Análisis y comparativa de los parámetros de operación de las turbinas de la planta undimotriz de Mutriku en el periodo 2018-2019

Abstract

En este trabajo se han estudiado los parámetros de operación de las turbinas de la planta undimotriz de Mutriku en el periodo 2018-2019. La planta undimotriz, que aprovecha la energía de las olas, cuenta con 16 dispositivos basados en la tecnología de columna de agua oscilante de 18,5 kW de potencia nominal cada uno. Cada turbina cuenta con sensores para monitorizar su funcionamiento mediante el registro de parámetros como: presión, potencia, velocidad de rotación etcétera. En este trabajo se han analizado la presión en la cámara, el grado de apertura de la válvula de seguridad, la potencia eléctrica generada y la velocidad de rotación de la turbina. Se observa la influencia estacional en las variables, así como la influencia de la ubicación de las propias turbinas en la planta undimotriz. Además, con los parámetros de oleaje registrados en la boya Bilbao-Bizkaia, se ha confirmado la correlación con retardo horario entre el flujo de energía de las olas y la potencia generada en la planta. El estudio del funcionamiento de la planta undimotriz de Mutriku, la única en el mundo conectada a red que produce energía de manera continua, permite caracterizar la variabilidad del suministro eléctrico y así poder mejorar las previsiones de generación eléctrica. Además permite estimar el aprovechamiento energético real del recurso marino. Estos estudios son necesarios para fomentar el desarrollo de las tecnologías de la energía undimotriz, ya que, en el campo de las energías renovables, ésta se encuentra todavía en una fase pre-comercial.

This work reviews turbine operation data of the Mutriku Wave Power Plant from the 2018 to 2019 period. The wave farm consists of 16 oscillating water column devices each one with 18,5 kW installed power. Every turbine is equipped with sensors in order to track its performance by recording operation parameters such as: pressure, power, rotational speed etcetera. Out of all the parameters, this work analyzes pressure in the air chamber, opening angle of the damper, generator output power and rotational speed of the turbine. The effect of seasonality is observed on the variables, as well as the effect of the location of each one of the turbines on the wave farm. Moreover, with wave parameters recorded by the Bilbao-Bizkaia buoy, the lagged correlation between wave energy flux and power generation has been confirmed. Researching the performance of the Mutriku Wave Power Plant, the only one in the world connected to the grid and permanently providing electricity, enables the characterization of the variability of electricity supply in order to improve its forecasting. It also helps estimate the actual wave energy exploitation. These investigations are necessary to promote the development of wave energy conversion technologies, which are still on pre-commercial stage.

Lan honetan Mutrikuko olatu plantako turbinen funtzionamendu datuak, 2018-2019 denbora tartean, aztertu dira. Olatu plantak ur-zutabe oszilatzailearen teknologia erabiltzen duten 16 gailu ditu, bakoitzak 18,5 kW potentzia instalatu-duna. Turbina guztiek funtzionamendu parametroak erregistratzen duten sentsoreak dituzte, besteak beste: presioa, potentzia, errotazio abiadura eta abar. Guztienetik, lan honetan kameraren presioa, balbularen zabaltze gradua, sortutako potentzia elektrikoa eta turbinaren errotazio abiadura ikertu dira. Sasoien eragina aldagaietan frogatu da, baita turbinen kokapenak plantan duena ere. Gainera, Bilbao-Bizkaia buiak erregistratzen dituen olatuen parametroekin, sortutako potentzia eta olatu fluxu energiaren arteko korrelazio atzeratua egiaztatu da. Mutrikuko olatu plantaren funtzionamendua ikertzeari esker, munduko bakarra sare elektrikora konektatuta eta etengabean energia sortzen, elektrizitate-horniduraren aldakortasuna karakterizatu ahal da eta honekin energia elektrikoaren sorkuntza aurreikusketak hobetu. Horrez gain, olatu baliabideen ustiapen erreala balioztatu ahal izan da. Azterlan hauek beharrezkoak dira olatu energiaren teknologien garapena sustatzeko, oraindik garai aurre-komertzialan daude eta.