Microturbina para aprovechamiento eléctrico en corrientes de baja velocidad

Abstract

La creciente demanda de energía, la capacidad limitada de los combustibles fósiles y sus perjudiciales efectos sobre el medio ambiente provocan la necesidad de priorizar las energía limpias y sostenibles para garantizar nuestro futuro y el de próximas generaciones. La energía oceánica, y más aquella que se obtiene a partir de las corrientes de marea, presenta un potencial extraordinariamente elevado frente al minúsculo desarrollo que ostenta actualmente. Hoy en día existe cierto desarrollo consolidado en las técnicas de extracción de energía en corrientes de marea en los escasos lugares en el mundo en donde se obtienen velocidades superiores a 2 m/s. La elevada inversión necesaria para instalar los equipos y su costoso mantenimiento reducen al mínimo las posibilidades de desarrollo en otros sitios con velocidades inferiores. Resulta necesario alcanzar un desarrollo de la técnica y una optimización de costes que logren convertir en rentable cualquier instalación, independientemente de la velocidad del agua. Esta Tesis se adentra en el mundo de la microgeneración de energía, obteniendo valores de potencia a partir de corrientes de agua de baja velocidad, inferior a 1 m/s, utilizando microturbinas y en donde se estudia la influencia del bloqueo en la optimización de la instalación. Para ello, se realizan ensayos experimentales en el Túnel Hidrodinámico del laboratorio del Área de Ingeniería Hidráulica de la Universidad de Oviedo, situado en el Campus de Mieres y conjuntamente se lleva a cabo su simulación mediante CFD, consiguiendo validar el modelo con las pruebas experimentales, lo que permitirá futuras investigaciones variando los condicionantes tanto de turbina como de canal para profundizar en su estudio. The growing demand for energy, the limited capacity of fossil fuels and their detrimental effects on the environment cause the need to prioritize clean and sustainable energy to guarantee our future and that of future generations. Oceanic energy, and more that which is obtained from the tidal currents, presents an extraordinarily high potential against the tiny development that it currently has. Today there is some consolidated development in the techniques of energy extraction in tidal currents in the few places in the world where speeds of more than 2 m/s are obtained. The high investment required to install the equipment and its costly maintenance minimize development possibilities at other sites with lower speeds. It is necessary to achieve a development of the technique and an optimization of costs that make any installation profitable, regardless of the speed of the water. This thesis enters the world of energy microgeneration, obtaining power values from low-speed water currents, less than 1 m/s, using microturbines and studing the influence of the blockage on the installation optimization. For it, experimental tests are carried out in the Hydrodynamic Tunnel of the Laboratory of the Hydraulic Engineering Area of the University of Oviedo, located in the Mieres Campus and jointly its simulation is performed using CFD, being able to validate the model with the experimental tests, which will allow future investigations varying the conditions of both turbine and channel to deepen their study.