WO2013167760A1 - Central maremotriz de generación continua - Google Patents

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WO2013167760A1
WO2013167760A1 PCT/ES2012/000134 ES2012000134W WO2013167760A1 WO 2013167760 A1 WO2013167760 A1 WO 2013167760A1 ES 2012000134 W ES2012000134 W ES 2012000134W WO 2013167760 A1 WO2013167760 A1 WO 2013167760A1
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water
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Emilio Santasmarinas Raposo
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Emilio Santasmarinas Raposo
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B9/00—Water-power plants; Layout, construction or equipment, methods of, or apparatus for, making same
    • E02B9/08—Tide or wave power plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/26—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy
    • F03B13/268—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy making use of a dam
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Definitions

  • tidal power plant of continuous generation refers to a system of continuous electric power generation from the energy of sea tidal movements, based on the accumulation of High tide water in a reservoir system and its subsequent continuous discharge to the sea through a turbine system and regardless of the tidal height.
  • the sea is considered by experts as one of the sources of renewable energy with the greatest potential for energy use. It is estimated that tidal energy could contribute about 635,000 gigawatts / hour (GW / h) annually, equivalent to about 1,045,000,000 barrels of oil or 392,000,000 tons of coal / year.
  • the first major tidal power plant was installed in the Ranee Estuary, France, in 1967, by building a dike that embals an area of about 20 km 2 , which has a navigation lock, six spillways and a central with 24 bulb turbines capable of generating 240 MW.
  • the maximum tidal range is of the order of 13.5 meters.
  • the plant has operated for several decades.
  • the volume of water entering per second is approximately 20,000 m 3 .
  • Kislogubskaya experimental plant located in the Barentz Sea, Russia. Start-up in 1968 with a capacity of 400 KW.
  • tidal energy is one of the fourteen new and renewable sources studied by the specialized agencies of the United Nations. This energy is available in any weather and time of the year.
  • the technique used so far consists in channeling the water of the tide in a basin, and on its way to operate the turbines of a power plant. When the waters withdraw, they also generate electricity.
  • Continuous research has provided improvements in matter of turbines and regulation and control systems but the single and double tidal schemes remain in force.
  • the present invention aims to solve the problem of the lack of continuity in the generation, main problem of conventional power plants and limiting factor of their yields.
  • the present invention of the tidal power plant of continuous generation refers to a new type of tidal power plant whose operating principle, summarized in the schemes presented below, is based fundamentally on four elements:
  • a management system of the tidal power plant automated and telecontrolled, a turbine system, regulation and conduction dams, head and intermediate regulation tanks and, finally, a system must be included. of transformation, management and evacuation of energy.
  • the behavior of the plant will be adapted to the volume of water curve available in each case. Its special design ensures the uninterrupted operation of the turbines with the consequent use of the system.
  • the suspension arm has a quick-release plate: male and female, for easy connection and disconnection of the hydraulic circuit.
  • the main application of the tidal power plant of continuous generation is the generation of electrical energy and its injection into the national energy system.
  • FIGURE 1 Operation scheme, where the numbers correspond to:

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Abstract

Central maremotriz cuyo principio de funcionamiento, se basa fundamentalmente en cuatro elementos: - Depósito de cabecera (1) que almacena el agua en la fase la marea alta. - Sistema de turbinas (3), para la obtención de energía eléctrica. - Depósito regulador intermedio (6), adecuadamente dimensionado, previo al vertido directo al mar, que permite desacoplar el proceso de generación energética por turbinado en la descarga del agua de mar. - Sistema de vertido al mar, mediante compuertas de apertura programada (5).

