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Este proyecto se ha realizado con fondos del programa de investigación e innovación Horizon 2020 de la Unión Europea, en base al acuerdo de subvención
n. º 646436.
AVISO LEGAL
La versión original de este documento está escrita en inglés y puede
encontrarla en http://ricore-project.eu/downloads/. Por favor, consulte la versión en inglés si tuviera dudas con la traducción.
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WP 3 Documento (Deliverable) 3.2
Selección de tecnología novedosa para el Proyecto RiCORE
Documento (Deliverable) 3.2
COORDINADOR DE PROYECTO
David Gray (Robert Gordon University)
JEFE DE PROYECTO
Pierre Mascarenhas (E-CUBE Strategy Consultants)
AUTORES
Pierre Mascarenhas (E-CUBE Strategy Consultants), Juan Bald (AZTI), Iratxe Menchaca (AZTI), Anne Marie O’Hagan (University College Cork - MaREI), Teresa Simas (WavEC).
FECHA DE ENTREGA
30 | Septiembre | 2015
Referencia
Mascarenhas, P., Bald, J., Menchaca, I., O´Hagan, A.M., and Simas, T., 2015. Report on RiCORE Project Novel
Technology Selection. Deliverable 3.2, RICORE Project. 63 pp.
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Índice
Sinopsis del Proyecto RiCORE ................................................................................ 3
Resumen ejecutivo ................................................................................................... 4
1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 6
2. OBJETIVOS ...................................................................................................... 9
3. NIVEL DE MADUREZ DE LA TECNOLOGÍA (TRL) ................................... 10
3.1 Definición ................................................................................................ 10
3.2 Selección de la escala TRL ...................................................................... 10
3.3 TRL mínimo a tener en cuenta ............................................................... 11
4. INVENTARIO Y EVALUACIÓN DE LA TECNOLOGÍA .............................. 15
4.1 Energía mareomotriz .............................................................................. 15
4.1.1 Recursos energéticos y ubicación .......................................................... 15
4.1.2 Tecnología .............................................................................................. 16
4.1.3 Estudios de casos y TRL ....................................................................... 21
4.2 Tecnologías undimotrices ....................................................................... 30
4.2.1 Recursos energéticos y ubicación .......................................................... 30
4.2.2 Tipos de tecnologías .............................................................................. 31
4.2.3 Estudios de casos y TRL ....................................................................... 34
4.3 Tecnologías eólicas marinas ................................................................... 52
4.3.1 Recursos energéticos y ubicación .......................................................... 52
4.3.2 Tipos de tecnologías .............................................................................. 53
4.3.3 Estudios de casos y TRL: turbinas marinas ancladas al fondo ............ 56
4.3.4 Estudios de casos y TRL: tecnologías marinas flotantes ...................... 57
5. CONCLUSIONES............................................................................................ 71
6. REFERENCIAS ............................................................................................... 74
7. LISTA DE ABREVIATURAS .......................................................................... 76
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Sinopsis del Proyecto RiCORE
El Proyecto RiCORE (Método de aprobación basado en riesgos para las Energías del
mar) es establecer un enfoque basado en riesgos para la concesión de aprobaciones en
aquellos casos en los que el alcance del estudio medioambiental necesario se base en
la fragilidad ambiental de la zona, el perfil de riesgo tecnológico y la escala del
proyecto en cuestión. El proyecto, que se ha realizado con fondos del programa de
investigación e innovación Horizon 2020 de la Unión Europea, se llevará a cabo entre el
1 de enero de 2015 y el 30 de junio de 2016.
La aprobación de las Energías del mar suele suponer un obstáculo no técnico para el
desarrollo de este sector. Una cuestión significativa a este respecto es la incertidumbre
con respecto a los impactos ambientales potenciales de las nuevas tecnologías. Para
garantizar que las aprobaciones cumplan con la legislación nacional y de la UE, como la
Directiva sobre la Evaluación del impacto ambiental y la Directiva de hábitats, es
necesario realizar costosos y largos estudios, aun en el caso de tecnologías de bajo
riesgo en zonas de baja fragilidad ambiental.
El Proyecto RiCORE estudiará el marco legal en vigor en los Estados Miembro para
garantizar que el marco desarrollado se pueda desplegar en todos ellos y más allá de
los mismos. La siguiente fase del Proyecto RiCORE es considerar las prácticas, las
metodologías y la implementación de estudios de preaprobación, posaprobación y
monitorización posdespliegue. Ello permitirá crear un bucle de información y
retroalimentación para desarrollar un marco basado en riesgos sobre los aspectos
medioambientales de la aprobación y ofrecer las mejores prácticas. El proyecto
alcanzará estos objetivos colaborando con las partes interesadas, entre las que se
encuentran los organismos reguladores, el sector industrial en cuestión y los
encargados de realizar la Evaluación de impacto ambiental - EIA, mediante diversos
talleres expertos y la canalización de sus resultados para el establecimiento de una
guía orientativa.
Uno de los objetivos clave del proyecto es mejorar los procesos de aprobación en
consonancia con los requisitos de la Directiva sobre energías renovables (más
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concretamente, el Artículo 13-1 de la misma), para garantizar la rentabilidad de los
estudios necesarios, la claridad y transparencia del razonamiento subyacente al
trabajo realizado, una mejor comunicación y distribución del conocimiento y una
reducción de los obstáculos no técnicos para el desarrollo del sector de las Energías del
mar, para poder ofrecer energía limpia y segura.
Resumen ejecutivo
Este informe ofrece un inventario de los distintos tipos de tecnología (de las categorías
undimotriz, mareomotriz y eólica marina) que el Proyecto RiCORE tiene en cuenta a la
hora de hacer recomendaciones y ofrecer orientaciones a favor de la implementación
de un enfoque de concesión de aprobaciones basado en riesgos.
Se espera que las recomendaciones del Proyecto RiCORE estén totalmente en vigor en
los próximos 3 a 5 años, lo cual representa uno o dos ciclos sucesivos de concesiones
integrales, garantizando así que la aplicación de las orientaciones RiCORE no provoque
inestabilidad normativa.
Se asume que la experiencia, para quienes elijan aplicar las recomendaciones RiCORE,
será totalmente enriquecedora a los 5 años, justificando así una nueva serie de ajustes.
Así pues, los distintos tipos de tecnología escogidos se han dividido en los dos
siguientes grupos:
El primer grupo se centra en once tipos de tecnologías novedosas y también
incluye todos los tipos de tecnología eólica marina de anclaje al lecho marino
desarrollados. Todas estas tecnologías han alcanzado ya un nivel de madurez que
les permite beneficiarse inmediatamente del enfoque basado en riesgos propuesto
por el Proyecto RiCORE. Su nivel de madurez tecnológica se encuentra entre el 7 y
el 9. La mitad de ellas, al igual que los proyectos más avanzados, se encuentran
dentro de la categoría eólica flotante. Las políticas y orientaciones propuestas
están diseñadas para su aplicación en este ámbito.
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El segundo grupo incluye ocho tipos de tecnologías, ninguno de los cuales se
encuentra en el ámbito de las tecnologías eólicas puramente dichas. Esta
tecnología podría alcanzar un nivel de madurez idóneo lo suficientemente pronto
como para poder incluirla en el despliegue inicial del enfoque basado en riesgos
propuesto. Se estudiarán las condiciones para aplicar las políticas propuestas por el
proyecto a estas tecnologías y se incluirán en las orientaciones, caso de ser viables
sin interferir con el primer grupo. Su nivel de madurez tecnológica se encuentra
entre el 5 y el 6.
La Table 1 proporciona información sobre el grupo de tecnologías principal (en
negrita). Nótese que las tecnologías de este primer grupo aparecen junto con las
tecnologías eólicas marinas de anclaje al lecho marino desarrolladas. La Table 1
también enumera el segundo grupo de tecnologías (en cursiva).
Table 1. Grupo principal: Tipos de tecnologías novedosas (TRL: Nivel de madurez de la tecnología).
Categoría tecnológica Tecnología
Nivel de madurez
de la tecnología - TRL
Comentarios
Mareomotriz Embalse de mareas 9
Mareomotriz Turbina de eje horizontal 8 Varios proyectos avanzados
Mareomotriz Palas en forma de esfera (tipo
Venturi) 8
Avanzados pero con solo una familia de productos
avanzada
Undimotriz Atenuador 8
Undimotriz Amortiguador de punto 7
Undimotriz Convertidor de tensión
oscilante undimotriz 8
Avanzados en su mayoría con el mayor número de
proyectos
Undimotriz Columna de agua oscilante 7
Flotantes Viento Mástil-eje horizontal WT 7-8
Flotantes Viento Plataforma semisumergible - Eje horizontal WT 8-9
Avanzados en su mayoría con el mayor número de
proyectos
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Flotantes Eólica Plataforma semisumergible - Eje vertical WT 7
Flotantes Eólica Pierna tensada - plataforma sumergida
7
Mareomotriz Turbina de eje vertical (flujo
transversal) 5
Mareomotriz Hidrodinámico oscilante
(Hydrofoil) 5
Mareomotriz Tornillo de Arquímedes 5
Mareomotriz Cometa mareomotriz 5
Undimotriz Diferencial de presión
sumergido 6
Undimotriz Masa en rotación 6
Undimotriz Dispositivo de sobrepaso 6
Flotantes Eólica Híbrido 6
El sistema híbrido más avanzado combina una
turbina eólica vertical con un generador de corriente
mareomotriz
1. INTRODUCCIÓN
Tomando como punto de partida el enfoque creado por el Gobierno escocés en su
norma Survey, Deploy and Monitor (SDM) (The Scottish Government, Marine
Scotland) para proyectos de control undimotriz y mareomotriz (véase el Documento
(Deliverable) 3.1), el objetivo del Proyecto RiCORE ha sido establecer un enfoque
basado en riesgos con respecto a la concesión de aprobaciones siempre que se precise
un nivel de análisis medioambiental basado en la fragilidad ambiental de la zona, el
perfil de riesgo de la tecnología y la escala del proyecto propuesto.
Para determinar el alcance de la energía marina renovable (ORE) el proyecto abordará
los siguientes puntos principales:
El procedimiento de emisión de aprobaciones, los marcos legales y normativos
aplicables, las partes interesadas participantes, las prácticas establecidas (aunque
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no formen parte de un marco legal o normativo) y las directrices propuestas (que
podrían diferir en gran medida según el tipo de tecnología ORE al que hagan
referencia).
El procedimiento administrativo de concesión de aprobaciones, incluidas las
Evaluaciones de impacto ambiental (EIA) necesarias y el cumplimiento de los
procesos de aprobación, que duran una media de 32 meses en el caso de los
proyectos marinos en la UE (EWEA, The European Wind Energy Association). Para
evitar la inestabilidad, las directrices propuestas para la evolución de los
procedimientos deberían permanecer en vigor durante un ciclo de aprobación
completo (de 2 a 3 años), si bien lo ideal sería que permanecieran en vigor hasta
dos ciclos (5 años).
Estas consideraciones han llevado al Proyecto RiCORE a identificar, dentro de la
energía mareomotriz, undimotriz y eólica marina, tecnologías que:
Ya han alcanzado un nivel TRL 7 o superior, puesto que es muy probable que pasen
a incluirse en procedimientos de aprobación para prototipos o instalaciones de
demostración grandes o a escala real en los próximos 2/3 años; que se incluyan en
un despliegue comercial también en 2/3 años y que se incluyan en dicho
despliegue comercial en un plazo de 5 años1.
Han alcanzado un nivel TRL 5 a 6 y podrían incluirse en un procedimiento de
aprobación para prototipos e instalaciones de demostración grandes o a escala real
en 5 años2.
