ES2293295T3 - Metodo y funcionamiento de una planta de conversion de energia de las olas con autoproteccion. - Google Patents
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Abstract
Una granja de energía de las olas autoprotectora incluyendo: un número de convertidores de energía de las olas (12), incluyendo cada convertidor (12) al menos un flotador (13) y pudiendo operar para mover el o cada flotador del mismo entre una primera posición generadora de electricidad en la que el flotador está sumergido en olas del mar para realizar la conversión de energía mecánica a eléctrica por el convertidor (12) y una segunda posición protegida en la que el movimiento del flotador (13) por olas del mar se reduce o elimina; caracterizado por un dispositivo de control (18, 24) para efectuar la operación secuencial coordinada de los convertidores (12) para mover su respectivo flotador (13) o flotadores entre sus posiciones primera y segunda en caso de inclementes condiciones del mar, siendo operativo el dispositivo de control (18, 24) de tal manera que mientras el flotador (13) o flotadores de al menos un convertidor (12) permanecen en la posición de generación de electricidad, la energía eléctrica generada por al menos un convertidor (19) se usa para alimentar el otro convertidor o convertidores (22) para mover su flotador o flotadores a sus segundas posiciones, y a continuación, para al menos un convertidor, para el que no quedaría ningún convertidor en una condición de generación para suministrar la potencia necesaria, la potencia para mover su flotador o flotadores a su segunda posición es suministrada por una fuente de energía alternativa (24).
Description
Método y funcionamiento de una planta de
conversión de energía de las olas con autoprotección.
La siguiente invención se refiere a plantas de
conversión de energía de las olas, también conocidas como granjas
de energía de las olas, como las que se pueden instalar en los mares
para capturar y convertir la energía de las olas del mar en
electricidad.
En mis EP 1106691 y EP 1196690, se describen
medios para convertir la energía de las olas del mar en electricidad
mediante el uso de absorbedores puntuales; o, como se conocen más
comúnmente y se denominan aquí, flotadores. Los flotadores, cuando
suben y bajan con el movimiento de olas del mar que actúan sobre
ellos, producen un movimiento relativo entre el (los)
estator(es) e inducido(s) de uno o más generadores
lineales. La energía de las olas se convierte así directamente en
electricidad.
EP 1 196 690 (y también WO0106119) describe una
forma de onda correspondiente a la parte precaracterizante de la
reivindicación 1.
En la primera de dichas dos solicitudes, se
describen para salvaguardar una granja de energía de las olas
(incluyendo uno o más flotadores que mueven uno o más generadores
lineales) invirtiendo el modo de los generadores lineales de manera
que sean motores lineales. Los motores lineales se usan entonces
para llevar los flotadores, en el caso de condiciones inclementes o
de tormentas, a cavidades de protección hasta que la tormenta
amaine. Es claro que se precisa potencia eléctrica para alimentar
suministro los motores (ahora) lineales para esta finalidad. Puede
no ser posible, o de hecho deseable, sacar toda esta potencia de la
red terrestre normalmente alimentada por la granja de energía de
las olas cuando está en modo de generación.
Según la invención, una granja de energía de las
olas autoprotectora incluye un número de convertidores de energía
de las olas, incluyendo cada convertidor al menos un flotador y
siendo operable para mover el o cada flotador del mismos entre una
primera posición generadora de electricidad en que el flotador está
sumergido en olas del mar para realizar la conversión de energía
mecánica a eléctrica por el convertidor y una segunda posición
protegida en la que el movimiento del flotador por las olas del mar
se reduce o elimina; y un dispositivo de control para efectuar la
operación secuencial coordinada de los convertidores para mover su
respectivo flotador o flotadores entre sus posiciones primera y
segunda en caso de condiciones inclementes del mar, siendo
operativo el dispositivo de control de tal manera que mientras que
el flotador o flotadores de al menos un convertidor permanecen en
la posición de generación de electricidad, la energía eléctrica
generada por al menos dicho convertidor se usa para alimentar el
otro convertidor o convertidores para mover su flotador o
flotadores a sus segundas posiciones, y a continuación, para al
menos un convertidor, para el que no quedaría ningún convertidor en
una condición de generación para suministrar la potencia necesaria,
la potencia para mover su flotador o flotadores a su segunda
posición es suministrada por una fuente de energía alternativa.
