ENERGÃ_A DE LAS CORRIENTES MARINAS

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Proyecto Fin de Carrera 
Ingeniería Industrial 
 
ENERGÍA DE LAS CORRIENTES MARINAS. 
APLICACIÓN EN EL ESTRECHO DE 
GIBRALTAR: PARQUE DE TURBINAS 
SEAGEN 
Autor: Ángeles Barea Luna 
Tutor: Manuel Toscano Jimenez 
Departamento de Física Aplicada III 
Escuela Técnica Superior de Ingeniería 
Universidad de Sevilla 
Sevilla, 2016 
ii 
 
Proyecto Fin de Carrera 
Ingeniería Industrial 
 
 
 
 
 
ENERGÍA DE LAS CORRIENTES MARINAS. 
APLICACIÓN EN EL ESTRECHO DE GIBRALTAR: 
PARQUE DE TURBINAS SEAGEN 
 
 
 
 
 
 
Autor: 
Ángeles Barea Luna 
 
 
 
 
 
Tutor: 
Manuel Toscano Jiménez 
Profesor Titular 
 
 
 
 
 
Departamento de Física Aplicada III 
Escuela Técnica Superior de Ingeniería 
Universidad de Sevilla 
 
Sevilla, 2016 
iv 
Proyecto Fin de Carrera: ENERGÍA DE LAS CORRIENTES MARINAS. APLICACIÓN EN EL 
ESTRECHO DE GIBRALTAR: PARQUE DE TURBINAS SEAGEN 
 
 
 
 
 
Autor: Ángeles Barea Luna 
 
Tutor: Manuel Toscano Jiménez 
 
 
El tribunal nombrado para juzgar el Proyecto arriba indicado, compuesto por los siguientes 
miembros: 
Presidente: 
 
 
 
Vocales: 
 
 
 
 
Secretario: 
 
 
 
 
Acuerdan otorgarle la calificación de: 
 Sevilla, 2016 
 
 El Secretario del Tribunal 
v 
 
 
 
 
 
vii 
 
Agradecimientos 
A mis padres y hermana, José y Carmen y Cristina, pilares de mi vida sin los cuales no sería quien 
soy. 
A mis profesores, en concreto Mª Carmen, siempre una grandísima fuente de inspiración, ilusión y 
motivación. 
Ángeles Barea Luna 
Escuela Superior de Ingenieros de Sevilla 
Sevilla, 2016 
 
ix 
 
Resumen 
En los tiempos que corren, en los que el ser humano vive en una sociedad consumista y 
derrochadora de energía, los recursos renovables parecen ser el camino hacia reducir la 
dependencia de la sociedad de los combustibles fósiles, así como las emisiones perjudiciales para el 
medio ambiente que suponen las tecnologías de generación convencionales. 
El mayor inconveniente que poseen las llamadas “Energías limpias” es su carácter impredecible e 
intermitente, que dificulta a los comerciantes energéticos la labor de generar la suficiente 
electricidad para satisfacer la demanda en cualquier instante. 
Las corrientes marinas suponen un recurso renovable que ofrece una serie de ventajas como son su 
buena predictibilidad y su mayor potencial con respecto a otras renovables. 
El gran potencial de las corrientes está, por lo general, concentrado en localizaciones mundiales 
donde los flujos son obligados a transcurrir por topografías constreñidas, como estrechos o 
estuarios, donde el estrechamiento del canal de paso por el que el flujo circula provoca una 
aceleración del mismo que supone una alta velocidad de corriente. 
Aunque la tecnología necesaria para hacer de esta idea una realidad aún se encuentra en etapas de 
desarrollo, no será demasiado larga la espera, ya que son muchas las empresas y personas que se 
dedican día a día a la investigación en el campo de las energías marinas, existiendo una gran 
cantidad de dispositivos que van ascendiendo por la curva de aprendizaje y que, próximamente, 
constituirán los cimientos de esta forma de energía emergente. 
 