1 Según el ESBI (WestWave), se pueden completar los niveles TRL 7 y 8 en un plazo de 12 a 24 meses, y
el nivel TRL 9 en 24 meses, lo cual significa que las tecnologías que ahora se encuentran en un TRL 7 y superior podrían, en el mejor de los casos, madurar por completo y estar listas para su despliegue comercial antes de 3 años.
2 La misma fuente afirma que los niveles TRL 5 a 6 podrían completarse en un plazo de 12 a 18 meses,
por lo que los prototipos grandes o a escala real de nivel TRL 5 y superiores podrían incluirse en procedimientos de aprobación en un plazo de 3 años y, en el mejor de los casos, las instalaciones de demostración podrían incluirse en dicho proceso en 5 años.
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El objetivo de este documento es establecer qué tipos de tecnologías deberían
incluirse en el ámbito del Proyecto RiCORE (según una lista de proyectos identificados).
Antes de esto, se examinarán y comentarán las escalas TRL más adecuadas.
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2. OBJETIVOS
El objetivo principal del presente documento es revisar las tecnologías de energía
mareomotriz, undimotriz y eólica más novedosas que están alcanzando un nivel de
madurez que les permite beneficiarse ya de un enfoque de aprobación basado en
riesgos o que se lo permitirá en un futuro cercano.
Se identificaron dos grupos tecnológicos:
Un primer grupo que se centra en las tecnologías que han alcanzado ya un nivel de
madurez que les permite beneficiarse inmediatamente del enfoque basado en
riesgos propuesto por el Proyecto RiCORE. Las políticas propuestas se aplicarán a
las tecnologías de este grupo.
Un segundo grupo que se centra en otra serie de tecnologías que podrían alcanzar
un nivel de madurez lo suficientemente pronto como para ser incluidas en el
despliegue inicial del enfoque basado en riesgos propuesto. Las condiciones para
aplicar las políticas propuestas por el proyecto a estas tecnologías se estudiarán de
forma sistemática.
Este documento servirá también de referencia para la clasificación de las tecnologías y
el establecimiento de la terminología específica con respecto a los siguientes
documentos del proyecto.
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3. NIVEL DE MADUREZ DE LA TECNOLOGÍA (TRL)
3.1 Definición
Los Niveles de madurez de la tecnología se emplean para estructurar las fases de
desarrollo del diseño en varios niveles, para obtener los conocimientos necesarios en
las distintas fases con el fin de que pueda seguir habiendo progreso desde el punto de
vista de la complejidad técnica y el riesgo de inversión. La escala va de 1 (fase inicial de
desarrollo) a 9 (fase de mayor madurez). En el caso de los dispositivos de energía
marina, los niveles TRL pueden relacionarse con las distintas escalas de los dispositivos
en base a las Leyes de semejanza de Froude y de semejanza geométrica.
3.2 Selección de la escala TRL
Pueden emplearse distintas escalas TRL en diferentes sectores industriales y, por
consiguiente, puede haber leves diferencias en la definición exacta atribuida a cada
TRL. El Proyecto RiCORE emplea la definición general de TRL propuesta por la Unión
Europea en su programa Horizon 2020. Si bien es útil en un principio, las características
específicas de la energía marina renovable (eólica, undimotriz y mareomotriz) han
hecho necesario desarrollar TRL específicos para estos sectores. Así pues, las
definiciones de TRL de la UE se complementarán con una guía específica por sectores
sobre esta cuestión. Por tanto, este documento emplea cuatro definiciones o
programas de TRL:
La definición del programa Horizon 2020, empleada para los proyectos
realizados con fondos del programa Horizon 2020. Esta escala no es específica
para la energía marina (European Commission - Horizon 2020).
WestWave (UCC – ESBI) - Technology Readiness Levels for Supply Chain Study
for WestWave, ESBIoe-WAV-11-027. (WestWave)
Las escalas OES-IEA para los sistemas undimotrices y mareomotrices (K. Nielsen
for IEA / OES).
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La escala de la Agencia internacional de energías renovables (IRENA), empleada
en agosto de 2014 para el análisis de Madurez tecnológica, patentes, estado de
despliegue de proyectos y pronósticos (IRENA - International Renewable Energy
Agency).
La Table 2 indica cómo se ha complementado la escala Horizon 2020 con otras escalas
empleadas en el documento. En la siguiente evaluación, la clasificación podría incluir
un amplio abanico de TRL dada la falta de información. La escala IEA – OES es la mejor
adaptada a las tecnologías evaluadas aquí, y se preferirá esta en caso de que algún
sistema similar pueda clasificarse de forma distinta en las otras dos escalas marinas
adaptadas. Más concretamente, se incluyen los resultados del trabajo pormenorizado
realizado con respecto a los conceptos de energía undimotriz y mareomotriz.
3.3 TRL mínimo a tener en cuenta
Se ha escogido el TRL 5 como nivel de madurez mínimo para este documento y será el
punto de partida para la evaluación de las tecnologías ORE. Los objetivos de desarrollo
de la Política RiCORE se aplicarán a las tecnologías de niveles TRL 7 a 9. Con todo, las
tecnologías que se encuentran en la actualidad en el nivel TRL 5 pueden, en el mejor
de los casos, alcanzar el nivel TRL 7 y superiores en 2 o 3 años, por lo que podrán
beneficiarse de la primera implementación del enfoque basado en riesgos propuesto
por el Proyecto RiCORE. Aunque no se encuentran el grupo de interés principal del
proyecto, estas tecnologías se tienen en cuenta también.
Las tecnologías de nivel inferior al TRL 5 no se beneficiarán, muy probablemente, o lo
harán muy poco, de la primera implementación de un enfoque basado en riesgos en
base al Proyecto RiCORE. Así pues, el Proyecto RiCORE ha decidido no incluir las
tecnologías por debajo del nivel TRL 5 en el ámbito del proyecto.
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Table 2. Definición de los distintos niveles de la escala TRL en las principales escalas empleadas en este documento.
Nivel de madurez
de la tecnología
- TRL
HORIZON 2020 IEA-OES WestWave (UCC – ESBI) IRENA
1 Principios básicos observados Modelo numérico analítico, operación
fundamental
Principios básicos observados y comunicados
- Objetivo(s) de la tecnología identificada
Principios básicos observados y comunicados
2 Concepto de tecnología formulado Instalación de laboratorio de pequeña
escala y pruebas de concepto ideal Concepto de tecnología y/o aplicación
formulada - Mercado identificado Concepto de tecnología y/o aplicación
formulada
3 Prueba de concepto experimental
Pruebas de laboratorio a pequeña escala, batería de pruebas completa sometidas a
valoración cruzada mediante modelos numéricos, pruebas de los componentes
en banco de ensayo
Función crítica analítica y experimental y/o prueba de concepto característica -
Estimaciones de coste capital inicial y producción energética / establecimiento
de objetivos
Función crítica analítica y experimental y/o prueba de concepto
4 Tecnología validada en el laboratorio Pruebas de laboratorio a gran escala en
seco, pruebas de los componentes y sistemas en banco de ensayo
Validación de los componentes tecnológicos y/o subsistemas tecnológicos
básicos en laboratorio – Esquema de ciclo de vida preliminar
Tecnología (sistema o componentes) validada en laboratorio
5
Tecnología validada en un entorno relevante (entorno industrial
relevante en el caso de las tecnologías facilitadoras esenciales)
Pruebas de laboratorio a escala intermedia en húmedo en un entorno
marino. P. ej., olas de escala ¼ en la Bahía de Galway o de escala 1/10 en Strangford
Lough
Validación de los componentes tecnológicos y/o subsistemas tecnológicos
básicos en un entorno relevante – Movilización de la cadena de suministro
En laboratorio, con una validación de sistema similar en un entorno de
trabajo real
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Nivel de madurez
de la tecnología
- TRL
HORIZON 2020 IEA-OES WestWave (UCC – ESBI) IRENA
6
Tecnología demostrada en un entorno relevante (entorno industrial
relevante en el caso de las tecnologías facilitadoras esenciales)
Pruebas a escala intermedia del sistema al completo en un entorno marino. P. ej.,
olas de escala ¼ en la Bahía de Galway o en Nissum Breding o de escala 1/10 en
Strangford Lough
Demostración del prototipo o del modelo de sistema tecnológico en un entorno
relevante – Interacción con el cliente
A escala de fabricación/proyecto piloto, con demostración del modelo
o el prototipo del sistema en un entorno de trabajo real
7 Demostración del prototipo del
sistema en un entorno de funcionamiento
Pruebas del prototipo a escala real en emplazamiento marino de prueba
Demostración del prototipo del sistema tecnológico en un entorno de
funcionamiento - Prueba en el mar
Demostración a escala real o de la tecnología del prototipo en un
entorno de funcionamiento real
Table 2. (Sigue). Definición de los distintos niveles de la escala TRL en las principales escalas empleadas en este documento.
Nivel de madurez
de la tecnología
- TRL
HORIZON 2020 IEA-OES WestWave (UCC – ESBI) IRENA
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Nivel de madurez
de la tecnología
- TRL
HORIZON 2020 IEA-OES WestWave (UCC – ESBI) IRENA
8 Sistema completo y calificado La unidad a escala real precomercial
cumple con los MRL
Sistema tecnológico completo y calificado mediante pruebas y demostración - Operaciones marinas completas y
calificadas mediante pruebas y demostración.
Sistema completo y calificado listo para su despliegue mediante pruebas
y demostración
9
Sistema probado en entorno operacional (fabricación competitiva
en el caso de las tecnologías facilitadoras esenciales); o in situ
Pequeñas instalaciones a escala real
Rendimiento operacional y fiabilidad de una instalación Demostrada - Plan de
negocios totalmente exento de riesgos para el despliegue de instalaciones a escala
comercial
Tecnología operacional, por encima de la gama completa de las
condiciones de vida útil esperadas
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4. INVENTARIO Y EVALUACIÓN DE LA TECNOLOGÍA
Las tecnologías evaluadas en este informe pueden clasificarse en las tres categorías
siguientes:
1. Tecnologías de energía mareomotriz: estas tecnologías transforman en
electricidad la fuerza cinética de las mareas y también la energía potencial de las
cabezas de agua atrapadas en cuencas.
2. Tecnologías de energía undimotriz: convierten la energía de las olas en
electricidad. Esto se logra bien en alta mar, cerca de la costa o en la franja de tierra
costera.
3. Tecnologías de energía eólica: convierten la fuerza cinética del viento en
electricidad. Se trata bien de dispositivos costeros fijos anclados al lecho marino o
de dispositivos flotantes. A diferencia de los dispositivos eólicos costeros fijos
anclados al lecho marino, los dispositivos flotantes emplean una combinación de
anclaje y flotabilidad para estabilizarse, en vez de ir fijos al fondo mediante bases
rígidas. De este modo pueden aprovechar los recursos eólicos en aguas más
profundas.
Dispositivos de Gran altitud - generalmente empleando diseños tipo cometa, no
entran dentro del ámbito del proyecto, por lo que no se enumeran en el presente
documento.
4.1 Energía mareomotriz
4.1.1 Recursos energéticos y ubicación
Un estudio realizado por la Comisión Europea evaluando los recursos mareomotrices
en 106 puntos en toda Europa con características predefinidas que las hacían
adecuadas para la explotación de la energía mareomotriz estimó la cantidad de
recursos explotable en dichas ubicaciones en 48 TWh anuales (European Commission).
La capacidad agregada de estos lugares proporcionó una cifra de más de 12.000 MW
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de capacidad instalada de las turbinas mareomotrices. Un estudio más reciente
realizado por Black & Veatch (Black & Veatch for Carbon Trust) sugiere una cantidad de
recursos extraíbles en Reino Unido de 22 TWh por corriente mareomotriz, empleando
una metodología modificada y más exacta. Irlanda, Italia, Filipinas y Japón son otros de
los países con muchos recursos de este tipo. La siguiente figura muestra la amplitud
mareomotriz media de 237 puntos en las costas de Europa. Estos puntos se
encuentran a 50-100 km de la costa y la distancia entre sí es de unos 100 km.
