SISTEMA EN MAR ABIERTO PARA GENERAR ENERGÍA RENOVABLE.

La presente invención se refiere a un sistema (1) en mar abierto para generar energía renovable,

que comprende una disposición de transformadores (2) eléctricos de energía hidráulica, una disposición de instalaciones (3) de energía eólica, una disposición de elementos auxiliares que actúan hidrodinámicamente, estando previstos los elementos auxiliares que actúan hidrodinámicamente para influir en las olas marinas y/o las corrientes marinas con respecto a su energía en las posiciones de los transformadores (2) eléctricos de energía hidráulica y/o de las instalaciones (3) de energía eólica de manera dirigida, en particular por interferencia.

Sistema en mar abierto para generar energía renovable.

La presente invención se refiere a un sistema en mar abierto para generar energía renovable, debiendo entenderse en el marco de la presente invención “sistema en mar abierto” como un sistema que está dispuesto en particular en aguas abiertas y por consiguiente está expuesto tanto a la acción de las corrientes como a la de las olas. En particular la presente invención se refiere a un sistema en mar abierto, en el que se aprovechan ventajosamente los efectos sinérgicos entre elementos de obtención de energía y elementos auxiliares energéticamente pasivos con distintos principios de actuación.

Estado de la técnica Los sistemas en mar abierto para generar energía renovable se construyen desde hace algunos años y en número creciente, por ejemplo, como los denominados parques eólicos o plantas eólicas, para, en una zona preestablecida, como, por ejemplo, en un sector marino cercano a la costa, obtener energía eólica y a este respecto aprovechar las sinergias que resultan de la disposición próxima en el espacio de las instalaciones de energía eólica individuales del parque eólico. A éstas pertenecen en particular los pequeños trayectos que deben recorrerse durante los trabajos de mantenimiento en las instalaciones individuales así como las longitudes medias reducidas de las conducciones de energía que unen las instalaciones de energía eólica.

La disposición de las denominadas centrales undimotrices o centrales de corrientes marinas ofrece otra forma de aprovechamiento de la energía renovable presente en la proximidad de la costa. Para la disposición de las instancias individuales de estos parques o plantas energéticas son válidas esencialmente las mismas ventajas que las expuestas anteriormente en relación con las instalaciones de energía eólica.

Sin embargo, en los conceptos conocidos por el estado de la técnica es desventajoso que, por un lado, las olas incidentes o intensidades de corriente demasiado altas pueden dañar los generadores de energía existentes, por otro lado, alturas de ola o intensidades de corriente demasiado pequeñas lleven a que se hagan funcionar los convertidores de energía previstos por debajo de su potencia nominal.

Por tanto los objetivos de la presente invención son reducir o impedir los daños en los convertidores de energía previstos en el mar (offshore) así como aumentar la tasa de utilización de los convertidores de energía previstos, de modo que los costes operativos se amorticen más rápidamente.

Descripción de la invención La presente invención soluciona los objetivos mencionados anteriormente mediante un sistema en mar abierto con las características según la reivindicación 1. Como elementos auxiliares que actúan hidrodinámicamente se entienden en el marco de la presente invención elementos, que si bien tienen una influencia sobre la corriente marina y/o el oleaje, sin embargo ellos mismos no generan energía eléctrica. Sin embargo, puede estar previsto, con ayuda, por ejemplo, de energía eléctrica, adaptar las propiedades de los elementos auxiliares que actúan hidrodinámicamente a una determinada situación de funcionamiento, de modo que tengan otra influencia sobre la corriente marina o el oleaje. En particular puede incluirse en esto una modificación de forma de ola, mediante la cual se modifica la altura y/o las partes de frecuencia contenidas en las olas así como el campo de corriente imperante bajo la superficie. Si de esta manera tiene lugar un aumento o una disminución de la corriente marina en el sitio del transformador eléctrico de energía hidráulica y/o un aumento o una disminución de la fuerza de ola media en el sitio del transformador eléctrico de energía hidráulica, entonces el elemento auxiliar que actúa hidrodinámicamente se encarga, sin aporte de energía propio, de que en los transformadores de energía hidráulica puedan generarse potencias eléctricas más elevadas o que se protejan los elementos del sistema en mar abierto frente a una solicitación excesiva por la fuerza del agua.

