Caracterización del Recurso Energético Undimotriz en el Golfo de Vizcaya en un contexto de Cambio Climático

  1. B. Thomas 1
  2. X. Costoya 1
  3. M. de Castro 1
  1. 1 EPhysLab (Environmental Physics Laboratory), Facultade de Ciencias, Universidade de Vigo
Revista:
Avances en ciencias de la tierra

ISSN: 2172-9328

Ano de publicación: 2023

Número: 13

Páxinas: 1-21

Tipo: Artigo

DIALNET GOOGLE SCHOLAR

Outras publicacións en: Avances en ciencias de la tierra

Resumo

Las energías marinas renovables son una herramienta clave para luchar contra el cambio climático. Aunque la energía de las olas todavía no se explota comercialmente, la caracterización de la energía undimotriz es de especial interés de cara a explotarla en los próximos años. A la hora de decidir donde instalar Wave Energy Converters (WECs, instrumentos que aprovechan la energía del oleaje), es necesario tener en cuenta diferentes parámetros más allá de la riqueza del recurso. Así, se deben examinar aspectos como la variabilidad del recurso, el riesgo ambiental, y el coste económico de instalación y mantenimiento de estos WECs. En este trabajo se clasificó el recurso undimotriz siguiendo diferentes índices. Estos índices consideran la potencia undimotriz media, la estabilidad del recurso (variabilidad temporal y mensual), la operatividad (índice Downtime: porcentaje de tiempo durante el cual el aparato no funciona debido a olas demasiado grandes o pequeñas), el riesgo ambiental (olas extremas) y el coste económico de instalación y mantenimiento (profundidad del agua y distancia a costa). A cada índice se le ha otorgado un peso y se ha realizado el promedio para obtener un único índice que permite clasificar fácilmente el recurso del oleaje. Además, se ha estudiado la potencia eléctrica que dos WECs (AquaBuoy y Pelamis) podrían generar cerca de las costas francesas y españolas del Golfo de Vizcaya. Los datos utilizados para estos análisis, tanto históricos como futuros, provienen de un downscaling hecho con el modelo SWAN (Simulating Waves Nearshore). Este modelo se alimentó con datos de viento del modelo climático regional (MIROC5-CCLM4-8-17) y, en las fronteras abiertas oceánicas, con los datos oceánicos de gruesa resolución obtenidos de las simulaciones realizadas con el modelo WAVEWATCH III. En cuanto a los resultados obtenidos, se espera un descenso de la potencia undimotriz media en el Golfo de Vizcaya a lo largo del siglo XXI, siendo más acusado hacia finales de siglo. Este descenso será menor en invierno que en otras estaciones, lo que aumentará la variabilidad del recurso. A pesar de este descenso de la potencia undimotriz en el futuro, la clasificación del recurso undimotriz en el Golfo de Vizcaya muestra que el recurso se considerará “excelente” en la mayor parte de la región y “sobresaliente” en ciertas zonas durante el futuro cercano (2026-2045). A la hora de analizar la potencia generada por los WECs AquaBuoy y Pelamis, se ha visto que Pelamis produce mayor cantidad de potencia pero que su factor de carga y su eficiencia, que es un parámetro que considera el tamaño del dispositivo, son menores que los de AquaBuoy tanto en la costa española como francesa.