Figure 1. Distribución de los recursos mareomotrices. Fuente: www.aquaret.com.
4.1.2 Tecnología
a) Embalse de mareas
Las tecnologías de embalse de mareas emplean la energía potencial de las cabezas de
agua atrapadas en cuencas para generar electricidad cuando sube o baja la marea
empleando turbinas hidroeléctricas de cabezal bajo. Preferentemente ubicadas en
lugares en las que la amplitud de las mareas es elevada y las aguas son poco
profundas, las cuencas pueden ser diques en estuarios, lagunas intermareales
construidas junto a la playa sin obstruir el estuario o lagunas artificiales en alta mar.
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Figure 2. Esquema de un embalse de mareas. Fuente: http://www.aquaret.com/.
b) Energía mareomotriz
Las tecnologías mareomotrices transforman la fuerza cinética de las mareas en
electricidad. El mejor lugar para ubicarlas es allí donde la amplitud de mareas es mayor
y las corrientes se ven amplificadas mediante el efecto embudo de la costa y el lecho
marino.
Las tecnologías mareomotrices incluyen 6 tipos de tecnologías diferentes:
1. Turbina de eje horizontal: estos dispositivos funcionan como las turbinas eólicas
convencionales y algunos son muy similares en diseño. Se coloca la turbina en la
zona de corriente y esta la hace girar sobre un eje horizontal (Figure 3).
Figure 3. Esquema de una turbina de eje horizontal. Fuente: http://www.aquaret.com/.
2. Turbina de eje vertical (Flujo transversal): estos dispositivos utilizan el mismo
principio que las turbinas de eje principal, pero tienen un eje de rotación vertical
(Figure 4).
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Figure 4. Esquema de una turbina de eje vertical. Fuente: http://www.aquaret.com/.
3. Sistema hidrodinámico oscilante (Hydrofoil) – Estos dispositivos emplean un
sistema hidrodinámico montado sobre un brazo oscilante. La oscilación resultante
se transforma en energía (Figure 5).
Figure 5. Esquema del sistema hidrodinámico oscilante. Fuente: http://www.aquaret.com/.
4. Palas en forma de esfera (Tipo Venturi) – Este sistema aumenta la velocidad y
reduce la presión del flujo al emplear un dispositivo de tipo embudo. La energía se
produce por acción directa de una turbina o, a veces, una turbina aérea que
emplea el diferencial de presión (Figure 6).
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Figure 6. Esquema del sistema tipo Venturi. Fuente: http://www.aquaret.com/.
5. Tornillo de Arquímedes: dispositivo helicoidal con forma de sacacorchos (con una
superficie helicoidal que rodea un eje cilíndrico) que genera poder a partir de las
corrientes marinas a medida que el agua sube por la espiral, haciendo girar las
turbinas (Figure 7).
Figure 7. Esquema del tornillo de Arquímedes. Fuente: http://www.aquaret.com/.
6. Cometa mareomotriz: este sistema emplea turbinas de eje horizontal unidas a una
cometa subacuática. El movimiento de la cometa se emplea para acelerar la
velocidad aparente del flujo de agua que atraviesa la turbina y genera energía
(Figura 8).
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Figure 8. Esquema de una cometa mareomotriz. Fuente: http://www.aquaret.com/.
WavEC ha llevado a cabo una evaluación pormenorizada de los niveles TRL por tipo de
tecnología - que actualiza regularmente - empleando la clasificación TRL ESBI,
considerada más adecuada para las tecnologías undimotriz y mareomotriz (Table 3).
Las tecnologías de embalse de mareas y lagunas se han clasificado como de nivel TRL 9,
aunque no cuentan aún con demostradores, puesto que están muy cerca de diques
estuarios con plantas comerciales que llevan en funcionamiento más de 40 años. Por
ello no se tienen en cuenta en los estudios de casos sobre tecnologías novedosas que
aparecen a continuación.
Table 3. TRL máximo de las tecnologías mareomotrices alcanzado por tipo de tecnología. Fuente: WavEC, 2015, The ESBI TRL classification.
Tipo de tecnología mareomotriz Nivel de madurez de la
tecnología - TRL
Embalse de mareas 9
Turbina de eje horizontal 8
Turbina de eje vertical (flujo transversal) 5
Hidrodinámico oscilante (Hydrofoil) 5
Palas en forma de esfera (tipo Venturi) 8
Tornillo de Arquímedes 5
Cometa mareomotriz 5
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4.1.3 Estudios de casos y TRL
La Table 4 revisa las tecnologías mareomotrices actuales con un TRL de entre 5 y 9. El
número total de tecnologías es 62, pero solo 14 de ellas tienen un TRL confirmado por
encima de 5 (Table 9). La mayoría de ellas (10) son turbinas horizontal, 2 son de palas
en forma de esfera (tipo Venturi) y solo una pertenece al tipo sistema hidrodinámico
oscilante y cometa mareomotriz.
Los dos únicos proyectos de energía mareomotriz con TRL 7-9 son el proyecto EMEC
Andritz Hydro Hammerfest (Table 5 y Figure 9) y el proyecto Seagen Strangford Lough
project (Table 6 y Figure 10).
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Table 4. Tecnologías de energía mareomotriz y TRL asociado. Fuente: WavEC, 2015, empleando la clasificación TRL ESBI.
Desarrollador Nombre Clasificación Nivel de madurez de la tecnología - TRL TRL obtenido
ALSTOM Holdings SA DeepGen 1MW A: Turbina de eje horizontal 7 Quizá
ALSTOM Holdings SA DeepGen 500 A: Turbina de eje horizontal 7 Quizá
Andritz Hydro Hammerfest HS1000 A: Turbina de eje horizontal 7 Sí
Andritz Hydro Hammerfest HS300 A: Turbina de eje horizontal 6 Sí
Atlantis Resource Ltd. AK1000 A: Turbina de eje horizontal 5 No
Atlantis Resource Ltd. AR1000 A: Turbina de eje horizontal 5 Quizá
Atlantis Resource Ltd. AR-1500 A: Turbina de eje horizontal 6 No se ha probado
Hydra Tidal Straum AS Morild II A: Turbina de eje horizontal 5 No hay datos
Hyundai Heavy Industries Prototipo mareomotriz HHI
Tidal Prototype 500 A: Turbina de eje horizontal 5 No hay datos
Kawasaki Heavy Industries, Ltd Turbina mareomotriz KHI A: Turbina de eje horizontal 6 No se ha probado
Marine Current Turbines Ltd. SeaFlow A: Turbina de eje horizontal 6 Sí
SeaGeneration (Kyle Rea) Ltd - Marine Current Turbines Ltd.
SeaGen S 1.2 MW A: Turbina de eje horizontal 8 Sí
Marine Current Turbines Ltd. SeaGen S 2 MW A: Turbina de eje horizontal 7 No se ha probado
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Table 4. (Sigue). Tecnologías de energía mareomotriz y TRL asociado. Fuente: WavEC, 2015, empleando la clasificación TRL ESBI.
Desarrollador Nombre Clasificación Nivel de madurez de la tecnología - TRL TRL obtenido
Scotrenewables Tidal Power Ltd. Escala SR 1/5 A: Turbina de eje horizontal 5 Sí
Nautricity Ltd. CorMat A: Turbina de eje horizontal 5 Quizá
Nautricity Ltd. CoRMaT escala 1/7 A: Turbina de eje horizontal 5 Quizá
Nova Innovation Ltd. NOVA 30 A: Turbina de eje horizontal 5 No hay datos
Nova Innovation Ltd. Nova M100 A: Turbina de eje horizontal 7 No se ha probado
Ocean Renewable Power Company
TidGen 001 - Prototipo TidGen TGU
A: Turbina de eje horizontal 5 No hay datos
Ocean Renewable Power Company
Prototipo OCGen TGU A: Turbina de eje horizontal 5 No
Ocean Renewable Power Company
Beta TidGen TGU A: Turbina de eje horizontal 5 Quizá
Oceanflow Energy Ltd. Evopod E1 1:10 A: Turbina de eje horizontal 5 Quizá
Oceanflow Energy Ltd. Evopod E35 A: Turbina de eje horizontal 5 No se ha probado
Scotrenewables Tidal Power Ltd. SR 250 A: Turbina de eje horizontal 6 Sí
Tocardo International BV Prototipor T100 Smart
Reverse A: Turbina de eje horizontal 6 Sí
Tocardo International BV Prototipo T100 U A: Turbina de eje horizontal 6 Sí
SABELLA SAS Sabella D10 A: Turbina de eje horizontal 7 En prueba
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SABELLA SAS Sabella D03 A: Turbina de eje horizontal 5 Quizá
Tocardo International BV T50 - 2800 A: Turbina de eje horizontal 6 Sí
Scotrenewables Tidal Power Ltd. SR 2000 A: Turbina de eje horizontal 7 No se ha probado
Verdant Power Inc. KHPS Gen4 A: Turbina de eje horizontal 6 Sí
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Table 4. (Sigue). Tecnologías de energía mareomotriz y TRL asociado. Fuente: WavEC, 2015, empleando la clasificación TRL ESBI.
Desarrollador Nombre Clasificación Nivel de madurez de la tecnología - TRL TRL obtenido
Tocardo International BV T100 DD700 A: Turbina de eje horizontal 6 Quizá
Swanturbines Turbina mareomotriz Cygnus
Inshore A: Turbina de eje horizontal 5
No se ha probado
Tidal Energy Ltd Prototipo DeltaStream A: Turbina de eje horizontal 5 No hay datos
Tocardo International BV T200 DD1000 A: Turbina de eje horizontal 6 No se ha probado
Tocardo International BV T500 DD1600 A: Turbina de eje horizontal 6 No se ha probado
Verdant Power Inc. KHPS Gen3 A: Turbina de eje horizontal 5 No
Verdant Power Inc. KHPS Gen5 A: Turbina de eje horizontal 6 No
Voith Hydro Ocean Current Technologies GmbH & Co. KG
HyTide A: Turbina de eje horizontal 7 No
Voith Hydro Ocean Current Technologies GmbH & Co. KG
HyTide escala 1:3 A: Turbina de eje horizontal 5 No
IHC Tidal Energy B.V OceanMill 30 kW B: Turbina de eje vertical (flujo
transversal) 5 Quizá
Neptune Renewable Energy Prototipo Proteus escala
1:10 B: Turbina de eje vertical (flujo
transversal) 5 Quizá
New Energy Corporation Inc. ENC-025 B: Turbina de eje vertical (flujo
transversal) 5 Quizá
New Energy Corporation Inc. ENC-250 B: Turbina de eje vertical (flujo 5 No se ha
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26
transversal) probado
BioPower System Pty Ltd bioSTREAM 250 C: Hidrodinámico oscilante
(Hydrofoil) 5
No se ha probado
Mareomotriz por pulsos Pulse-Stream 100 C: Hidrodinámico oscilante
(Hydrofoil) 5 Sí
Clean Current Power Systems CC025A D: Palas en forma de esfera
(tipo Venturi) 5 Quizá
Table 4. (Sigue). Tecnologías de energía mareomotriz y TRL asociado. Fuente: WavEC, 2015, empleando la clasificación TRL ESBI.
