El sector de la acuicultura australiano enfrenta presiones cada vez mayores por los costos operativos, los requisitos regulatorios y la demanda de prácticas sostenibles. Las soluciones energéticas actuales, que dependen en gran medida de generadores diésel y de una red eléctrica inestable, presentan limitaciones en cuanto a costos, emisiones y confiabilidad.
Para abordar estos desafíos, el proyecto AquaGrid financiado por Fisheries and Research Development Corporation (FRDC) exploró la integración de la energía de las olas en sistemas de microrredes, brindando una solución sostenible y escalable para las necesidades energéticas en la acuicultura.
El potencial de la energía de las olas
La energía de las olas ofrece energía renovable constante que complementa la energía solar y otras fuentes de energía. Al aprovechar los abundantes recursos de las olas a lo largo de la costa de Australia, el proyecto AquaGrid demostró cómo la integración de la energía de las olas en sistemas de microrredes podría reducir las emisiones, disminuir los costos operativos y mejorar la confiabilidad energética.
Objetivos y metodología del proyecto
El proyecto AquaGrid, ejecutado por Climate KIC Australia en asociación con el Australian Ocean Energy Group (AOEG), tenía como objetivo diseñar y optimizar una microrred de energía híbrida para Southern Ocean Mariculture (SOM), una empresa de cultivo de abulón en las afueras de la ciudad costera victoriana de Port Fairy. Los objetivos clave incluían:
- Metodología de codiseño: Documentar el proceso de creación de un sistema de microrredes de energía renovable oceánica integrado adaptado a las operaciones de acuicultura.
- Desarrollo de una guía para la industria: Producir una guía no técnica para ayudar a los operadores de acuicultura a desarrollar sistemas similares, incluida una herramienta de toma de decisiones para evaluar la idoneidad de las microrredes para sitios específicos.
- Requisitos de implementación: Describir los pasos y consideraciones necesarios para diseñar y construir dichos sistemas.
Utilizando el software HomerPro, el equipo del proyecto modeló varios escenarios energéticos, incorporando datos sobre la energía de las olas, la capacidad solar y las necesidades energéticas operativas.
Energía solar + energía de las olas
SOM ya ha invertido en el mayor sistema solar que podría instalar sin convertirse en un parque solar. Su sistema de 250 kilovatios produce hasta 200 kilovatios de energía solar al día. A lo largo del año, esto supone un promedio de alrededor del 18 por ciento de las necesidades energéticas de la empresa. El sistema de 500.000 dólares se amortizó en tres años con la ayuda de subvenciones y descuentos del gobierno.
Sin embargo, el director general de SOM, Hamish Ebery, dice que el suministro solar es muy variable. «No hay nada por la noche y la generación de energía es limitada durante los días más cortos de invierno y el tiempo nublado. En invierno, puede proporcionar solo el ocho o el diez por ciento de la energía que necesitamos.
«Pero cuando se añade la energía de las olas a la mezcla, proporciona una carga base constante con la que trabajar, generando energía todo el día y toda la noche», dice Hamish Ebery, Gerente general de SOM.
Opciones escalables
Después de modelar 18 escenarios de implementación y tecnología diferentes para la energía oceánica, SOM seleccionó dos opciones preferidas en función de sus necesidades específicas y su ubicación geográfica.
La primera opción implica dos generadores de energía undimotriz Azura de 100 kW combinados con energía solar, energía de la red y suministro de energía diésel de respaldo. Cada unidad Azura produciría más de 470.000 kWh al año, según los datos undimotriz analizados.
Esto proporcionaría a SOM aproximadamente un 70 por ciento de energía libre de emisiones en combinación con su sistema solar y reduciría las emisiones de gases de efecto invernadero en un 55 por ciento.
Un segundo escenario recomendado, o fase dos, incluye la expansión del conjunto inicial a cuatro generadores de energía undimotriz de 100 kW. Los sistemas combinados proporcionarían energía 100 por ciento renovable y reducirían las emisiones de la empresa hasta en un 96 por ciento.
Basándose en los resultados del estudio de viabilidad, Hamish dice que la compañía ha firmado un Memorando de Entendimiento con Azura como su proveedor de tecnología para implementar el primer escenario, con dos unidades undimotriz de 100 kW, que podrían ampliarse en una fecha posterior.
Hallazgos clave
- Reducciones de emisiones: la integración de la energía de las olas redujo significativamente las emisiones. Se minimizó la dependencia de SOM de la electricidad de la red, lo que la posicionó para lograr emisiones netas cero mucho antes de 2050.
- Ahorros de costos operativos: al reducir la dependencia del diésel y evitar el almacenamiento extenso de baterías, el proyecto logró una solución energética más rentable.
- Confiabilidad y escalabilidad: La energía de las olas suavizó la producción de energía, equilibrando la intermitencia de la energía solar. El diseño de la microrred permitió una ampliación futura con dispositivos de energía de las olas adicionales.
- Beneficios ambientales y terrestres: La microrred híbrida eliminó la necesidad de instalaciones solares terrestres adicionales, preservando el paisaje natural.
Aplicaciones prácticas
El proyecto destacó el potencial de la energía de las olas para transformar el uso de la energía en la acuicultura y más allá. La metodología sirve como modelo para que otras operaciones costeras integren soluciones de energía renovable adaptadas a sus necesidades específicas.
Hamish dice que espera que la descarbonización añada valor al producto de la empresa, Ocean Road Abalone, y cree nuevas oportunidades de marketing en sectores en los que la producción y las cadenas de suministro con bajas emisiones se han convertido en una prioridad.
Desde una perspectiva de capital, la energía oceánica no será barata. Cada unidad de olas cuesta actualmente unos 2 millones de dólares australianos (US$ 1,24 millones), con costes adicionales para implementar y poner en marcha el equipo. A pesar del coste, los modelos muestran que la inversión inicial podría amortizarse en unos siete años.
Conclusión
El proyecto AquaGrid subraya la importancia de los enfoques innovadores y colaborativos para la energía sostenible. El estudio concluye que la integración de la energía oceánica, especialmente la energía de las olas, en microrredes es una solución viable y prometedora para la descarbonización de la industria acuícola, ofreciendo beneficios en términos de reducción de emisiones, confiabilidad del suministro, costos operativos y sostenibilidad.
Contacto
Chris Lee
CEO, ClimateKIC
Bld. 10, 235 Jones Street, Ultimo, NSW 2007
+61 457 836 694
Email: chris.lee@climate-kic.org.au
Referencia (acceso abierto)
Chris Lee and Stephanie Thornton. 2024. Integrated Wave Energy Microgrid Design: Final Report. Project Number: 2022 – 141. Fisheries and Research Development Corporation. Canberra, ACT 2600, December. 91 p.
