Análisis técnico económico de la instalación de un sistema de captación de energía mediante el rebase de las olas : Aplicación en el puerto de Barcelona

Abstract

RESUMEN: Durante los años en los que el ser humano ha desarrollado defensas costeras, ha concebido los diques como un mero elemento de protección contra las inclemencias del clima marítimo. Pero la creciente necesidad de energías renovables hace que, además de la función de disipación, se le atribuya una visión de captación de energía, que es diversa, renovable e infinita. En un intento de aprovechar dicha energía se desarrollan dispositivos capaces de generar energías provenientes de distintas fuentes, tales como, la oscilación del oleaje o el rebase de las olas. En este estudio se desarrolla una tipología específica llamada OBREC que focaliza su atención en el rebase de las olas y la altura hidráulica que puede ser aprovechada siempre y cuando el agua se almacene correctamente. Para ello, se genera un depósito capaz de retener el agua proveniente del rebase y se utiliza la altura hidráulica para generar potencia y así obtener energía. En este tipo de dispositivos se utilizan turbinas de muy baja carga, una tipología de turbinas poco convencional. Una vez comprendido el funcionamiento de estos dispositivos, se desarrolla una metodología general para dique vertical con la cual se logran las dimensiones óptimas de diseño para un mejor aprovechamiento. La optimización del diseño se decide mediante criterios técnicos y económicos. Esta metodología que es aplicable, teniendo en cuenta el contexto marítimo, a cualquier dique que cumpla los requisitos geométricos. En este estudio también se realiza una aplicación práctica de la metodología obtenida, concretamente, se plantea la instalación de un dispositivo OBREC en el Dique Sur del Puerto de Barcelona. Se desarrolla toda la metodología en el contexto marítimo del Dique Sur y se obtienen las dimensiones óptimas, que responden a los criterios ya citados. Los resultados del estudio económico reflejan que, para poder amortizar la inversión inicial para la adecuación del dispositivo, hacen falta como mínimo 117 años, por lo que refleja una muy baja rentabilidad en el caso concreto de estudio. Como conclusión final del estudio, este tipo de tecnología no es óptima en el caso de que se dispongan de otros medios para conseguirlo, ya que su coste de implantación es muy alto en comparación con su rentabilidad. No obstante, puede plantearse este tipo de soluciones en pequeñas localidades costeras, siempre y cuando pueda almacenarse dicha energía.

ABSTRACT: During years, the human being has developed coastal defenses, but he has conceived the breakwaters as a simple element of protection against the inclemency of the maritime climate. But the growing need for renewable energy, in addition to the dissipation function, is giving to it a vision of energy collection, which is diverse, renewable and infinite. In an attempt to use this energy, the community is developing devices able to generate energy from different sources, such as, the oscillation of the waves or the overflow of the waves. In this study, a specific typology (OBREC) is developed that uses wave overtopping and hydraulic height. It can be used as long as the water is correctly stored. A reservoir capable to retain the water coming from the overflow is generated and the hydraulic height is used to generate power. In this type of devices, very low load turbines are used, a typology of unconventional turbines. Once the operation of these devices is understood, a general methodology for vertical breakwater is developed. This methodology is used to generate the optimal design dimensions are achieved for better use. The optimization of the design is decided by technical and economic criteria. This methodology is applicable, taking into account the maritime context, to any breakwater that meets the geometric requirements. In this study, a practical application of the methodology obtained is also carried out, specifically, the installation of an OBREC device is proposed in the Dique Sur of the Port of Barcelona. The entire methodology is developed in the maritime context of the Dique Sur and the optimal dimensions are obtained, which meet the criteria already mentioned. The results of the economic study show that, in order to be able to amortize the initial investment for the adaptation of the device, at least 117 years are needed, which shows a very low profitability in the specific case of study As a final conclusion of the study, this type of technology is not optimal if other ways are available to achieve it, since its cost of implementation is very high compared to its profitability. However, this type of solution can be considered in small coastal locations, provided that such energy can be stored.