Desarrollador Nombre Clasificación Nivel de madurez de la tecnología - TRL TRL obtenido
Clean Current Power Systems CC3P5 D: Palas en forma de esfera
(tipo Venturi) 5 Quizá
Clean Current Power Systems CC050A D: Palas en forma de esfera
(tipo Venturi) 6 Quizá
Clean Current Power Systems CC015A D: Palas en forma de esfera
(tipo Venturi) 6 No
Deepwater Energy BV Oryon Watermill Piloto D: Palas en forma de esfera
(tipo Venturi) 5 No hay datos
OpenHydro Group Ltd. Turbina de centro abierto 16 D: Palas en forma de esfera
(tipo Venturi) 8
No se ha probado
OpenHydro Group Ltd. Turbina de centro abierto 10 D: Palas en forma de esfera
(tipo Venturi) 5 No
OpenHydro Group Ltd. L'Arcouest D: Palas en forma de esfera
(tipo Venturi) 5 Sí
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27
OpenHydro Group Ltd. Turbina de centro abierto 6 D: Palas en forma de esfera
(tipo Venturi) 5 Sí
Flumill AS Modelo a escala Flumill F2 C: Tornillo de Arquímedes 5 No
Minesto AB Prototipo Deep Green escala
1/4 F: Cometa mareomotriz 5 Quizá
Minesto AB Deep Green a escala real F: Cometa mareomotriz 5 No se ha probado
Minesto AB Prototipo Deep Green 1:10 F: Cometa mareomotriz 5 Sí
Atlantis Resource Ltd. AN-400 Nereus II G: Otro 5 No hay datos
Atlantis Resource Ltd. AN-150 Nereus I G: Otro 5 No hay datos
Atlantis Resource Ltd. Aquanator G: Otro 5 Quizá
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Table 5. Descripción del proyecto EMEC Andritz Hydro Hammerfest.
NOMBRE DEL PROYECTO EMEC Andritz Hydro Hammerfest
PAÍS Escocia
UBICACIÓN Zona de prueba Fall of Warness Tidal Energy (Orkney)
LATITUD 59.132
LONGITUD -2,77500
DESARROLLADOR Andritz Hydro Hammerfest
TECNOLOGÍA Turbina de eje horizontal
MODELO DEL DISPOSITIVO Andritz Hydro Hammerfest: HS1000
DISPOSITIVO/PROYECTO_NOMBRE Andritz EMEC test
FIJACIÓN AL LECHO MARINO Base anclada al lecho marino/de gravedad
AÑO DE INICIO 2011
AÑO DE FINALIZACIÓN 2016
ESCALA DEL PROYECTO Precomercialización
ESCALA DEL DISPOSITIVO Prototipo a gran escala
EVALUACIÓN AMBIENTAL Agosto de 2014
DECLARACIÓN AMBIENTAL Diciembre de 2014
ESTADO Proyecto completo
CAPACIDAD DEL PROYECTO (KW) 1000
PÁGINA WEB http://www.hammerfeststrom.com
Fuente: http://www.emec.org.uk/
Figure 9. Proyecto EMEC Andritz Hydro Hammerfest.
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29
Table 6. Descripción del proyecto Seagen Strangford Lough
NOMBRE DEL PROYECTO Seagen Strangford Lough
PAÍS Irlanda del Norte
UBICACIÓN Strangford Lough (cerca de Portaferry)
LATITUD 54.365
LONGITUD -5.544
DESARROLLADOR Marine Current Turbines
TECNOLOGÍA Turbina de eje horizontal
MODELO DEL DISPOSITIVO Siemens MCT: SeaGenU
FIJACIÓN AL LECHO MARINO Montado sobre pilotes
AÑO DE INICIO 2008
AÑO DE FINALIZACIÓN No procede
ESCALA DEL PROYECTO Comercialización
ESCALA DEL DISPOSITIVO Prototipo a gran escala
DECLARACIÓN AMBIENTAL 2005
ESTADO Operativa
CAPACIDAD DEL PROYECTO (KW) 1200
PÁGINA WEB http://www.seageneration.co.uk/
Fuente: http://www.seageneration.co.uk/
Figure 10. Proyecto Seagen Strangford Lough.
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30
4.2 Tecnologías undimotrices
4.2.1 Recursos energéticos y ubicación
Según el WEC (World Energy Council), la energía total de los recursos undimotrices en
aguas profundas (esto es, 100 m o más) se ha estimado entre un 1 y un 10 TW,
mientras que los recursos explotables desde un punto de vista económico van de 140-
750 TWh·yr-1 para los diseños actuales de dispositivos totalmente maduros y podrían
llegar hasta 2.000 TWh·yr-1, si se implementaran todas las mejoras potenciales en los
dispositivos existentes.
Según la orientación de la costa con respecto al mar abierto y la latitud, ciertos países
están bien preparados para la conversión de la energía undimotriz, mientras que otros
no tienen potencial para la fase inicial (Figure 11). Los países mejor preparados para la
conversión de la energía undimotriz son Reino Unido, Irlanda, Noruega, Nueva
Zelanda, el sur de Australia y Chile, seguidos por el norte de España, Francia, Portugal,
las costas de América del norte y América del sur y Sudáfrica.
Figure 11. Distribución de los recursos undimotrices. Fuente: www.aquaret.com.
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31
4.2.2 Tipos de tecnologías
Según se ha mencionado anteriormente, las tecnologías de energía undimotriz:
convierten la fuerza de las olas en energía. Esto se logra mediante dispositivos situados
en alta mar, cerca de la costa o en la franja de tierra costera. Podemos identificar 7
tecnologías principales:
1. Los atenuadores son dispositivos largos que se alinean en perpendicular al
frente de oleaje. Cuando las olas los atraviesan, deforman los dispositivos y la
constricción resultante se transforma en energía (Figure 12).
Figure 12. Esquema del atenuador de olas. Fuente: http://www.aquaret.com/.
2. Los amortiguadores de punto son pequeños dispositivos flotantes (menores
que la longitud de onda típica) cuyo movimiento se transforma en energía por
acción del oleaje en o cerca de la superficie (Figure 13).
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32
Figure 13. Esquema del amortiguador de punto. Fuente: http://www.aquaret.com/.
3. Los convertidores de tensión oscilante undimotriz son colectores situados
cerca de la superficie que van montados sobre un brazo pivotante colocado en
el lecho marino. Oscilan cada vez que pasan las olas y generan energía (Figure
14).
Figure 14. Esquema del convertidor de tensión oscilante undimotriz. Fuente: http://www.aquaret.com/.
4. La columna de agua oscilante es una estructura hueca parcialmente
sumergida. Se abre al mar por debajo de la superficie para poder albergar el
aire que queda atrapado por encima de la columna de agua. Las olas hacen que
la columna se eleve y baje, actuando como un pistón y comprimiendo y
descomprimiendo el aire, que pasa por una turbina eólica para generar energía
(Figure 15).
Figure 15. Esquema de la columna de agua oscilante. Fuente: http://www.aquaret.com/.
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33
5. Los dispositivos de diferencial de presión sumergidos son los típicos
dispositivos sumergidos en zonas cercanas a la costa. El movimiento de las olas
hace que el nivel del mar suba y baje, induciendo un diferencial de presión que
hace que el dispositivo suba y baje también y es este movimiento lo que genera
la energía (Figure 16).
Figure 16. Esquema de dispositivo de diferencial de presión sumergido. Fuente: http://www.aquaret.com/.
6. Masa en rotación: se emplean dos formas de rotación para capturar energía
mediante el movimiento del dispositivo al balancearse sobre las olas. Este
movimiento da lugar a un desplazamiento excéntrico del peso o bien un
giroscopio genera una precesión giroscópica. En ambos casos, el movimiento va
ligado a un generador eléctrico en el interior del dispositivo (Figure 17).
Figure 17. Esquema de los dispositivos de masa en rotación. Fuente: http://www.aquaret.com/.
7. Los dispositivos de sobrepaso constan de muros sobre los cuales pasa el agua,
creando un frente de oleaje que se convierte en energía gracias a una turbina
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34
de cabezal bajo. Los colectores pueden emplearse para concentrar el flujo
(Figure 18).
Figure 18. Esquema de dispositivo de sobrepaso. Fuente: http://www.aquaret.com/.
WavEC ha llevado a cabo una evaluación pormenorizada de los niveles TRL por tipo de
tecnología - que actualiza regularmente - empleando la clasificación TRL ESBI,
(considerada más adecuada para las tecnologías undimotriz y mareomotriz). La
siguiente tabla proporciona el nivel máximo de TRL alcanzado por cada tipo de
tecnología.
Table 7. Nivel máximo de TRL del convertidor undimotriz alcanzado por tipo de dispositivo – Fuente: WavEC
Tecnología de convertidor undimotriz Nivel de madurez de la
tecnología - TRL
Atenuador 8
Amortiguador de punto 7
Convertidor de tensión oscilante undimotriz 8
Columna de agua oscilante 7
Diferencial de presión sumergido 6
Masa en rotación 6
Dispositivo de sobrepaso 6
4.2.3 Estudios de casos y TRL
En la Table 8 se ofrece una revisión de las tecnologías undimotrices actuales con un
TRL de entre 5 y 9. El número total de tecnologías es 94, pero solo 30 de ellas tienen
un TRL confirmado por encima de 5 (Table 9). La mayoría de ellas (17) son
amortiguadores de punto, 4 son atenuadores, 3 son de tipo convertidor de tensión
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35
oscilante undimotriz, 4 son de tipo columna de agua oscilante y solo uno es de tipo
dispositivo de sobrepaso terminador y masa en rotación. Solo 6 proyectos tienen un
nivel maduro TRL 7-9. Estos son:
a) EMEC Pelamis Wave Power (Table 10 y Figure 19).
b) EMEC Seatricity (Table 11 y Figure 20).
c) Central undimotriz de Mutriku (Table 12 y Figure 21).
d) LIMPET OWC (Table 13 y Figure 22).
e) PICO OWC (Table 14 y Figure 23).
f) Penguin (Table 15 y Figure 24).
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36
Table 8. Tecnologías de energía undimotriz y TRL asociado. Fuente: WavEC, 2015 empleando la clasificación TRL ESBI.
Desarrollador Nombre Clasificación Nivel de madurez de la tecnología - TRL TRL obtenido
Dexawave A/S DexaWave 1:10 A: Atenuador 5 Quizá
Dexawave A/S DexaWave 1:5 A: Atenuador 5 Sí
Floating Power Plant AS Poseidon 37 A: Atenuador 6 Sí
Pelamis Wave Power Ltd. Pelamis P1 A: Atenuador 8 No
E. ON & Scottish Power Renewables - Pelamis Wave Power Ltd
Pelamis P2 A: Atenuador 7 Sí
Pelamis Wave Power Ltd. Prototipo Pelamis 1:7 A: Atenuador 5 Sí
40South Energy Srl D100t B: Amortiguador de punto 6 No
40South Energy Srl H24 B: Amortiguador de punto 6 No se ha probado
40South Energy Srl R115 B: Amortiguador de punto 6 No se ha probado
40South Energy Srl Y25t B: Amortiguador de punto 5 No
40South Energy Srl Prototipo R115 B: Amortiguador de punto 6 Sí
Albatern Wave Energy Ltd. SQUID/WaveNET - Series 6 B: Amortiguador de punto 5 Sí
Albatern Wave Energy Ltd. WaveNET 1:7 B: Amortiguador de punto 5 Sí
AquaGen Technologies Pty Ltd Prototipo SurgeDrive B: Amortiguador de punto 5 Quizá
AWS Ocean Energy Archimedes Wave Swing (AWS) B: Amortiguador de punto 7 No
Carnegie Wave Energy Ltd CETO 3 B: Amortiguador de punto 6 Quizá
Carnegie Wave Energy Ltd CETO 2 piloto B: Amortiguador de punto 5 No
Carnegie Wave Energy Ltd CETO 5 B: Amortiguador de punto 7 No
Columbia Power Technologies SeaRay Gen 3.1 B: Amortiguador de punto 5 Quizá
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37
Desarrollador Nombre Clasificación Nivel de madurez de la tecnología - TRL TRL obtenido
Inc.
Table 8. (Sigue). Tecnologías de energía undimotriz y TRL asociado. Fuente: WavEC, 2015 empleando la clasificación TRL ESBI.