Las reivindicaciones dependientes muestran perfeccionamientos preferidos de la invención.

Según un ejemplo de realización preferido el sistema en mar abierto presenta adicionalmente un dispositivo de adaptación para absorber la energía eléctrica de los transformadores eléctricos de energía hidráulica y las instalaciones de energía eólica. El dispositivo de adaptación puede estar configurado para transformar la energía eléctrica generada por los transformadores de energía hidráulica o las instalaciones de energía eólica en otra forma de energía, para efectuar la captación de la energía generada y su evacuación conjunta desde el sistema en mar abierto. La transformación puede consistir, por ejemplo, en una adaptación de frecuencia de la energía eléctrica o comprender si no una transformación de la energía eléctrica en otra forma de energía. Por ejemplo, mediante las energías eléctricas generadas en un proceso de hidrólisis podría generarse hidrógeno y oxígeno a partir de agua marina, y evacuarse ambos fluidos en forma líquida o gaseosa mediante un sistema de conducción desde el sistema en mar abierto. A este respecto, por ejemplo, una tubería puede conducir los fluidos a la tierra firme cercana. Alternativamente, el dispositivo de adaptación puede comprender, por ejemplo, dispositivos de licuefacción, para almacenar, por ejemplo, los fluidos en forma líquida en los dispositivos de almacenamiento contenidos en el sistema en mar abierto. Para posibilitar rendimientos económicos del dispositivo de adaptación, es en particular ventajoso, prever por cada sistema en mar abierto un dispositivo de adaptación. Alternativamente, también puede presentar cada grupo de transformadores de energía hidráulica y/o instalaciones de energía eólica un dispositivo de adaptación separado.

Además es preferible que los transformadores eléctricos de energía hidráulica y/o las instalaciones de energía eólica y/o los elementos auxiliares que actúan hidrodinámicamente estén previstos para modificar su posición. Al poder adoptar los elementos posiciones modificables, se ofrece la posibilidad de influir en los regímenes de flujo en los transformadores de energía hidráulica de manera dirigida. Siempre que se trate en el caso de los transformadores de energía hidráulica de instalaciones de energía undimotriz, se ofrece además la posibilidad de influir sobre la altura de ola, modificando las posiciones de los transformadores de energía hidráulica con respecto a los otros elementos del sistema en mar abierto de tal modo que los patrones de interferencia de las olas repercuten favorablemente sobre las energías undimotrices adyacentes a los transformadores de energía hidráulica, o que disminuye la carga, por ejemplo, de la estructura de las instalaciones de energía eólica. En particular también puede tener lugar una desfocalización o focalización y/o una desconexión dirigida de los elementos auxiliares, de modo que resulte una repercusión favorable sobre las energías undimotrices adyacentes a los transformadores de energía hidráulica, es decir, que la energía transformada alcance un máximo o se reduzca la carga, por ejemplo, de la estructura de las instalaciones de energía eólica. Una modificación de las posiciones de los elementos del sistema en mar abierto (como elementos del sistema en mar abierto se entienden los transformadores eléctricos de energía hidráulica, las instalaciones de energía eólica así como los elementos auxiliares que actúan hidrodinámicamente) también puede efectuarse por acciones de fuerza con respecto a los anclajes en el fondo marino y/o por el empuje de energía hidráulica. Por ejemplo, pueden preverse sistemas de tracción por cable entre los elementos para una modificación exacta y duradera de su posición entre sí y alargarse o acortarse los cables mediante bobinas accionadas por motores eléctricos según sea necesario.

Preferiblemente las instalaciones de energía eólica y/o los elementos auxiliares que actúan hidrodinámicamente y/o los transformadores de energía hidráulica están previstos para modificar sus propiedades hidrodinámicas. Las propiedades hidrodinámicas de las instalaciones de energía eólica pueden modificarse, por ejemplo, mediante trampillas y/o aletas estáticas en las zonas (submarinas) de los tramos de torre y/o partes de cimientos que se encuentran bajo la superficie del agua. Las propiedades hidrodinámicas de los elementos auxiliares que actúan hidrodinámicamente pueden modificarse igualmente mediante trampillas y/o aletas así como la orientación de los elementos auxiliares que actúan hidrodinámicamente en conjunto. Si los elementos auxiliares...