Description

CENTRAL MAREMOTRIZ DE GENERACIÓN CONTINUA
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención, central maremotriz de generación continua, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema de generación de energía eléctrica continua a partir de la energía de los movimientos de marea del mar, basado en la acumulación de agua de pleamar en un sistema de embalses y su posterior vertido continuo al mar a través de un sistema de turbinas e independientemente de la altura de marea. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El mar es considerado por los expertos como una de las fuentes de energía de origen renovable con mayor potencial de aprovechamiento energético. Se estima que la energía maremotriz podría aportar unos 635.000 gigavatios/hora (GW/h) anuales, equivalentes a unos 1.045.000.000 barriles de petróleo ó 392.000.000 toneladas de carbón/año.
Se conocen diferentes sistemas de Generación Maremotriz de "efecto simple" y de "efecto doble", en los cuales la generación energética se produce sólo durante determinados momentos del día, nunca de un modo continuo, lo que penaliza enormemente este tipo de recursos energéticos ya que los convierte en complementarios pero nunca en sustitutivos de los sistemas de generación energética tradicional basada en combustibles fósiles.
La primera central maremotriz de importancia se instaló en el Estuario de Ranee, Francia, en 1967, mediante la construcción de un dique que embalsa un área de unos 20 km2, que cuenta con esclusa para la navegación, seis aliviaderos y una central con 24 turbinas bulbo capaces de generar 240 MW. La amplitud de mareas máxima es del orden de los 13,5 metros. La central ha funcionado durante varias décadas. El volumen de agua que ingresa por segundo es de aproximadamente 20000 m3.
Posteriormente se construyó la central experimental de Kislogubskaya, ubicada en el mar de Barentz, Rusia. Puesta en marcha en 1968 con una capacidad de 400 KW.
Más tarde, en la bahía de Cobscook, EEUU, y en la bahía Fundy,
Canadá, donde se dan las mayores mareas del mundo.
En la actualidad la energía maremotriz es una de las catorce fuentes nuevas y renovables que estudian los organismos especializados de las Naciones Unidas. Esta energía está disponible en cualquier clima y época del año.
La técnica hasta ahora utilizada consiste en encauzar el agua de la marea en una cuenca, y en su camino accionar las turbinas de una central eléctrica. Cuando las aguas se retiran, también generan electricidad. La investigación continua ha proporcionado mejoras en materia de turbinas y sistemas de regulación y control pero los esquemas maremotrices simple y doble continúan vigentes. La presente invención pretende resolver el problema de la falta de continuidad en la generación, principal problema de las centrales convencionales y factor limitativo de sus rendimientos.
Dentro de las desventajas de las centrales convencionales se debe citar la necesidad de una alta inversión inicial. Los costes de inversión tienden a ser altos con respecto al rendimiento, debido a las bajas y variadas cargas hidráulicas disponibles, ya que las mareas son variables en intensidad y, por lo tanto, su potencia no es constante. Estas bajas cargas exigen la utilización de grandes equipos para manejar las enormes cantidades de agua puestas en movimiento. Por ello, esta fuente de energía es sólo aprovechable en caso de mareas altas y en lugares en los que el cierre no suponga construcciones demasiado costosas.
A diferencia de las centrales tradicionales en ciclo simple y de las mejoras en ellas introducidas a través de los ciclos dobles, la generación será continua en este caso. Esta característica permite importantes mejoras de rendimiento que hacen viable su construcción. El especial diseño de la "Central Maremotriz de Generación Continua" permite, a través de la generación continua e ininterrumpida de energía eléctrica, un aprovechamiento sostenible del mar como fuente de energía. EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención central maremotriz de generación continua, según se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un nuevo tipo de central maremotriz cuyo principio de funcionamiento, resumido en los esquemas presentados a continuación, se basa fundamentalmente en cuatro elementos:
■ Depósito de cabecera (1) que almacena el agua en la fase la marea alta.
■ Sistema de turbinas (3), para la obtención de energía eléctrica.
■ Depósito regulador intermedio (6), adecuadamente dimensionado, previo al vertido directo al mar, que permite desacoplar el proceso de generación energética por turbinado en la descarga del agua de mar.
■ Sistema de vertido al mar, mediante compuertas de apertura programada (5).
Está diseñada para asegurar la existencia del suficiente volumen de agua almacenada en un embalse de cabecera, permitiendo una generación continua de energía eléctrica independientemente del ciclo de marea, a través del accionamiento de una turbina por el agua descargada desde dicho embalse hacia otro regulador que desacopla la operación de descarga al mar del ciclo de mareas. MODO PE REALIZACIÓN PREFERENTE
Tras la redacción de un proyecto de construcción y explotación adaptado a cada uno de los emplazamientos elegidos será necesario llevar a cabo la construcción de la central, en todo de acuerdo con las directrices generales y normativas de aplicación a la Ingeniería Civil.
Como elementos fundamentales en la explotación de la instalación se deben incluir un sistema gestor de la central maremotriz, automatizado y telecontrolado, un sistema de turbinas, los diques de regulación y conducción, los depósitos de regulación en cabecera e intermedio y, finalmente, un sistema de transformación, gestión y evacuación de energía.
El comportamiento de la central se adaptará a la curva de volumen de agua disponible en cada caso. El especial diseño de la misma, asegura el funcionamiento ininterrumpido de las turbinas con el consiguiente aprovechamiento del sistema. En el brazo de suspensión dispone de una placa de enchufes rápidos: machos y hembras, para la fácil conexión y desconexión del circuito hidráulico.
APLICACIÓN INDUSTRIAL
La principal aplicación de la central maremotriz de generación continua es la generación de energía eléctrica y su inyección en el sistema energético nacional.
DESCRIPCIÓN DE LOS DD3UJOS
La central maremotriz de generación continua está compuesta básicamente por una serie de elementos funcionales de diseño característico:
FIGURA 1 : Esquema de funcionamiento, donde los números corresponden a:
N° 1 : Dique de cabecera.
- N° 2: Dique de descarga.
- N° 3: Sistema de turbinas.
- N° 4 Nivel de la marea.
- N° 5 Compuertas de apertura
- N° 6 Depósito regulador intermedio.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Central maremotriz de generación continua, caracterizada por tener un sistema de captación de agua formado por dos diques de contención (1 y 2), que configuran un estanque o depósito intermedio (4).
2. Central maremotriz de generación continua, en todo de acuerdo con la reivindicación anterior, caracterizado por turbinado y generación energética continua.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160354444A1 (en) * 2015-06-04 2016-12-08 Vijaykumar Rajasekhar Compositions and methods for the treatment of sexual dysfunction

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GB2376506A (en) * 2001-03-15 2002-12-18 Augustine Pascal Joseph Murphy System for tidal power generation
ES1063820U (es) * 2006-09-25 2006-12-01 Emilio Santasmarinas Raposo Central maremotriz de generacion continua.

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