Desarrollador Nombre Clasificación Nivel de madurez de la tecnología - TRL TRL obtenido
COPPE Subsea Technology Laboratory
COPPE Pecém B: Amortiguador de punto 6 Quizá
Carnegie Wave Energy Ltd CETO 4 B: Amortiguador de punto 6 No
Eco Wave Power WaveClapper B: Amortiguador de punto 6 No
Eco Wave Power PowerWing B: Amortiguador de punto 6 No
Fred.Olsen Renewables BOLT 2 B: Amortiguador de punto 7 No se ha probado
Fred.Olsen Renewables BOLT 2 Lifesaver B: Amortiguador de punto 6 Sí
Fred.Olsen Renewables B22 B: Amortiguador de punto 5 Quizá
Fred.Olsen Renewables BOLT 1 B: Amortiguador de punto 6 Sí
Fred.Olsen Renewables Buldra - FO3 B: Amortiguador de punto 6 Sí
Fred.Olsen Renewables B33 B: Amortiguador de punto 5 No
Ocean Power Technologies, Inc. PB40 B: Amortiguador de punto 6 Sí
Ocean Power Technologies, Inc. PB150 - Mark 3 B: Amortiguador de punto 6 No
Oregon State University OSU L10 B: Amortiguador de punto 5 Sí
Oscilla Power, Inc. OPI TDU2 B: Amortiguador de punto 6 Quizá
Oscilla Power, Inc. OPI Gen 1 B: Amortiguador de punto 5 Quizá
Perpetuwave Power Wave Harvester 1:4 B: Amortiguador de punto 5 Quizá
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Desarrollador Nombre Clasificación Nivel de madurez de la tecnología - TRL TRL obtenido
RESEN Energy LOPF-06-70W B: Amortiguador de punto 5 No hay datos
Seabased AB Seabased 25 B: Amortiguador de punto 6 No
Seabased AB Seabased - Maren B: Amortiguador de punto 6 No
Seabased AB Seabased Lysekill B: Amortiguador de punto 6 Sí
Table 8. (Sigue). Tecnologías de energía undimotriz y TRL asociado. Fuente: WavEC, 2015 empleando la clasificación TRL ESBI.
Desarrollador Nombre Clasificación Nivel de madurez de la tecnología - TRL TRL obtenido
Seatricity Ltd. Oceanus 1 B: Amortiguador de punto 7 Sí
Seatricity Ltd. Prototipo Oceanus B: Amortiguador de punto 5 Sí
Resolute Marine Energy Inc Prototipo AirWEC B: Amortiguador de punto 5 No hay datos
Seatricity Ltd. Oceanus 2 B: Amortiguador de punto 7 No
Spindrift Energy Prototipo Spindrift Energy Device B: Amortiguador de punto 5 No
Trident Energy Ltd Trident Energy 5 B: Amortiguador de punto 7 No
Trident Energy Ltd Trident LG WEC B: Amortiguador de punto 6 No se ha probado
Wave Energy Technology New Zealand
WET-NZ MDEF 1/2 NZ B: Amortiguador de punto 6 Sí
Wave Energy Technology New Zealand
WET-NZ PoC - Modelo Goalpost B: Amortiguador de punto 5 Sí
Wave Energy Technology New Zealand
WET-NZ PSAF 1/4 B: Amortiguador de punto 5 Sí
Wave Energy Technology New Zealand
WET-NZ MDEF 1/2 US B: Amortiguador de punto 6 Quizá
Wave Rider Energy Pty Ltd. Wave Rider piloto B: Amortiguador de punto 6 Quizá
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Desarrollador Nombre Clasificación Nivel de madurez de la tecnología - TRL TRL obtenido
Wave Star Energy A/S WaveStar 1:10 B: Amortiguador de punto 5 Sí
Wave Star Energy A/S WaveStar 1:2 - 2 flotadores B: Amortiguador de punto 6 Sí
Wavebob Ltd. Wavebob, maqueta a escala 1:17th B: Amortiguador de punto 5 No hay datos
Wavebob Ltd. Wavebob ADM B: Amortiguador de punto 6 Sí
Wedge Global W200 B: Amortiguador de punto 6 Quizá
Aquamarine Power Ltd. Oyster 800 C: Convertidor de tensión oscilante undimotriz
8 No
Aquamarine Power Ltd. Oyster 315 C: Convertidor de tensión oscilante undimotriz
7 Quizá
AW-Energy Oy WaveRoller WR1 C: Convertidor de tensión oscilante undimotriz
6 Sí
Table 8. (Sigue). Tecnologías de energía undimotriz y TRL asociado. Fuente: WavEC, 2015 empleando la clasificación TRL ESBI.
Desarrollador Nombre Clasificación Nivel de madurez de la tecnología - TRL TRL obtenido
AW-Energy Oy WaveRoller 3x100 C: Convertidor de tensión oscilante undimotriz
7 Quizá
AW-Energy Oy WaveRoller WR2 C: Convertidor de tensión oscilante undimotriz
6 Sí
BioPower System Pty Ltd bioWave 250 C: Convertidor de tensión oscilante undimotriz
6 No se ha probado
Langlee Wave Power AS Langlee Robusto C: Convertidor de tensión oscilante undimotriz
6 No se ha probado
AW-Energy Oy Prototipo WaveRoller 1:3 C: Convertidor de tensión oscilante undimotriz
5 No hay datos
Resolute Marine Energy Inc SurgeWEC 30kW C: Convertidor de tensión oscilante undimotriz
5 No se ha probado
Resolute Marine Energy Inc Prototipo SurgeWEC 17,5m2 C: Convertidor de tensión 5 Sí
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40
Desarrollador Nombre Clasificación Nivel de madurez de la tecnología - TRL TRL obtenido
oscilante undimotriz
Resolute Marine Energy Inc SurgeWEC C: Convertidor de tensión oscilante undimotriz
7 No se ha probado
Resolute Marine Energy Inc Prototipo SurgeWEC 3,8m2 C: Convertidor de tensión oscilante undimotriz
5 Quizá
Energía undimotriz WERPO SDE 150 WEC C: Convertidor de tensión oscilante undimotriz
6 No hay datos
Energía undimotriz WERPO SDE 100 WEC C: Convertidor de tensión oscilante undimotriz
6 No hay datos
Energía undimotriz WERPO SDE 60 WEC C: Convertidor de tensión oscilante undimotriz
6 No hay datos
Energía undimotriz WERPO SDE 40 WEC C: Convertidor de tensión oscilante undimotriz
6 No hay datos
Energía undimotriz LEANCON Prototipo LEANCON 1:10 D: Columna de agua oscilante 5 No se ha probado
Ocean Energy Ltd Boya tipo OE Buoy 1:4 D: Columna de agua oscilante 6 Sí
Ocean Energy Ltd Boya tipo OE Buoy a escala real D: Columna de agua oscilante 7 No se ha probado
Oceanlinx Limited ogWave MK2 D: Columna de agua oscilante 5 No
Oceanlinx Limited blueWave MK3 PC D: Columna de agua oscilante 6 No
Oceanlinx Limited greenWave D: Columna de agua oscilante 7 No
Oceanlinx Limited greenWave MK1 D: Columna de agua oscilante 7 Quizá
Table 8. (Sigue). Tecnologías de energía undimotriz y TRL asociado. Fuente: WavEC, 2015 empleando la clasificación TRL ESBI.
Desarrollador Nombre Clasificación Nivel de madurez de la tecnología - TRL TRL obtenido
Voith Hydro Wavegen Limited Mutriku OWC D: Columna de agua oscilante
8 Sí
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Desarrollador Nombre Clasificación Nivel de madurez de la tecnología - TRL TRL obtenido
Voith Hydro Wavegen Limited LIMPET OWC D: Columna de agua oscilante
7 Sí
WavEC Offshore Renewables PICO OWC D: Columna de agua oscilante
7 Sí
WaveDragon ApS WaveDragon 1:4.5 C: Dispositivo de sobrepaso/terminador
5 Sí
Bombora WavePower Bombora WEC F: Diferencial de presión sumergido
6 No se ha probado
Offshore Wave Energy Ltd OWEL WEC 350kW D: Columna de agua oscilante
6 No se ha probado
Bombora WavePower Prototipo Bombora WEC F: Diferencial de presión
sumergido 5 No se ha probado
M3 Wave Energy Systems LLC Dispositivo undimotriz APEX F: Diferencial de presión
sumergido 5 Quizá
Neptune Wave Power LLC Neptune WECD Modelo 3.1 H: Masa en rotación 5 No hay datos
Oceantec Energías Marinas, S.L. Prototipo Oceantec Rotating Mass WEC
1:4 H: Masa en rotación 6 Quizá
Wello OY Penguin H: Masa en rotación 7 Sí
Wello OY Baby Penguin H: Masa en rotación 5 No hay datos
AWS Ocean Energy AWS-III 1:9 I: Otro 5 Quizá
AWS Ocean Energy AWS-III 1:2 I: Otro 6 No
Ocean Harvesting Technologies AB
OHT (a escala real) I: Otro 5 No se ha probado
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Table 9. TRL confirmado para tecnologías de energía undimotriz. Fuente: WavEC, 2015 empleando la clasificación TRL ESBI.
Desarrollador Nombre Clasificación Nivel de madurez de la tecnología - TRL TRL obtenido
Dexawave A/S DexaWave 1:5 A: Atenuador 5 Sí
Floating Power Plant AS Poseidon 37 A: Atenuador 6 Sí
E. ON & Scottish Power Renewables - Pelamis Wave Power Ltd.
Pelamis P2 A: Atenuador 7 Sí
Pelamis Wave Power Ltd. Prototipo Pelamis 1:7 A: Atenuador 5 Sí
40South Energy Srl Prototipo R115 B: Amortiguador de punto 6 Sí
Albatern Wave Energy Ltd. SQUID/WaveNET - Series 6 B: Amortiguador de punto 5 Sí
Albatern Wave Energy Ltd. WaveNET 1:7 B: Amortiguador de punto 5 Sí
Fred.Olsen Renewables BOLT 2 Lifesaver B: Amortiguador de punto 6 Sí
Fred.Olsen Renewables BOLT 1 B: Amortiguador de punto 6 Sí
Fred.Olsen Renewables Buldra - FO3 B: Amortiguador de punto 6 Sí
Ocean Power Technologies, Inc. PB40 B: Amortiguador de punto 6 Sí
Oregon State University OSU L10 B: Amortiguador de punto 5 Sí
Seabased AB Seabased Lysekill B: Amortiguador de punto 6 Sí
Seatricity Ltd. Oceanus 1 B: Amortiguador de punto 7 Sí
Seatricity Ltd. Prototipo Oceanus B: Amortiguador de punto 5 Sí
Wave Energy Technology New Zealand
WET-NZ MDEF 1/2 NZ B: Amortiguador de punto 6 Sí
Wave Energy Technology New Zealand
WET-NZ PoC - Modelo Goalpost B: Amortiguador de punto 5 Sí
Wave Energy Technology New Zealand
WET-NZ PSAF 1/4 B: Amortiguador de punto 5 Sí
Wave Star Energy A/S WaveStar 1:10 B: Amortiguador de punto 5 Sí
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43
Desarrollador Nombre Clasificación Nivel de madurez de la tecnología - TRL TRL obtenido
Wave Star Energy A/S WaveStar 1:2 - 2 flotadores B: Amortiguador de punto 6 Sí
Table 9. (Sigue). TRL confirmado para tecnologías de energía undimotriz. Fuente: WavEC, 2015 empleando la clasificación TRL ESBI.
