Micro-generación hidráulica en una instalación piscícola gracias al aprovechamiento de las mareas
Antonio Villalba-Herreros, Rafael d’Amore-Domenech, Óscar Santiago Carretero, Emilio Navarro, Teresa J. Leo
Acuicultura en España
187 77
47
N.º de establecimientos (2015)
Continental
Esteros
Jaulas marinas
6.813 UTA
185,2
87,3
61,8
48,4
52,0
834,9
404,5
289,6
185,9
174,1
Reino Unido
Grecia
España
Italia
Francia
0 500 1000
Producción de peces (2015)
Valor (M€) Producción (t x 1000)
Fuente: Informe APROMAR 2017 JERME’17 22 de noviembre de 2017 Madrid, España 1/12
Piscifactorías de estero
Fuente: Google Maps
Utilizan estanques excavados en la tierra (esteros) Localizadas en zonas intermareales aprovechan el cambio de mareas para
la renovación del agua Especies:
Dorada Lubina Corvina
Presencia tradicional en el Golfo de Cádiz aprovechando las antiguas instalaciones salineras: El Puerto de Santa María San Fernando Trebujena Huelva Isla Cristina Ayamonte …
JERME’17 22 de noviembre de 2017 Madrid, España 2/12
Piscifactorías de estero
CAÑO Esteros
Reservorio
Colector
Fuente: Google Maps
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Potencial de generación
Fuente: Elaboración propia
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Potencial de generación
Fuente: Elaboración propia
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Micro-generación hidráulica
Instalaciones de generación de energía eléctrica entre 5 kW y 100 kW aprovechando el potencial de un salto hidráulico.
No requiere combustible
Sin emisiones GEI
Bajo coste de mantenimiento
Flexibilidad de operación
Larga vida de la instalación
Coste alto por kW Incompatibilidad con la legislación vigente Dependencia del ciclo de mareas
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Caso de estudio
Parámetros de diseño • Superficie del colector: 30.000 m2
• Altura colector pre-descarga: 1 m • Altura final colector: 0,75 m • Número de turbinas: 5 (x 5 kWn) • Eficiencia del proceso: 40 %
Metodología I. Ajuste analítico del perfil del
mareas II. Modelo de la altura hidráulica
del colector • Integración numérica
III. Calcular la velocidad y potencia de descarga
IV. Optimización de cada descarga • Algoritmo Genético por
difusión con reemplazo condicionado
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Caso de estudio
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Caso de estudio
0 €
25.000 €
50.000 €
75.000 €
100.000 €
125.000 €
150.000 €
175.000 €
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
0 € 25.000 € 50.000 € 75.000 € 100.000 € 125.000 € 150.000 € 175.000 € 200.000 € 225.000 €
Valo
r Act
ualiz
ado
Net
o
Tasa
Inte
rna
de R
etor
no
Coste de la instalación
TIR
VAN
TIR=9%
Payback 5 años
Payback 10 años
Payback 15 años
• Ahorro: 77 MWh/año • Coste energético: 92 €/MWh • Mantenimiento: 700 €/año • Ciclo de vida: 30 años • T. Inflación: 2% • T. Descuento: 2%
• Tasa Interna de Retorno: 9% • Coste de instalación: 79.340 € • Valor Actualizado Neto:
109.770 € • Retorno de la inversión:
12 años 4 meses
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Conclusiones
• La micro-generación hidráulica aprovechando el ciclo de mareas es tecnológicamente posible.
• La instalación es rentable (TIR > 9%; PR 12 años) • Este tipo de instalación no es compatible con la legislación
vigente en España actualmente. • Este planteamiento se puede extrapolar al aprovechamiento del
salto hidráulico en otros tipos de depósitos. • Debido al perfil irregular de producción de energía se recomienda
la utilización de sistemas de almacenamiento de energía (baterías, producción de H2, volantes de inercia, …)
• La energía generada se puede destinar a la producción de O2 para tanques de alevines. (Hidrólisis del agua en un electrolizador obteniendo H2 como subproducto)
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Referencias
• La Acuicultura en España 2017, Asociación Empresarial de Acuicultura de España (APROMAR), www.apromar.es/sites/default/files/2017/informe/APROMAR_Informe_ACUICULTURA_2017.pdf (Accedido: 19/10/2017)
• Traditional polyculture in “Esteros” in the Bay of Cádiz (Spain), M. Yúfera and A.M. Arias, Aquaculture Europe • Vol. 35 (3) September 2010
• D. Rivas and C. Vázquez. Elementos de Cálculo Numérico. Madrid, Aula Docente de Investigación; 2010.
• M. Mitchell. An introduction to genetic algorithms. 1st ed. Cambridge, Massachusetts: MIT press; 1998.
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JERME’17 22 de noviembre de 2017 Madrid, España