1. Sistema (1) en mar abierto para generar energía renovable que comprende:

-una disposición de transformadores (2) eléctricos de energía hidráulica,

-una disposición de instalaciones (3) de energía eólica, y

-una disposición de elementos auxiliares que actúan hidrodinámicamente, estando previstos los elementos auxiliares que actúan hidrodinámicamente para influir en las olas marinas y/o corrientes marinas con respecto a su energía en las posiciones de los transformadores (2) eléctricos de energía hidráulica y/o de las instalaciones (3) de energía eólica de manera dirigida, en particular por interferencia.

2. Sistema en mar abierto según la reivindicación 1, que comprende además un dispositivo (5) de adaptación para absorber la energía eléctrica de los transformadores (2) eléctricos de energía hidráulica y las instalaciones (3) de energía eólica, estando previsto el dispositivo (5) de adaptación para transformar la energía y evacuar la energía del sistema (1) en mar abierto.

3. Sistema (1) en mar abierto según una de las reivindicaciones anteriores, en el que los transformadores (2) eléctricos de energía hidráulica y/o las instalaciones (3) de energía eólica y/o los elementos auxiliares que actúan hidrodinámicamente están previstos para modificar sus posiciones.

4. Sistema en mar abierto según una de las reivindicaciones anteriores, en el que zonas submarinas de las instalaciones (3) de energía eólica y/o los elementos auxiliares que actúan hidrodinámicamente y/o los transformadores

(2) de energía hidráulica están previstos para modificar sus propiedades hidrodinámicas.

5. Sistema en mar abierto según una de las reivindicaciones anteriores, en el que las instalaciones (3) de energía eólica y/o los transformadores (2) eléctricos de energía hidráulica y/o los elementos auxiliares que actúan hidrodinámicamente están montados de manera flotante.

6. Sistema en mar abierto según una de las reivindicaciones anteriores, en el que los transformadores (2) eléctricos de energía hidráulica y las instalaciones (3) de energía eólica y/o los elementos auxiliares que actúan hidrodinámicamente están dispuestos de tal modo entre sí que las olas marinas que inciden sobre los transformadores

(2) eléctricos de energía hidráulica se solapan de manera constructiva y/o las olas marinas que inciden sobre las instalaciones (3) de energía eólica se solapan de manera destructiva.

7. Sistema en mar abierto según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende además:

-sensores (13) para registrar propiedades del agua marina, y

-un dispositivo de control, que está previsto para evaluar las señales de sensor así como las potencias eléctricas suministradas por los transformadores (2) de energía hidráulica, y para controlar los transformadores (2) eléctricos de energía hidráulica y/o las instalaciones (3) eléctricas de energía eólica y/o los elementos auxiliares que actúan hidrodinámicamente.

8. Procedimiento para el funcionamiento de un sistema (1) en mar abierto, que comprende las etapas de:

-registrar las potencias eléctricas suministradas por los transformadores (2) eléctricos de energía hidráulica,

-determinar una modificación en los valores de las potencias eléctricas suministradas por los transformadores

(2) eléctricos de energía hidráulica en el tiempo,

-controlar los transformadores (2) eléctricos de energía hidráulica y/o las instalaciones (3) eléctricas de energía eólica y/o los elementos (4) auxiliares que actúan hidrodinámicamente para modificar las potencias eléctricas suministradas, en particular para aumentarlas.

9. Procedimiento para el funcionamiento de un sistema (1) en mar abierto según la reivindicación 8, comprendiendo además el procedimiento:

-registrar propiedades del agua marina, y

-en respuesta a una modificación de una longitud de onda marina y/o una corriente marina, optimizar la distancia de los transformadores (2) eléctricos de energía hidráulica y/o de las instalaciones (3) eléctricas de energía eólica y/o de los elementos auxiliares que actúan hidrodinámicamente entre sí.

10. Producto de programa informático que contiene un código de programa, que, cuando se ejecuta en un procesador, hace que el procesador realice el procedimiento según la reivindicación 8 ó 9.