Desarrollador Nombre Clasificación Nivel de madurez de la tecnología - TRL TRL obtenido
Wavebob Ltd. Wavebob ADM B: Amortiguador de punto 6 Sí
AW-Energy Oy WaveRoller WR1 C: Convertidor de tensión oscilante undimotriz
6 Sí
AW-Energy Oy WaveRoller WR2 C: Convertidor de tensión oscilante undimotriz
6 Sí
Resolute Marine Energy Inc Prototipo SurgeWEC 17,5m2 C: Convertidor de tensión oscilante undimotriz
5 Sí
Ocean Energy Ltd Boya OE Buoy 1:4 D: Columna de agua oscilante 6 Sí
Voith Hydro Wavegen Limited Mutriku OWC D: Columna de agua oscilante 8 Sí
Voith Hydro Wavegen Limited LIMPET OWC D: Columna de agua oscilante 7 Sí
WavEC Offshore Renewables PICO OWC D: Columna de agua oscilante 7 Sí
WaveDragon ApS WaveDragon 1:4.5 C: Dispositivo de sobrepaso/terminador
5 Sí
Wello OY Penguin H: Masa en rotación 7 Sí
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Table 10. Descripción del proyecto undimotriz EMEC Pelamis Wave Power.
NOMBRE DEL PROYECTO EMEC Pelamis Wave Power3
PAÍS Escocia
UBICACIÓN Billia Croo, zona de pruebas de dispositivos undimotrices a 2 km de la costa de Orkney
LATITUD 58,9772
LONGITUD -3,38710
DESARROLLADOR DEL PROYECTO
E. ON y Scottish Power Renewables
DESARROLLADOR DE LA TECNOLOGÍA
Pelamis Wave Power
TECNOLOGÍA Atenuador
MODELO DEL DISPOSITIVO Pelamis: P2
AÑO DE INICIO Instalación E.ON en 2010; instalación Scottish Power Renewables en 2012
AÑO DE FINALIZACIÓN 2014
ESCALA DEL PROYECTO Precomercialización
ESCALA DEL DISPOSITIVO Prototipo a gran escala
ESTADO Proyecto completo
CAPACIDAD DEL PROYECTO (KW)
1500 (0,75 x 2 dispositivos a escala real)
PÁGINA WEB http://www.emec.org.uk/marine-energy/wave-and-tidal-projects/
Fuente: http://www.emec.org.uk/about-us/media-centre/gallery/
3http://tethys.pnnl.gov/sites/default/files/sites/Annex%20IV%20Metadata%20%20Orkney%20Pelamis_0.pdf
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Figure 19. Proyecto undimotriz EMEC Pelamis Wave Power.
Table 11. Descripción del proyecto EMEC Seatricity.
NOMBRE DEL PROYECTO EMEC Seatricity
PAÍS Escocia
UBICACIÓN Billia Croo, zona de pruebas de dispositivos undimotrices a 2 km de la costa de Orkney
LATITUD 58,9772
LONGITUD -3,3871
DESARROLLADOR DEL PROYECTO
Seatricity Ltd.
TECNOLOGÍA Amortiguador de punto
MODELO DEL DISPOSITIVO Oceanus
AÑO DE INICIO 2013
AÑO DE FINALIZACIÓN 2014
ESCALA DEL PROYECTO Precomercialización
ESCALA DEL DISPOSITIVO Prototipo a gran escala
ESTADO Proyecto completo
CAPACIDAD DEL PROYECTO (KW)
1000
PÁGINA WEB http://seatricity.com/
Fuente: http://seatricity.com/gallery/
ricore-project.eu
46
Figure 20. Proyecto EMEC Seatricity.
Table 12. Descripción del proyecto Central undimotriz Mutriku.
NOMBRE DEL PROYECTO Central undimotriz de Mutriku4
PAÍS España
UBICACIÓN Mutriku, Guipúzcoa (País Vasco)
LATITUD 43.312
LONGITUD -2.377
DESARROLLADOR DEL PROYECTO Ente Vasco de la Energía (EVE)
DESARROLLADOR DE LA TECNOLOGÍA Voith Hydro Wavegen Ltd.
TECNOLOGÍA Columna de agua oscilante
AÑO DE INICIO 2011
AÑO DE FINALIZACIÓN No procede
ESCALA DEL PROYECTO Comercialización
ESCALA DEL DISPOSITIVO Escala real
ESTADO Operativa
CAPACIDAD DEL PROYECTO (KW) 296 kW (16 turbinas)
4 http://tethys.pnnl.gov/sites/default/files/sites/Annex%20IV%20Metadata%20-%20Mutriku.pdf
ricore-project.eu
47
PÁGINA WEB http://www.eve.es
Fuente: Ente Vasco de la Energía (EVE)
Figure 21. Proyecto Central undimotriz Mutriku
ricore-project.eu
48
Table 13. Descripción del proyecto LIMPET OWC.
NOMBRE DEL PROYECTO Portnahaven, Islay5
PAÍS Reino Unido
UBICACIÓN Portnahaven, Islay
LATITUD 55,69
LONGITUD -6.522
DESARROLLADOR DE LA TECNOLOGÍA
Voith Hydro Wavegen Limited
TECNOLOGÍA Columna de agua oscilante
MODELO DEL DISPOSITIVO Wavegen: LIMPET
AÑO DE INICIO 2010
AÑO DE FINALIZACIÓN No procede
ESCALA DEL PROYECTO Comercialización
ESCALA DEL DISPOSITIVO Prototipo en parte a escala, en parte preparado para operar
ESTADO Operativa
CAPACIDAD DEL PROYECTO (KW)
250
PÁGINA WEB http://voith.com
Fuente: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wave_energy_power_plant,_Islay_-_geograph.org.uk_-_273216.jpg#/media/File:Wave_energy_power_plant,_Islay_-_geograph.org.uk_-
_273216.jpg
5 http://tethys.pnnl.gov/sites/default/files/publications/Islay_LIMPET_Report.pdf
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50
Table 14. Descripción del proyecto PICO OWC.
NOMBRE DEL PROYECTO PICO OWC6
PAÍS Portugal
UBICACIÓN Isla Pico, Azores
LATITUD 38.557
LONGITUD -28.446
DESARROLLADOR DEL PROYECTO WavEC Offshore Renewables
TECNOLOGÍA Columna de agua oscilante
AÑO DE INICIO 1999
AÑO DE FINALIZACIÓN No procede
ESCALA DEL PROYECTO Comercialización
ESCALA DEL DISPOSITIVO Escala real
ESTADO Operativa
CAPACIDAD DEL PROYECTO (KW) 400
PÁGINA WEB http://www.pico-owc.net/
Fuente: http://www.pico-owc.net/
Figure 23. Proyecto PICO OWC.
6 http://mhk.pnnl.gov/sites/default/files/sites/Annex%20IV%20Metadata%20-%20Pico%20OWC_0.pdf
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51
Table 15. Descripción del proyecto Penguin.
NOMBRE DEL PROYECTO Penguin
PAÍS Escocia
UBICACIÓN Billia Croo, zona de pruebas de dispositivos undimotrices a 2 km de la costa de Orkney
LATITUD 58,9772
LONGITUD -3,3871
DESARROLLADOR DE LA TECNOLOGÍA
Wello OY
TECNOLOGÍA Masa en rotación
MODELO DEL DISPOSITIVO Penguin
FIJACIÓN AL LECHO MARINO Flotante (anclaje flexible)
AÑO DE INICIO 2013
AÑO DE FINALIZACIÓN -
ESCALA DEL PROYECTO Precomercialización
ESCALA DEL DISPOSITIVO Prototipo a gran escala
ESTADO Operativa
CAPACIDAD DEL PROYECTO (KW)
500
PÁGINA WEB http://www.wello.eu/en/penguin
Fuente: http://www.wello.eu/en/penguin
Figure 24. Proyecto Penguin.
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52
4.3 Tecnologías eólicas marinas
4.3.1 Recursos energéticos y ubicación
En 2014, Europa realizó la conexión integral a su red de 408 turbinas eólicas marinas
de nueve centrales eólicas distintas y de un proyecto de demostración, con una
capacidad total conjunta de 1.483 MW. Se instalaron 536 turbinas en 2014. Ahora
mismo hay 2.488 turbinas instaladas y conectadas a la red, lo cual da un total conjunto
de 8.045.3 MW en 74 centrales eólicas de 11 países europeos. Una vez completado el
proceso, los 12 proyectos de energía marina actualmente en construcción harán
aumentar la capacidad instalada en 2,9 GW, haciendo que el total de capacidad
europeo alcance los 10,9 GW (EWEA, The European Wind Energy Association). La
capacidad total instalada proveniente de las centrales de energía eólica hacia finales
de 2014 produciría, en condiciones de viento normales durante todo el año, 284 TWh
de electricidad, suficiente para cubrir un 10,2% del consumo eléctrico de la UE.
Téngase en cuenta que las centrales eólicas marinas producen por sí solas 29,6 TWh de
electricidad, lo cual cubre un 1,1% del consumo eléctrico de la UE (EWEA, The
European Wind Energy Association). Según Petersen and Malm (Petersen and Malm),
el desarrollo previsto en la costa atlántica europea sería de unos 50 GW hacia 2030.
Reino Unido posee el mayor número de turbinas (1.301) y capacidad conectada (4.494
MW), lo cual representa más de la mitad del total de capacidad eólica marina instalada
de Europa. Dinamarca le sigue con 1.271 MW (16%), y luego viene Alemania (1.049
MW, 13%). Noruega y Portugal poseen sendas turbinas flotantes a escala real (que
producen 2,3 MW y 2 MW respectivamente).
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53
Figure 25. Distribución de los recursos eólicos. Fuente: www.aquaret.com.
4.3.2 Tipos de tecnologías
a) Turbinas eólicas de eje horizontal
Estos sistemas son, con mucho, la forma más habitual de turbina eólica en uso en todo
el mundo hoy en día. La mayoría de turbinas eólicas en tierra firme en zonas costeras
son turbinas de tres palas y eje horizontal, siendo este también el diseño más común
para las turbinas en alta mar (Figure 26). Las modernas turbinas eólicas de eje
horizontal también incluyen diseños de una, dos y múltiples palas (Figure 27).
Figure 26. Esquema de la turbina eólica de eje horizontal con tres palas. Fuente: www.aquaret.com.
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54
Figure 27. Esquema de la turbina eólica de eje horizontal con dos palas. Fuente: www.aquaret.com.
b) Turbinas eólicas de eje vertical
Las turbinas eólicas de eje vertical se dividen también en dispositivos de
accionamiento por arrastre, elevación y dispositivos que emplean una combinación de
los dos métodos anteriores. Cada uno de estos dispositivos se fabrica en distintas
configuraciones y, a diferencia de las turbinas eólicas de eje horizontal, pueden
aprovechar el viento, sople en la dirección que sople, sin que haya que reposicionar el
rotor (Figure 28).
Figure 28. Esquema de una turbina de eje vertical. Fuente: www.aquaret.com.
c) Otros tipos de turbinas y sistemas híbridos
Los proyectos actualmente en desarrollo incluyen otros conceptos innovadores.
Se están probando los convertidores de energía eólica innovadores. Estos
incluyen conceptos de pala esférica, que aumentan la productividad de la
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55
turbina en base al diámetro y reducen el nivel de ruido (p. ej., el proyecto Wind
Lens, Japón).
Figure 29. Turbina esférica / Turbina "lente de viento" (Wind Lens). Fuente: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Wind_lens_pinwheel_A.jpg
También se están desarrollando sistemas híbridos, que combinan varias
fuentes de energía. Así, por ejemplo el sistema MODEC, en Japón, combina una
turbina eólica de eje vertical y un convertidor de energía de corrientes de eje
vertical.
d) Bases/cimientos y profundidad del agua
Por ahora, la instalación de turbinas eólicas marinas se ha limitado a aguas
relativamente poco profundas y se han empleado bases/cimientos anclados al fondo;
pero con la mayor experiencia actual y los desarrollos recientes, sobre todo los
relativos a las bases flotantes, las instalaciones en aguas más profundas ofrecen una
oportunidad con un gran potencial. Así se podrán aprovechar vientos más fuertes en
alta mar, proporcionando la oportunidad de desarrollar más áreas y minimizando el
impacto visual sobre tierra firme en la costa.