En la práctica, la segunda posición en la que
los flotadores están colocados para protegerlos en caso de
condiciones inclementes se puede realizar cambiando la elevación de
los flotadores, tal como elevándolos a cavidades de protección, o
sumergiéndolos en el mar.
Se apreciará que aunque tormentas del mar pueden
originarse bastante rápidamente, tardan un tiempo considerable en
llegar a su plena fiereza.
El proceso físico de proteger los flotadores
puede tener lugar en base secuencial fila a fila, hasta que se haya
operado en todos los convertidores, excepto el último o los dos
últimos. La fuente de energía alternativa para elevar el último de
los convertidores puede ser una unidad a bordo, tal como una batería
de almacenamiento o un generador eléctrico. Se apreciará que la
potencia para esta operación puede tener lugar asistida, si se
desea, por electricidad suministrada por una línea terrestre o
similar, si se dispone de ella.
Se apreciará que el concepto de la invención
aquí descrita es fácilmente aplicable a granjas de energía de las
olas equipadas con generadores lineales, como se ha mencionado
previamente. En el evento de condiciones de tormentas, la energía
eléctrica generada por los convertidores todavía operativos es
suministrada simplemente a otros convertidores, que ahora operan en
modo de motor lineal, para la extracción o inmersión exitosas de
sus respectivos flotadores.
La invención se describirá ahora con referencia
a los dibujos acompañantes en los que:
La figura 1 representa una granja de energía de
las olas equipada con una multiplicidad de convertidores de energía
de las olas.
La figura 2 representa el aspecto autoalimentado
autoprotegido de la invención en operación.
La figura 3 representa todos los convertidores
extraídos del mar.
Y la figura 4 es un diagrama de bloques que
representa la operación de la unidad de control de la granja de
energía de las olas.
Con referencia a la figura 1, una granja de
energía de las olas se ilustra en 10 incluyendo una estructura en
forma de torre 11 para soportar un número de convertidores de
energía de las olas 12. Cada uno de estos incluye un flotador 13
sumergido en las olas del mar 14 y usado para mover el inducido 15
de un generador lineal con relación a su estator 16, producido por
el movimiento ondulante de las olas en el flotador.
En operación normal, en otros términos, en
condiciones aceptables del mar, cada uno de los varios convertidores
suministra potencia a una línea terrestre 17 que conecta la granja
de energía de las olas a la costa más próxima. La potencia generada
por cada uno se combina primero en una unidad de control 18.
Como es conocido, ocasionalmente puede haber
condiciones tormentosas. En este caso, puede ser necesario extraer
los flotadores del mar (o sumergirlos) para evitar que se dañen y el
generador lineal accionado por ellos.
Con referencia a la figura 2, tal operación se
efectúa usando energía suministrada por los convertidores que
permanecen en el mar, 19 y 20 y 21 para sacar 22, y así hasta que
queden todos, excepto los dos últimos. Esto se representa en la
figura 4. Los generadores que operan en el mar, representados
esquemáticamente aquí por 19, normalmente suministran potencia a la
línea terrestre 25, y así a la costa, mediante la unidad de control
18, (el interruptor "a" en posición inferior). En el caso de
condiciones de inclemencia, el interruptor "a" se apaga y se
acciona el interruptor "b" (posición superior) para conectar la
potencia del generador 19 (y sus colegas) al generador 22, que
ahora operan en modo de motor lineal, con el fin de efectuar la
extracción de su flotador del mar, como se representa. El proceso
se repite secuencialmente hasta que todos los flotadores, excepto
los pocos últimos, hayan sido subidos. Finalmente, se acciona el
interruptor "c" (posición inferior) para conectar los últimos
convertidores restantes con flotadores todavía en el mar, a la
fuente de potencia a bordo, indicada aquí y en la figura 2 en 24.
