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Un coste energético menor para los futuros sistemas de conversión de la energía undimotriz

El proyecto MegaRoller ha diseñado un nuevo sistema de toma de fuerza (PTO, por sus siglas en inglés) para lograr que los dispositivos WaveRoller® sean más eficientes. El proyecto acerca el mercado emergente de la energía undimotriz a la rentabilidad.

Energía

Ahora que la tecnología WaveRoller® ha contribuido con éxito a los esfuerzos que se están realizando para situar a la energía undimotriz en el mapa, el sector está buscando soluciones comercialmente más atractivas que permitan convertir la energía mecánica de las olas en electricidad que se pueda volcar en la red. Su capacidad para encontrar dichas soluciones podría ser decisiva para este mercado creciente. Aquí es donde entre en juego el proyecto MegaRoller (Developing the PTO of the first MW-level Oscillating Wave Surge Converter), que está constituido por un consorcio de diez socios que ha establecido un enfoque totalmente nuevo para los sistemas de PTO y de control. «Nuestro objetivo es introducir nuevas funcionalidades en WaveRoller®. Estamos aumentando la potencia de la unidad, mejorando la eficiencia, aplicando algoritmos de control innovadores y supervisando la fiabilidad del sistema a lo largo del proceso de diseño. Los resultados pueden beneficiar a toda la comunidad de la energía undimotriz», comenta Jussi Akerberg, director técnico de AW-Energy, empresa que creó WaveRoller®. Desde mayo de 2018, el consorcio del proyecto ha estado construyendo un sistema de PTO a escala real. Se trata de un dispositivo que toma la energía de su fuente (olas) y la transmite a una aplicación (red eléctrica). En estos momentos, el proyecto está a medio camino de lograr su objetivo. «Ya hemos obtenido resultados interesantes y novedosos. Hemos modelizado la interacción de la máquina motriz con las olas y encontrado una solución de amortiguación de la PTO que aumentará significativamente la cantidad de energía recogida», añade Akerberg. Una de las principales innovaciones del proyecto reside en sus algoritmos. El algoritmo de amortiguación de la PO utiliza datos de predicción del oleaje. A su vez, el algoritmo de predicción del oleaje emplea métodos de adaptación del algoritmo basados en el aprendizaje automático procedentes de la neurociencia computacional. «Imita la corteza auditiva primaria del cerebro», explica Akerberg. Al elaborar su predicción de esta forma, MegaRoller ofrece unas prestaciones y una rigurosidad excelentes en lo que respecta a los parámetros escogidos y al estado del mar a partir del cual se generan los datos. El consorcio de MegaRoller optó por un diseño modular para la nueva generación de PTO, que ya se ha completado. Tal como afirma Akerberg: «La mayor ventaja de la modularidad es que los módulos pueden cambiarse y ajustarse en función de los recursos variables de las olas, las condiciones ambientales (como la temperatura del agua de mar) y los requisitos del cliente. Además, la modularidad permite realizar un mantenimiento conveniente». En el proceso, también se ha aumentado la fiabilidad. «Aplicamos el método AMFEC (análisis modal de fallos, efectos y su criticidad) en las primeras etapas de la fase de diseño. Se incorporaron componentes robustos previstos para vehículos eléctricos y también diseñamos uniones que añadieron resiliencia al sistema y facilitaron su montaje y mantenimiento», comenta Akerberg.

Argumentos a favor de la energía undimotriz

Por último, el proyecto llevó a cabo un caso práctico basado en un supuesto situado en el Mediterráneo occidental en 2030. Los resultados muestran que, en realidad, la energía undimotriz ofrece una relación coste-eficacia mayor que la energía solar y la eólica. Esto se debe a sus características específicas: aunque la energía undimotriz no sigue un patrón diurno y nocturno claro, sí que tiene un patrón evidente en verano e invierno, siendo en invierno cuando se producen las olas más grandes. Los precios de la electricidad suelen ser más altos durante el invierno, por eso la energía undimotriz es la solución que más ingresos genera. Entonces, ¿cuál es el siguiente paso para el equipo? «Estamos en la fase de ejecución del proyecto», señala Akerberg. «Se está construyendo una instalación de ensayo en tierra firme, formada por un banco de pruebas y una PTO a escala real, que nos permitirá verificar si hemos alcanzado nuestros objetivos de diseño. Es probable que sea la instalación más grande de su tipo del planeta». Al proporcionar una PTO avanzada y de vanguardia al sector de la energía undimotriz, MegaRoller ofrece a la industria de las energías renovables los medios para escalar y optimizar la producción energética. Este es un paso importante de cara a encontrar una solución que satisfaga las necesidades del usuario final y, al mismo tiempo, aporte beneficios a los operadores.

Palabras clave

MegaRoller, WaveRoller, energía undimotriz, toma de fuerza, PTO

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