Muchos tipos de bases/cimientos fijos ya han alcanzado la madurez total. En Europa, a
finales de 2014, según el EWEA (EWEA, The European Wind Energy Association), había
2.486 turbinas marinas ancladas al fondo que empleaban como subestructura:
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56
Monopilares (el 79% de las turbinas), bases/cimientos por gravedad (el 10%),
estructuras tipo jacket/armazón (el 5%), trípodes (el 4%), pilares triples (el 2%).
La consultoría E-CUBE Strategy ha evaluado los TRL de los proyectos más relevantes:
Para los proyectos anclados al fondo, se ha tomado una selección de proyectos
existentes: turbinas ancladas al fondo sobre monopilares, cimientos por gravedad,
jacket/armazón, triple pilar en uso para grandes proyectos a escala comercial
durante más de dos años (y en algunos casos hasta 20 años), lo cual sitúa estas
tecnologías en el más alto nivel TRL.
Para los dispositivos flotantes, la Table 16 proporciona el nivel máximo de TRL
alcanzado por cada tipo de tecnología.
Table 16. Nivel máximo de TRL del convertidor undimotriz alcanzado por tipo de dispositivo – Fuente: Comunicación pública del desarrollador, análisis de E-CUBE.
Tecnología de convertidor undimotriz Nivel de madurez de la
tecnología - TRL
A:Mástil-eje horizontal WT 7-8
B: Plataforma semisumergible - Eje horizontal WT 8-9
C: Plataforma semisumergible - Eje vertical WT 7
C: Pierna tensada - plataforma sumergida 7
D: Híbrido 7
4.3.3 Estudios de casos y TRL: turbinas marinas ancladas al fondo
Las turbinas marinas ancladas al fondo se vienen desplegando desde 1991 en
instalaciones comerciales, y se benefician de la amplia experiencia con un amplio
abanico de modelos, tipos de bases/cimientos y gama de potencias y profundidades,
según se ilustra en la Table 17, que documenta una selección de proyectos que llevan
en funcionamiento más de dos años (parcialmente el BARD Offshore I) y en algunos
casos más de 20 años (siendo la central marina más antigua la de Vindeby Offshore
Wind Park en Dinamarca, puesta en marcha en 1991). Todos ellos pueden considerarse
de nivel TRL 9 y superior.
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57
4.3.4 Estudios de casos y TRL: tecnologías marinas flotantes
La tabla 18 muestra un resumen de las tecnologías eólicas marinas flotantes actuales
con un TRL de entre 5 y 9. Se analizaron veintitrés tecnologías y dieciséis se clasificaron
con un TRL superior a 5:
Tres de ellas son dispositivos con larguero de apoyo, anclaje por catenaria o pierna
tensada.
Nueve poseen plataformas semisumergibles con anclaje por catenaria,
incluyéndose en este grupo ocho turbinas de eje horizontal y una de eje vertical.
Dos de ellas constan de plataforma sumergida con pierna tensada.
Dos de ellas son sistemas híbridos.
Los siguientes proyectos tienen un TRL de entre 7 y 9:
Hywind Piloto (Table 19 y Figure 30).
Proyecto Demowfloat (Table 20 y Figure 31).
Proyecto Vertiwind (Table 21 y Figure 32).
Proyecto FORWARD Fase I (Table 22).
Proyecto FORWARD Fase II (Table 23).
Goto FOWT (Table 24).
SWAY (Table 25).
VolturnUS (Table 26 y Figure 33).
Modec SKWID (Table 27).
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58
Table 17. Selección de los proyectos comerciales existentes en la actualidad (fuente: Marina Platform - www.marina-platform.info).
Planta eólica Ubicació
n Modelo de turbina
Clasificación de la turbina
(MW) Número de turbinas
Profundidad del agua (m)
tipo de base/cimientos
Alpha Ventus DE Multibrid M5000 RE Potencia 5M 5 66 30 Armazón del trípode
Arklow Bank IE Energía GE 3,6 3,6 7 25 Monopilares
BARD en zona costera 1 DE Bard 5.0 5 80 40 Sobre tres pilares
Barrow Offshore Wind Reino Unido
Vestas V90 3 30 20 Monopilares
Beatrice Reino Unido
RE Potencia 5M 5 2 45 Armazón
Burbo Reino Unido
Siemens 3,6 25 8 Monopilares
Horns Rev I DK Vestas V80 2 80 14 Monopilares
Horns Rev II DK Siemens 2,3 91 17 Monopilares
Kentish Flats Reino Unido
Vestas V90 3 30 5 Monopilares
Nysted DK Siemens 2,3 72 10 Por gravedad
Thornton Bank BE Potencia RE 5m 5 60 10 Por gravedad
Lilligrund SE Siemens 2,3 48 10 Por gravedad
Lynn and Inner Dowsing Reino Unido
Siemens 3,6 54
Monopilares
Princess Amalia NL Vestas V80 2 60 24 Monopilares
Rhyll Flats Reino Unido
Siemens 3,6 25
Monopilares
Vindeby DK Ventaja inicial 450 0,45 11 4 Por gravedad
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60
Table 18. Proyectos eólicos marinos innovadores y TRL asociados.
Desarrollador Nombre Clasificación
Nivel de
madurez de la tecnologí
a - TRL
TRL obtenido
SWAY (/Statoil) SWAY A:Mástil-eje horizontal WT 6 Quizás
Hywind Hywind Piloto A:Mástil-eje horizontal WT 7-8 Sí
TODA Corp. Goto FOWT A:Mástil-eje horizontal WT 7-8 Sí
Principal Power - EDP Proyecto Demowfloat (WindFloat) B:Plataforma semisumergible - Eje horizontal WT 7-8 Sí
Marubeni Corp. Fase I del proyecto FORWARD B:Plataforma semisumergible - Eje horizontal WT 7-8 Sí
Marubeni Corp. Fase II del proyecto FORWARD B:Plataforma semisumergible - Eje horizontal WT 8-9 No
Universidad de Maine / DeepCwind VolturnUS B:Plataforma semisumergible - Eje horizontal WT 6 sí
Nass et Wind / DCNS WINFLO B:Plataforma semisumergible - Eje horizontal WT 7 No
IDEOL - GAMESA FLOATGEN B:Plataforma semisumergible - Eje horizontal WT 7 No (previsto para el 19 de
2015)
Glosten Associates PelaStar B:Plataforma semisumergible - Eje horizontal WT 5 Quizá
IWES HiPRWind B:Plataforma semisumergible - Eje horizontal WT 7 No
Nenuphar Wind Vertiwind C:Plataforma semisumergible - Eje vertical WT 7 No
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61
Desarrollador Nombre Clasificación
Nivel de
madurez de la tecnologí
a - TRL
TRL obtenido
DCNS SEA REED C:Pierna tensada - plataforma sumergida 5-7 No (previsto para el 2016)
Blue H Engineering Plataforma sumergida en alta mar C:Pierna tensada - plataforma sumergida 5 Quizá
Modec SKWID (eólica y mareomotriz) D:Híbrida 6 No
Universidad de Kyushu Turbina tipo lente de viento (eólica
y solar) D:Híbrida 5 Quizá
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62
Table 19. Hywind Pilotó (fuente: Statoil, Siemens).
NOMBRE DEL PROYECTO Hywind Piloto PAÍS Noruega
UBICACIÓN Skudeneshavn
DESARROLLADOR DE LA TECNOLOGÍA
Hywind
EJE Horizontal
TECNOLOGÍA Larguero lastrado
MODELO DEL DISPOSITIVO Siemens SWT-2.3 MW
FIJACIÓN AL LECHO MARINO Anclaje de tres líneas
AÑO DE INICIO 2010
AÑO DE FINALIZACIÓN No procede
ESCALA DEL PROYECTO Demostrador a escala real
ESCALA DEL DISPOSITIVO 1:1
ESTADO Operativa
CAPACIDAD DEL PROYECTO (MW) 2,3 MW
PÁGINA WEB www.statoil.com
COMENTARIOS
Fuente https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hywind_havvindm%C3%B8lle.JPG (Licencia: Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0)
Figure 30. Hywind Piloto - Foto: Jarle Vines (Creative Commons Attribution Sharealike 3.0)
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63
Table 20. Proyecto Demowfloat (WindFloat).
NOMBRE DEL PROYECTO Proyecto Demowfloat (WindFloat)
PAÍS Portugal
UBICACIÓN Aguçadoura
DESARROLLADOR DE LA TECNOLOGÍA
Potencia principal
EJE Horizontal
TECNOLOGÍA Semisumergible con placas móviles y sistema de lastrado
MODELO DEL DISPOSITIVO Turbina Vestas v80 2.0 MW
FIJACIÓN AL LECHO MARINO Anclaje por catenaria con anclas de arrastre integradas
AÑO DE INICIO 2011
AÑO DE FINALIZACIÓN No procede
ESCALA DEL PROYECTO Demostrador a escala real
ESCALA DEL DISPOSITIVO 1:1
ESTADO Operativa
CAPACIDAD DEL PROYECTO (MW)
2 MW
PÁGINA WEB www.demowfloat.eu
COMENTARIOS
Fuente https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Agucadoura_WindFloat_Prototype.jpg (Licencia: Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0)
Figure 31. Proyecto Demowfloat (WindFloat).
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64
Table 21. Proyecto Vertiwind.
NOMBRE DEL PROYECTO Vertiwind
PAÍS Francia
UBICACIÓN Fos-sur-Mer
DESARROLLADOR DE LA TECNOLOGÍA
Nenuphar Wind
EJE Vertical
TECNOLOGÍA Semisumergible
MODELO DEL DISPOSITIVO
FIJACIÓN AL LECHO MARINO Anclaje por catenaria
AÑO DE INICIO 2018 (pospuesto)
AÑO DE FINALIZACIÓN No procede
ESCALA DEL PROYECTO Demostrador a escala real
ESCALA DEL DISPOSITIVO
ESTADO Turbina parcialmente construida - pruebas en tierra firme en la costa
CAPACIDAD DEL PROYECTO (MW) 2 MW
PÁGINA WEB www.nenuphar-wind.com
COMENTARIOS
Fuente Nenuphar Wind
Figure 32. VolturnUS – Copyright ©: Nenuphar Wind [2015]
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65
Table 22. Proyecto FORWARD Fase I.
NOMBRE DEL PROYECTO
Fase I del proyecto FORWARD
PAÍS Japón
UBICACIÓN Fukushima
DESARROLLADOR DE LA TECNOLOGÍA
Consorcio de 11 miembros entre los cuales se encuentran Mitsubishi Heavy Industry - Mitsui Shipyard - Hitachi - Japan Marine United
EJE Horizontal - viento en contra - 3 palas
TECNOLOGÍA Semisumergible
MODELO DEL DISPOSITIVO
Turbina 2MW Hitachi de viento en contra
FIJACIÓN AL LECHO MARINO
Anclaje por catenaria
AÑO DE INICIO 2013
AÑO DE FINALIZACIÓN
No procede
ESCALA DEL PROYECTO
Demostrador a escala real
ESCALA DEL DISPOSITIVO
Escala real
ESTADO Operativa
CAPACIDAD DEL PROYECTO (MW)
2 MW
PÁGINA WEB www.fukushima-forward.jp/english/index.html
COMENTARIOS
Fotografía disponible en
www.fukushima-forward.jp/english/photo/img048.html
ricore-project.eu
66
Table 23. Fase II del proyecto FORWARD (Fuente: centro y comunicación del desarrollador).
