Estimación del potencial gradiente térmico en el océano Pacífico Peruano para la generación de energía térmica oceánica (OTEC)

Abstract

En el Perú, la fuente termoeléctrica representa el 54.25% de la matriz energética, por lo que las emisiones de dióxido de carbono representan un problema en el planeta y por lo tanto en el país debido a que el dióxido de carbono representa unos de los principales gases de efecto invernadero que contribuye al calentamiento global, de ahí la necesidad de implementar energías renovables en la matriz energética como una solución. Asimismo, se plantea aumentar en un 10% el uso de energías renovables no comunes en el Perú (OSINERGMIN, 2016). Por tales motivos, se consideró la gradiente de temperatura que existe en los océanos como una energía renovable no común aprovechable para el Perú. La energía renovable propuesta se denomina "Energía Térmica Oceánica”, el cual aprovecha el desnivel de temperatura en el océano para la producción de electricidad y desalinizar el agua proveniente del mar. De la recolección de datos del Instituto del Mar Peruano se realizó simulaciones en la región de Tumbes debido que esta zona tiene la característica de superar los 27°C, con ello evaluar el tiempo de vida de la planta, el consumo de bombas, el potencial energético, la eficiencia de planta y la evaluación económica. Como resultado general de las simulaciones del potencial energético de la planta de Energía Térmica Oceánica en la región de Tumbes se determinó que el sistema responde a las necesidades hacia un modelo con menor dependencia del combustible fósil y que la simulación 31 es considerada como la óptima (z=1000, z’=100 y estación de verano), para lo cual el consumo de bombas es de 1.834 MW, la eficiencia térmica H= 3.7809%, la función Y = 10.090 US$/W y un LCOE = 0.1657 US$/kWh.

In Peru, the thermoelectric source represents 54.25% of the energy matrix, so carbon dioxide emissions represent a problem on the planet and therefore in the country because carbon dioxide represents one of the main greenhouse gases that contribute to global warming, hence the need to implement renewable energies in the energy matrix as a solution. Likewise, it is proposed to increase by 10% the use of non-common renewable energies in Peru. For these reasons, the temperature gradient that exists in the oceans was lost as a non-common renewable energy that could be used by Peru. The proposed renewable energy is called "Ocean Thermal Energy", which takes advantage of the unevenness of temperature in the ocean to produce electrical energy and to desalinate seawater. From the collection of data from the Peruvian Sea Institute, simulations were carried out in the Tumbes region since this area has the characteristic of exceeding 27°C, thereby evaluating the lifetime of the plant, the consumption of pumps, the energy potential, plant efficiency and economic evaluation. As a general result of the simulations of the energy potential of the Oceanic Thermal Power plant in the Tumbes region, it was determined that the system proposed in this study responds to the needs of the evolution towards a model with less dependence on fossil generation and that the Simulation 31 is considered the optimal one (z=1000, z'=100 and summer season), for which the consumption of pumps is 1,834 MW, the thermal efficiency H= 3.7809%, the function Y = 10,090 US$/ W and an LCOE = 0.1657 US$/kWh.