(Ésta puede ser por ejemplo una batería de almacenamiento,
previamente cargada por los generadores operativos, o un generador
eléctrico). Esta fuente de potencia proporciona potencia para
elevar el último de los flotadores del mar. Los flotadores
permanecen extraídos del mar hasta que haya pasado la tormenta,
momento en el que se reanudan las porciones normales de los
interruptores.
Una granja de energía de las olas que representa
todos los flotadores retirados se representa en la figura 3.
Se apreciará que en una granja de energía de las
olas que tiene varios miles de convertidores individuales, se puede
extraer lotes de convertidores a la vez, acelerando así el proceso.
Se puede tardar típicamente menos de cinco segundos en efectuar la
extracción, por ejemplo, de un lote de unos cien convertidores de un
total de tres mil, de modo que el tiempo de extracción general es
solamente del orden de ciento cincuenta segundos, o menos de tres
minutos, lo que cae dentro del tiempo necesario para que una
tormenta alcance su llena ferocidad.
Numerosas variaciones serán evidentes a los
expertos en la técnica, con el alcance de las reivindicaciones
anexas.
Claims (6)
1. Una granja de energía de las olas
autoprotectora incluyendo:
un número de convertidores de energía de las
olas (12), incluyendo cada convertidor (12) al menos un flotador
(13) y pudiendo operar para mover el o cada flotador del mismo entre
una primera posición generadora de electricidad en la que el
flotador está sumergido en olas del mar para realizar la conversión
de energía mecánica a eléctrica por el convertidor (12) y una
segunda posición protegida en la que el movimiento del flotador (13)
por olas del mar se reduce o elimina; caracterizado por un
dispositivo de control (18, 24) para efectuar la operación
secuencial coordinada de los convertidores (12) para mover su
respectivo flotador (13) o flotadores entre sus posiciones primera
y segunda en caso de inclementes condiciones del mar, siendo
operativo el dispositivo de control (18, 24) de tal manera que
mientras el flotador (13) o flotadores de al menos un convertidor
(12) permanecen en la posición de generación de electricidad, la
energía eléctrica generada por al menos un convertidor (19) se usa
para alimentar el otro convertidor o convertidores (22) para mover
su flotador o flotadores a sus segundas posiciones, y a
continuación, para al menos un convertidor, para el que no quedaría
ningún convertidor en una condición de generación para suministrar
la potencia necesaria, la potencia para mover su flotador o
flotadores a su segunda posición es suministrada por una fuente de
energía alternativa (24).
2. Una granja de energía de las olas según la
reivindicación 1 donde las posiciones primera y segunda del
flotador están a alturas diferentes.
3. Una granja de energía de las olas según la
reivindicación 1 o 2 donde la fuente de energía alternativa (24) es
un almacenamiento de energía previamente convertida de energía
mecánica a eléctrica por los convertidores.
4. Una granja de energía de las olas según la
reivindicación 1 o 2 donde la fuente de energía alternativa es un
generador eléctrico.
5. Una granja de energía de las olas según la
reivindicación 1, donde el aparato de control (18, 24) se usa, en
respuesta a condiciones inclementes, para dirigir la energía
generada por uno o más convertidores todavía operativos en el mar
para alimentar la extracción o inmersión de los otros
convertidores.
6. Una granja de energía de las olas según las
reivindicaciones 1 o 2, en la que los convertidores de energía
mecánica a eléctrica incluyen generadores lineales (15, 16) y que en
el uso normal convierten la energía mecánica proporcionada por los
flotadores en energía eléctrica, pero que, en el caso de condiciones
de inclemencia, se usan en cambio como motores lineales para
llevarlos a cavidades de protección, o para sumergir los
absorbedores puntuales, en una magnitud suficiente para evitar que
se dañen.
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