NOMBRE DEL PROYECTO
Fase II del proyecto FORWARD
PAÍS Japón
UBICACIÓN Fukushima
DESARROLLADOR DE LA TECNOLOGÍA
Consorcio de 11 miembros entre los cuales se encuentran Mitsubishi Heavy Industry - Mitsui Shipyard - Hitachi - Japan Marine United
EJE Horizontal - viento a favor y viento en contra
TECNOLOGÍA Un larguero de apoyo semisumergible y otro avanzado
MODELO DEL DISPOSITIVO
Sea Angel / HTW5.0
FIJACIÓN AL LECHO MARINO
Anclaje catenaria
AÑO DE INICIO 2015
AÑO DE FINALIZACIÓN
ESCALA DEL PROYECTO
Pequeñas instalaciones a escala real
ESCALA DEL DISPOSITIVO
Escala real
ESTADO Montado (para la turbina 7MW) - contratación de 5 MW
CAPACIDAD DEL PROYECTO (MW)
7MW+5MW=12 MW
PÁGINA WEB www.fukushima-forward.jp/english/index.html
COMENTARIOS
Fotografía disponible en
www.fukushima-forward.jp/english/photo/images/index_ph057.jpg
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67
Table 24. Goto FOWT (Fuente: centro y comunicación del desarrollador).
NOMBRE DEL PROYECTO
Goto FOWT
PAÍS Japón
UBICACIÓN Isla de Kabashima
DESARROLLADOR DE LA TECNOLOGÍA
Consorcio de 5 miembros entre los que se encuentran TODA Corp., Hitachi, Fuji Heavy Industries
EJE Horizontal
TECNOLOGÍA Larguero de apoyo
MODELO DEL DISPOSITIVO
2 MW Hitachi (ex FHI)
FIJACIÓN AL LECHO MARINO
2013
AÑO DE INICIO 2013
AÑO DE FINALIZACIÓN No procede
ESCALA DEL PROYECTO Demostrador a escala real
ESCALA DEL DISPOSITIVO
Escala real
ESTADO Operativa
CAPACIDAD DEL PROYECTO (MW)
2 MW
PÁGINA WEB www.goto-fowt.go.jp/english/home
COMENTARIOS Este prototipo sucedió a un demostrador de 100 kW. No parece que se haya planeado su ampliación en un futuro inmediato.
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68
Table 25. SWAY (fuente: Comunicación pública de Sway).
NOMBRE DEL PROYECTO SWAY
PAÍS Noruega
UBICACIÓN Bergen
DESARROLLADOR DE LA TECNOLOGÍA
SWAY
EJE Horizontal
TECNOLOGÍA Turbina eólica flotante de tipo viento en contra con larguero de apoyo y sistema de atirantado
MODELO DEL DISPOSITIVO Turbina a escala 1:6
FIJACIÓN AL LECHO MARINO Una plataforma de anclaje de piernas tensadas
AÑO DE INICIO 2011
AÑO DE FINALIZACIÓN 2014 ?
ESCALA DEL PROYECTO Prototipo a pequeña escala
ESCALA DEL DISPOSITIVO Un modelo 1/6
ESTADO Probado en entorno real
CAPACIDAD DEL PROYECTO (MW)
0,015 ?
PÁGINA WEB www.sway.no
COMENTARIOS Los principales participantes en el proyecto son Statoil, Statkraft, Norwind, Lyse Produksjon AS
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69
Table 26. VolturnUS (fuente: Comunicación pública de Umaine).
NOMBRE DEL PROYECTO VolturnUS
PAÍS EE.UU.
UBICACIÓN Castine
DESARROLLADOR DE LA TECNOLOGÍA
Universidad de Maine
EJE Horizontal
TECNOLOGÍA Semisumergible
MODELO DEL DISPOSITIVO Renewegy VP-20
FIJACIÓN AL LECHO MARINO
AÑO DE INICIO 2013
AÑO DE FINALIZACIÓN No procede
ESCALA DEL PROYECTO Prototipo a pequeña escala
ESCALA DEL DISPOSITIVO Prototipo a pequeña escala
ESTADO Pruebas en desarrollo
CAPACIDAD DEL PROYECTO (MW)
0,020 MW
PÁGINA WEB www.umaine.edu
COMENTARIOS
Fuente Centro de Compuestos y Estructuras Avanzadas de la Universidad de Maine
Figure 33. Turbina VolturnUS – Copyright ©: Centro de Compuestos y Estructuras Avanzadas de la Universidad de Maine [2013]
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70
Table 27. Modec SKWID (fuente: Comunicación pública de Modec).
NOMBRE DEL PROYECTO SKWID
PAÍS Japón
UBICACIÓN Ciudad de Karatsu
DESARROLLADOR DE LA TECNOLOGÍA
Modec Inc
EJE Vertical, combinada con un generador mareomotriz
TECNOLOGÍA Híbrido
MODELO DEL DISPOSITIVO
Skwid
FIJACIÓN AL LECHO MARINO
Anclaje catenaria
AÑO DE INICIO 2014
AÑO DE FINALIZACIÓN 2014
ESCALA DEL PROYECTO Demostrador a escala media
ESCALA DEL DISPOSITIVO Media escala
ESTADO Hundido en diciembre de 2014 durante su instalación en el mar – parece que el proyecto no ha seguido adelante
CAPACIDAD DEL PROYECTO (MW)
0,5 MW
PÁGINA WEB www.modec.com
COMENTARIOS
Sketch disponible en www.modec.com/fps/skwid/images/skwid_ph01.jpg
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71
5. CONCLUSIONES
Además de las tecnologías eólicas marinas fijas ancladas al lecho marino, el Proyecto
RiCORE deberá integrar 19 tipos de tecnologías en sus tres categorías tecnológicas.
El primer grupo se centra en 11 tipos de tecnologías que han alcanzado ya un nivel de
madurez que les permite beneficiarse inmediatamente del enfoque basado en riesgos
propuesto por el Proyecto RiCORE. La mitad de ellas, al igual que los proyectos más
avanzados, se encuentran dentro de la categoría eólica flotante (Table 28).
Table 28. Grupo principal.
Categoría tecnológica
Tecnología
Nivel de madurez
de la tecnología
- TRL
Comentarios
Mareomotriz Embalse de mareas 9
Mareomotriz Turbina de eje horizontal 8 Varios proyectos avanzados
Mareomotriz Palas en forma de esfera
(tipo Venturi) 8
Avanzados pero con solo una familia de productos avanzada
Undimotriz Atenuador 8
Undimotriz Amortiguador de punto 7
Undimotriz Convertidor de tensión
oscilante undimotriz 8
Avanzados en su mayoría con el mayor número de proyectos
Undimotriz Columna de agua oscilante 7
Flotante Eólica
Mástil-eje horizontal WT 7-8
Flotante Eólica
Plataforma semisumergible - Eje horizontal WT
8-9 Avanzados en su mayoría con el mayor
número de proyectos
Flotante Eólica
Plataforma semisumergible - Eje vertical WT
7
Flotante Eólica
Pierna tensada - plataforma sumergida
7
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72
Las políticas y orientaciones propuestas están diseñadas para su aplicación en este
ámbito.
El segundo grupo incluye ocho tipos de tecnologías, ninguno de los cuales se
encuentra en el ámbito de las tecnologías eólicas puramente dichas (Table 29). Estas
tecnologías podrían alcanzar un nivel de madurez idóneo lo suficientemente pronto
como para poder incluirla en el despliegue inicial del enfoque basado en riesgos
propuesto. Se estudiarán las condiciones para aplicar las políticas propuestas por el
proyecto a estas tecnologías y se incluirán en las orientaciones, caso de ser viables sin
interferir con el primer grupo.
Table 29. Grupo secundario
Categoría tecnológica
Tecnología
Nivel de madurez
de la tecnología
- TRL
Comentarios
Mareomotriz Turbina de eje vertical
(flujo transversal) 5
Mareomotriz Hidrodinámico oscilante
(Hydrofoil) 5
Mareomotriz Tornillo de Arquímedes 5
Mareomotriz Cometa mareomotriz 5
Undimotriz Diferencial de presión
sumergido 6
Undimotriz Masa en rotación 6
Undimotriz Dispositivo flotante de
sobrepaso 6
Flotante Eólica
Híbrido 6
El sistema híbrido más avanzado combina una turbina eólica vertical y un generador de corriente, pero se hundió durante su instalación y el proyecto parece no haber seguido adelante
ricore-project.eu
74
6. REFERENCIAS
Black & Veatch for Carbon Trust. UK Tidal Stream Energy Resource Assessment - phase
2. Isleworth, United Kingdom: Carbon Trust, 2005. Source:
https://www.carbontrust.com/media/174041/phaseiitidalstreamresourcereport2005.
pdf.
European Commission - Horizon 2020. «HORIZON 2020 - WORK PROGRAMME 2014-
2015 - General Annexes - G. Technology readiness levels (TRL) .» s.d.. Source:
http://ec.europa.eu/research/participants/data/ref/h2020/wp/2014_2015/annexes/h
2020-wp1415-annex-g-trl_en.pdf.
European Commission. The exploitation of tidal and marine currents. Luxembourg:
European Commission, 1996. Source: http://bookshop.europa.eu/en/non-nuclear-
energy-joule-ii-pbCGNA16683/?CatalogCategoryID=DjYKABstgekAAAEjwpEY4e5L
EWEA, The European Wind Energy Association. “The European offshore wind industry -
key trends and statistics 2014.” 2015.
Wind in power. 2014 European statistics, 2015. Source:
www.ewea.org/fileadmin/files/library/publications/statistics/EWEA-Annual-Statistics-
2014.pdf
WindBarriers - Administrative and grid access barriers to wind power, 2010. Source:
http://www.windbarriers.eu/fileadmin/WB_docs/documents/WindBarriers_report.pdf
IRENA - International Renewable Energy Agency. «Ocean Energy: Technology
Readiness, Patents, Deployment Status and Outlook.» 2014. Source:
http://www.irena.org/DocumentDownloads/Publications/IRENA_Ocean_Energy_repor
t_2014.pdf
K. Nielsen for IEA / OES. «Development of Recommended Practices for Testing and
Evaluating Ocean Energy Systems, Summary Report.» 2010. Source:
ricore-project.eu
75
http://www.ocean-energy-systems.org/library/oes-reports/annex-ii-
reports/document/development-of-recommended-practices-for-testing-and-
evaluating-ocean-energy-systems-2010-summary/
Petersen, J. et T. Malm. «Offshore Windmill Farms: Threats to or Possibilities for the
Marine Environment.» 2006.
The Scottish Government, Marine Scotland. «Survey, Deploy and Monitor licensing
policy guidance.» 2012. Source:
http://www.gov.scot/Topics/marine/Licensing/marine/Applications/SDM
WestWave, UCC–ESBI. «Technology Readiness Levels, Appendix 2, for Sustainable
Energy Authority of Ireland - WestWave.» 2011.
World Energy Council. Survey of Energy Resources. Executive Summary. London: World
Energy Council, 2010. Source: https://www.worldenergy.org/wp-
content/uploads/2012/10/PUB_World-Energy-Insight_2010_WEC.pdf
ricore-project.eu
76
7. LISTA DE ABREVIATURAS
EMEC: Centro europeo de energía marina
EIA: Evaluación de impacto ambiental
H2020: Horizon 2020
IEA-OES: Acuerdo de implementación de sistemas de energía marina de la
Agencia internacional de la energía
kW / kWh: Kilovatio / Kilovatio-hora
MRL: Nivel de madurez para fabricación
MW / MWh: Megavatio / Megavatio-hora
ORE: Energía marina renovable
TRL: Nivel de madurez de la tecnología
TW/TWh: Teravatio / Teravatio-hora
WEC: Convertidor de energía undimotriz
* *
*