La Rance Barrage: Transformando mareas en electricidad

16 de octubre de 2014

Después de la crisis del petróleo de los 70, los franceses apostaron fuerte para satisfacer su demanda energética y se dedicaron a construir centrales nucleares por doquier. Aunque es un país sin recursos energéticos per se, tiene un déficit eléctrico bajo, y la electricidad generada que les sobra (ya que no se puede almacenar a tal gran escala) la venden a países vecinos, como UK.

Sin embargo, aunque su mix energético está dominado por la nuclear, son pioneros en explotar otro tipo de energías, como la energía de las mareas. La Rance Barrage, o presa de Rance, es un ejemplo de ello, ya que es la primera estación de energía mareomotriz del mundo.

[Foto cortesía de bretagne.wifeo.com]
¿Te vienes?

La Rance Barrage, situada en el norte de Francia
La instalación está ubicada en el estuario del río Rance, en Bretaña, Francia. Inaugurada el 26 de noviembre de 1966, y operada en la actualidad por EDF (Electricité de France), es la mayor estación mareomotriz del mundo en capacidad instalada, esto es, unos 240 MW 

La razón por la que los franceses eligieron el río Rance es la gran amplitud (o rango) de marea, la mayor del país: 8 m entre marea baja y alta.

El sistema consiste en una presa de 330 m de largo y una cuenca 22 km2. Tiene 24 turbinas de flujo axial de 5.4 m de diámetro y 10 MW cada una que producen unos 600 GWh al año.

Su construcción duró 6 años, y a pesar de su elevada inversión inicial y coste de desarrollo, el coste actual de producción de electricidad es más bajo que el de la energía nuclear (una de las más baratas): unos 1.8 c€/kWh frente a los 2.5 c€/kWh de la nuclear.

La central Rance recibe más de 70.000 visitas anuales, permite el paso de 20.000 buques por año entre el Canal Inglés y el Rance, y la carretera sobre la presa que une Dinard y La Rance es utilizada por 26.000 vehículos cada día.

¿Cómo funciona?

Las mareas fluyen dentro y fuera de los estuarios y ríos en un ciclo de aproximadamente 12.4 horas; 2 mareas cada 24 horas y 50 minutos. Las mareas son causadas principalmente por la atracción gravitatoria de la luna, aunque el sol tiene un efecto secundario, razón por la que varían en altura a lo largo del año.

[Foto de Wyretidalenergy]
La energía del movimiento de las mareas se capta mediante la construcción de una presa en un río con esclusas y turbinas. La electricidad es generada gracias a un tipo de turbinas axiales diseñadas para que funcionen en ambas direcciones (flujo y reflujo). Estas turbinas son muy utilizadas en centrales hidroeléctricas porque tienen la capacidad de producir energía en cualquier dirección del flujo de agua. Cuando la marea sube, el agua en el lado del mar está más alta que en el lado del estuario, por lo tanto, el agua fluye desde el lado del mar a través de la turbina. Cuando la marea está bajando, ocurre exactamente lo contrario.

Cálculos aproximados... para contextualizar

¿De cuánta energía eléctrica estamos hablando? Este tipo de energía es como la mayoría de las otras formas de energía renovable: No se puede tener una disponibilidad del 100% del recurso durante un año de operación. Por eso, se utiliza el factor de capacidad para estimar el porcentaje máximo de lo que realmente se generaría en un año. 

Factor de capacidad = 30%
Capacidad instalada de la Rance Barrage = 240 MW (24 turbinas de 10 MW cada una)
Operación anual = 8760 horas (asumimos que las turbinas operan todos los días del año)
Consumo medio de un hogar en España al año = 3487 kWh [IDAE, 2011]

Generación al año: Unos 630 GWh
240000 kW x 8760 h/año x 0.30 = 630720000 kWh/año 

Número de casas que puede abastecer: Más de 180.000 casas
630720000 kWh/año / 3487 kWh/casa = 180878 casas

La reflexión pertinente

Hay siempre muchísima controversia en la realización de este tipo de proyectos macarrónicos, tanto por la pasta que implica como por el impacto que puedan producir. Al principio, la construcción de la barrera para drenar el estuario creó graves impactos en el medio ambiente local, pero 10 años más tarde se consideró que mantuvo la diversidad acuática, ya que las compuertas permiten el paso de un lado a otro de las especies marinas locales. El impacto ambiental más acusado fue en las marismas, ya que las aves que las utilizaban como coto de caza tuvieron que adaptarse o trasladarse a otro lugar para alimentarse.

Uno de los principales inconvenientes acerca de la energía de las mareas es que no es una fuente constante de electricidad. Hay dos mareas al día, cuando la amplitud de la marea es máxima, y la capacidad de generación sería el máximo, hay momentos, sin embargo, en que el nivel de agua a ambos lados es más o menos igual, por lo que no se generará electricidad. La gran ventaja es que las mareas son bastante predecibles, por lo que se puede factorizar muy fácilmente dentro del mix energético, no como el caso de otras fuentes de energía renovables intermitentes, como la fotovoltaica o la eólica.

La construcción de la Planta de Rance fue una ambiciosa obra de ingeniería, una apuesta fuerte y arriesgada, pero produce bastante electricidad, sin emisiones de efecto invernadero, no compite con el uso de los recursos hídricos, y 48 años después de su inauguración, se ha convertido en una atracción turística en sí misma. 


Hasta el próximo post, ¡no tires la energía!

3 comentarios:

  1. me gustaría investigar un poco mas acerca del tema.... me puedes dar alguna de tus fuentes de información.
    gracias
    pd. muy buen articulo, faltan cosas asi.+

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  2. Muchas gracias. Saqué la información de varias fuentes, entre ellas muchas las referencias del artículo 'tidal energy' de IRENA (www.irena.org) y British Hydropower (www.british-hydro.org). Espero que te sirva. Saludos

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