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Número 2: Noviembre 2013
Ingeniería Naval Académica. ISSN: 2340-4779
Contenido:
Long-term power estimation of a Wave Energy Converter
Estimación de la producción a largo plazo de un convertidor de energía undimotriz
A. D. de Andres, R. Guanche*, J. A. Armesto, F. del Jesus, C. Vidal, I.J. Losada
Instituto de Hidráulica Ambiental – IH Cantabria, Universidad de Cantabria,
C/ Isabel Torres 15, Parque Científico y Tecnológico de Cantabria, 39011 Santander, España
*Corresponding author: guancher@unican.es
Abstract
This study presents a methodology to obtain the long-term power performance of a wave energy converter on a certain location, specifically in this case a two body heave converter. The methodology is based firstly on a selection technique (MaxDiss) which selects the most representative sea states on a certain location within the occurrence matrix. After this sea state selection, the power production of the WEC is computed through the IHWave2wire model. This model was built substituting the entire Cummins equation system with a state space system, thereby avoiding the convolution integral of the radiation force. Then, based on this model the instantaneous power of the device can be obtained.
Based on a global reanalysis database (GOW from Reguero et al(2012)) the long term power series can be computed. This database accounts with climate-data for the last 60 year. Then, from the power production obtained with the numerical model and though a multidimensional interpolation technique (Radial Basis Function from Camus et al (2011a)) the whole power production lifecycle can be obtained with a good accuracy compared with the traditional method lf multiplying the power and occurrence matrix.
Resumen
Este estudio presenta una metodología para obtener la producción a largo plazo de un convertidor undimotriz en una localización determinada, en este caso se utiliza un captador undimotriz formado por dos cuerpos que absorbe la energía del oleaje en alteada. La metodología se basa en primer lugar en una técnica de selección (MaxDiss) que selecciona los estados de la mar más representativos en un cierta localización con una matriz de ocurrencia. Después de esta selección de estados de mar, la producción del WEC se calcula a través del modelo IHWave2wire. Este modelo se construyó sustituyendo todo el sistema de ecuaciones que gobierna el captador con un sistema de espacio de estados, evitando de este modo la integral de convolución correspondiente a la fuerza de la radiación. Por tanto, a través de este modelo, se obtiene la serie de potencias instantáneas del dispositivo.
Basado en una base de datos de reanálisis global (GOW de Reguero et al (2012)), se puede obtener la serie de potencia de largo plazo. Esta base de datos cuenta con datos climáticos de los últimos 60 años. Entonces, a partir de la producción de energía obtenida con el modelo numérico y mediante una técnica de interpolación multidimensional (Radial Basis Function de Camus et al (2011a)) se puede obtener todo el ciclo de vida de la producción de energía con una buena precisión comparada con el método tradicional que consiste en multiplicar la matriz de potencia y la matriz de ocurrencia.
Keywords: State-space, Time Domain Model, Wave energy converter, Long- term
Palabras clave: Espacio de estados, Modelo en el Dominio del tiempo, Captador Undimotriz, largo plazo