Referencias bibliográficas

  • Arguilé-Pérez B., Ribeiro A.S., Costoya X., deCastro M., Carracedo P., Dias J.M., Rusu L. and Gómez-Gesteira M. (2022). Harnessing of Different WECs to Harvest Wave Energy along the Galician Coast (NW Spain). J. Mar. Sci. Eng. 2022, 10, 719. https://doi.org/10.3390/jmse10060719
  • Casas-Prat M. and Sierra J. P. (2013). Projected future wave climate in the NW Mediterranean Sea. Journal of Geophysical Research: Oceans. Vol. 118, 3548–3568. https://doi.org/10.1002/jgrc.20233
  • deCastro M., Costoya X., Salvador S., Carvalho D., Gómez-Gesteira M., SanzLarruga F.J. and Gimeno L. (2019). An overview of offshore wind energy resources in Europe under present and future climate. Annals of the New York Academy of Sciences, 1436 (1), 70-97. https://nyaspubs.onlinelibrary.wiley.co m/doi/10.1111/nyas.13924
  • EESI (2010). Offshore Wind Energy. https://www.eesi.org/files/offshore_win d_101310.pdf
  • ETIPOCEAN (2020). Strategic Research and Innovation Agenda for Ocean Energy. Brussels, Belgium. https://www.oceanenergyeurope.eu/wpcontent/uploads/2020/05/ETIP-OceanSRIA.pdf
  • Fan Y., Liu L-C., Wu G. and Wei Y-M. (2006). Analyzing impact factors of CO2 emissions using the STIRPAT model. Environmental Impact Assessment Review, 26 (4), 377-395. https://doi.org/10.1016/j.eiar.2005.11.0 07
  • Hayward J. and Osman P. (2011). The potential of wave energy. https://www.researchgate.net/profile/Je nnifer-Hayward3/publication/265179985_The_potential _of_wave_energy/links/562eaae308ae5 18e34838303/The-potential-of-waveenergy.pdf
  • Hemer M., Trenham C., Durrant T. and Greenslade D. (2015). CAWCR Global wind-wave 21st century climate projections. v2. CSIRO. Service Collection. https://doi.org/10.4225/08/55C991CC3 F0E8.
  • Hennemuth T.I., Jacob D., Keup-Thiel E., et al. (2017). Guidance for EUROCORDEX climate projections data use. https://www.eurocordex.net/imperia/md/content/csc/cord ex/euro-cordex-guidelines-version1.0- 2017.08.pdf
  • IRENA (2021). Offshore Renewables: An Action Agenda for Deployment. https://www.irena.org/- /media/Files/IRENA/Agency/Publicatio n/2021/Jul/IRENA_G20_Offshore_rene wables_2021.pdf
  • IPCC (2007). Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Synthesis Report. https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/ 2018/03/sres-en.pdf
  • IPCC (2014). Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. https://ar5- syr.ipcc.ch/ipcc/ipcc/resources/pdf/IPC C_SynthesisReport.pdf
  • IPCC (2021). Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/do wnloads/report/IPCC_AR6_WGI_Chap ter04.pdf
  • Lemos G., Semedo A., Dobrynin M., Behrens A., Staneva J., Bidlot J-R., Miranda P.M.A. (2019). Mid-twentyfirst century global wave climate projections: Results from a dynamic CMIP5 based ensemble, Global and Planetary Change, Volume 172, 2019, Pages 69-87. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2018 .09.011.
  • Lira-Loarca A., Ferrari F., Mazzino A. and Besio G. (2021). Future wind and wave energy resources and exploitability in the Mediterranean Sea by 2100. Applied Energy, 302 (15), 117492. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2021. 117492
  • Mørk G., Barstow S., Kabuth A. and Teresa Pontes M. (2010). Assessing the Global Wave Energy Potential. Offshore Mechanics and Arctic Engineering, 29th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering: Volume 3. https://doi.org/10.1115/OMAE2010- 20473
  • Oliveira-Pinto S., Rosa-Santos P. and Taveira-Pinto F. (2020). Assessment of the potential of combining wave and solar energy resources to power supply worldwide offshore oil and gas platforms. Energy Conversion and Management, 223, 113299. https://doi.org/10.1016/j.enconman.202 0.113299
  • Reeve D.E., Chen Y., Pan S., Magar V., Simmonds D.J., Zacharioudaki A. (2011). An investigation of the impacts of climate change on wave energy generation: The Wave Hub, Cornwall, UK. Renewable Energy, Volume 36, Issue 9, 2011, Pages 2404-2413. https://doi.org/10.1016/j.renene.2011.02 .020
  • Reguero B.G., Losada I.J., Méndez F.J. (2019). A recent increase in global wave power as a consequence of oceanic warming. Nature Communications. https://doi.org/10.1038/s41467-018- 08066-0
  • Ribeiro A.S., Costoya X., deCastro M., Carvalho D., Dias J.M., Rocha A. And Gomez-Gesteira M. (2020). Assessment of Hybrid Wind-Wave Energy Resource for the NW Coast of Iberian Peninsula in a Climate Change Context. Applied Sciences, 10 (21), 2020, 7395. https://doi.org/10.3390/app10217395
  • Ribeiro A.S., deCastro M., Costoya X., Rusu L., Dias J.M., Gomez-Gesteira M. (2021). A Delphi method to classify wave energy resource for the 21st century: Application to the NW Iberian Peninsula. Energy 235, 121396. https://doi.org/10.1016/j.energy.2021.121396
  • Rusu L. (2019). Evaluation of the near future wave energy resources in the Black Sea under two climate scenarios. Renewable Energy, Volume 142, Pages 137-146. https://doi.org/10.1016/j.renene.2019 .04.092.
  • Sierra J.P., Casas-Prat M., Campins E. (2017). Impact of climate change on wave energy resource: The case of Menorca (Spain), Renewable Energy, Volume 101, Pages 275-285. https://doi.org/10.1016/j.renene.2016 .08.060.
  • United Nations (2021). COP26 - Together for our planet. https://www.un.org/en/climatechang e/cop26
  • WindEurope (2020). Offshore Wind in Europe - Key trends and statistics 2019. https://windeurope.org/wpcontent/uploads/files/aboutwind/statistics/WindEurope-AnnualOffshore-Statistics-2019.pdf
  • Zabihian A. and Fung A.S. (2011). Review of marine renewable energies: Case study of Iran. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15 (5), 2461-2474. https://doi.org/10.1016/j.rser.2011.02 .006
Fonte de datos: Dialnet