el PELAMIS?

domingo, 24 de agosto de 2014

¿Cómo funciona el PELAMIS?

Fig.1 – Vista del Pelamis P1- 001(el modelo que se instaló en Portugal)

Objetivo

El objetivo del Pelamis es utilizar la energía de las olas del mar para generar energía eléctrica, enviarla a la costa y entregarla a la red.

Descripción

El Pelamis es una estructura flotante, semisumergida, compuesta por tramos cilíndricos articulados entre si, que permiten la flexión en dos direcciones (vertical y horizontal). El Movimiento de las olas acciona cilindros hidráulicos, que bombean aceite a alta presión hacia un sistema de motores hidráulicos a través de acumuladores hidráulicos reguladores. Los motores hidráulicos accionan generadores eléctricos para generar electricidad. El dispositivo está anclado, manteniéndose en una ubicación fija. Las uniones utilizadas para conectar cada tramo tubular están configuradas para aprovechar la energía de las olas desde estados calmos del mar. El movimiento en las articulaciones puede ser controlado activamente para hacer uso del fenómeno de la resonancia, lo que permite a la generación ser maximizada cuando el mar está calmo y reducir la respuesta durante las tormentas. La energía generada se envía a la costa mediante cables submarinos estandar. El Pelamis está amarrado al fondo del mar utilizando anclas estándar. La estructura completa tiene 180m de largo, 4 m de diámetro, y pesa 1.300 toneladas. Gran parte de este peso es del lastre de arena, según Pelamis.

Accionamiento de los cilindros hidráulicos

En la Fig.2 se muestra el movimiento producido sobre la estructura por la acción de las olas del mar.

En la Fig. 3(a) y en la Fig.3 (b) se puede apreciar, en forma esquemática, como se aprovecha el movimiento de la estructura del Pelamis debido a las olas, para accionar los pistones de los cilindros hidráulicos.

Fig. 2

Fig. 3 (a)

Fig. 3 (b)

Las articulaciones permiten el movimiento en dos direcciones (vertical y horizontal)

En las Figuras 4(a) y 4(b) se puede ver que la articulación de la izquierda permite el movimiento en la dirección vertical y la derecha en la dirección horizontal. En ambos casos los pistones de los cilindros hidráulicos son accionados por el movimiento.

Fig.4 (a)

Fig. 4 (b)

Diagrama en bloque de las acciones de Pelamis

Fig.5 – Acciones de Pelamis

¿Cómo funciona un motor hidráulico?

Un tipo de motor hidráulico es el representado en la Fig. 6, junto con una bomba hidráulica, para asociar que su funcionamiento es opuesto al de la bomba. En la bomba los engranajes giran accionados por un motor externo, no representado en la figura, produciendo la elevación de la presión del aceite que entra por la izquierda y sale con mayor presión por la derecha. En el caso del motor hidráulico, el aceite ingresa con alta presión por la izquierda, hace girar los engranajes y sale por la derecha con baja presión.

Fig.6 – Bomba y Motor hidráulicos

¿Cómo funciona un acumulador hidráulico?

En un acumulador hidráulico a resorte, como el mostrado en la Fig. 7, cuando la presión del aceite es alta, el resorte se comprime, “memorizando” dicha presión y cuando la presión del aceite baja, el resorte se elonga, manteniendo la presión en el aceite alta dentro de ciertos límites.

Fig.7 – Acumulador hidráulico a resorte

Datos adicionales del Pelamis

Fundada en 1998, la empresa Pelamis Wave Power tiene su sede en los muelles de Leith, Edimburgo, en la costa este de Escocia.

En setiembre de 2008 fue instalado un conjunto de 3 máquinas Pelamis modelo P1 en Aguçadoura, frente a la costa norte de Portugal, compradas por la empresa portuguesa de electricidad Enersis, con una potencia total de 2,25 MW.

En 2009 y 2011 vendieron dos Pelamis del nuevo modelo P2 a E.ON ( P2-001) y ScottishPower Renewables (de Iberdrola, P2-002)) para ser usadas en las Islas Orcadas. Cada una de ellas con una potencia de 750KW.

Fig.8

Opinión

Pareciera que se trata de demasiado emprendimiento para obtener solo 750 KW. Sobre todo teniendo en cuenta que las condiciones que le impone el mar a esta máquina son severos y a pesar de las redundancias que dicen que posee, el mantenimiento en el mar es complicado y caro.

Mi opinión es que a pesar de la gran energía disponible en el mar, todavía nos falta mucho para poder extraerla de manera eficiente. Creo que hay que pensar en mecanismos más simples y sobre todo más livianos. Algunos creen que con respecto a la energía eólica estamos 30 años atrás. Tal vez alguno de los otros proyectos que están en prueba, con otros principios de funcionamiento, tengan más futuro que el del Pelamis. En algunos proyectos las olas se aprovechan en tierra y probablemente de esa manera se tenga ventajas, sobre hacerlo flotando sobre ellas.Ver Fig.9 y Fig.10