x 
 
11 
 
Índice 
Agradecimientos .......................................................................................................................................... vii 
Resumen ....................................................................................................................................................... ix 
Índice .......................................................................................................................................................... 11 
Índice de Tablas .......................................................................................................................................... 13 
Índice de Figuras ......................................................................................................................................... 14 
1 INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................... 19 
1.1 El porqué de la investigación. ................................................................................................................... 19 
1.2 Energía procedente del mar. ..................................................................................................................... 21 
1.2.1 Energía undimotriz. ........................................................................................................................... 21 
1.2.2 Energía de los vientos oceánicos. ..................................................................................................... 23 
1.2.3 Energía de gradiente salino ............................................................................................................... 24 
1.2.4 Energía térmica oceánica. ................................................................................................................. 24 
1.2.5 Energía de las mareas. ....................................................................................................................... 25 
1.2.6 Energía de las corrientes marinas. ................................................................................................... 29 
1.3 Objetivo y alcance del proyecto. ............................................................................................................... 31 
2 ESTADO DEL ARTE: PROYECTOS ACTUALES ......................................................................................... 33 
2.1 Marine Current Turbines Ltd. .................................................................................................................... 33 
2.2 Hammerfest Strøm AS. .............................................................................................................................. 35 
2.3 Atlantis Resourse Corporation Ltd. ........................................................................................................... 36 
2.4 Ocean renewable power company. .......................................................................................................... 37 
2.5 Verdant power. .......................................................................................................................................... 39 
2.6 Ponte di Archimede. .................................................................................................................................. 40 
2.7 GCK Technology. Gorlov Helical Turbine. ................................................................................................. 41 
2.8 OpenHydro group Ltd. ............................................................................................................................... 42 
2.9 Bluewater. .................................................................................................................................................. 44 
2.10 Scotrenewables Tidal Power Ltd. .............................................................................................................. 46 
2.11 Alstom. ........................................................................................................................................................ 46 
2.12 Proyecto GESMEY. ..................................................................................................................................... 47 
2.13 Proyecto Magallanes. ................................................................................................................................ 48 
3 TECNOLOGÍA........................................................................................................................................49 
3.1 Introducción. .............................................................................................................................................. 49 
3.1.1 Ley de Betz. ........................................................................................................................................ 49 
3.1.2 Componentes de una turbina marina. ............................................................................................. 49 
3.2 Dispositivos de captura de energía cinética (MCEDs Marine current energy devices). ........................ 50 
3.2.1 Turbinas. ............................................................................................................................................. 50 
3.2.1.1 Turbinas de eje horizontal......................................................................................................... 53 
3.2.1.1.1 SeaGen ™, Marine Currents Turbines Ltd., UK. .................................................................... 53 
3.2.1.1.2 Rotech™, Tidal Turbine Lunar Energy Limited, UK. .............................................................. 56 
3.2.1.1.3 Tidel™, SMD Hydrovision, UK. ............................................................................................... 58 
3.2.1.2 Turbinas de eje vertical. ............................................................................................................ 59 
3.2.1.2.1 Kobold Turbine™, Ponte di Archimede S.p. A., Italia. .......................................................... 59 
3.2.1.2.2 Encurrent™, New Energy Corporation Inc., Canadá. ........................................................... 60 
3.2.1.2.3 Vertical Axis Hydro turbine (VAHT), Blue Energy Canadá Inc.............................................. 61 
3.2.1.2.4 Gorlov helical turbine™, GCK Technology Inc., US. .............................................................. 61 
3.2.2 Dispositivos no basados en turbinas. ............................................................................................... 64 
3.2.2.1 Stingray™. The Engineering Business, UK. ............................................................................... 65 
 Índice de Tablas 
12 
12 
3.2.2.2 Pulse Generator™, Pulse Generation Ltd., UK......................................................................... 66 
3.3 Actualidad: Prototipos y empresas testados en el EMEC. ...................................................................... 67 
4 CORRIENTES MARINAS EN EL ESTRECHO ............................................................................................. 73 
4.1 El estrecho de Gibraltar como fuente energética renovable. ................................................................. 73 
4.2 Estudios precedentes de las corrientes del Estrecho. .............................................................................. 75 
4.3 Aptitudes requeridas de la zona buscada. ............................................................................................... 79 
4.4 Corriente superficial en el estrecho de Gibraltar. .................................................................................... 80 
4.4.1 Vientos en el Estrecho....................................................................................................................... 81 
4.5 Selección zonal dentro de los límites del Estrecho. ................................................................................. 83 
4.5.1 Análisis geográfico. ............................................................................................................................ 83 
4.5.2 Restricciones socio-economicas y medioambientales. .................................................................. 85 
4.5.3 Resultado de la búsqueda y justificación de la zona seleccionada. ............................................... 88 
5 SELECCIÓN DE LA TURBINA .................................................................................................................. 91 
5.1 Procedimiento de selección. ..................................................................................................................... 91 
5.2 Turbina candidata. .................................................................................................................................... 92 
5.2.1 Turbina SeaGen. ................................................................................................................................ 92 
6 EVALUACIÓN DE POTENCIA ................................................................................................................. 93 
6.1 Evaluación de la potencia de la turbina de forma unitaria. ................................................................... 93 
6.2 Evaluación de un parque de turbinas SeaGen. ........................................................................................ 93 
6.2.1 Parques referentes construidos o proyectados en el Reino Unido mediante la tecnología de 
Marine Current Turbines. ................................................................................................................................. 93 
6.2.2 Consideraciones a tener en cuenta: efectos bloqueo y estela. ..................................................... 93 
6.2.2.1 Efecto Bloqueo. ......................................................................................................................... 94 
6.2.2.2 Efecto Estela. ............................................................................................................................. 94 
6.2.2.2.1 Métodos de evaluación del efecto estela en turbinas eólicas y marinas. ......................... 96 
6.2.3 Área necesaria y lay-out.................................................................................................................... 98 
6.2.3.1 Opción 1: Un único grupo de turbinas en disposición rectangular o en disposición al 
tresbolillo. 99 
6.2.3.2 Opción 2: Lay-out A: Subgrupos de dos filas en disposición rectangular. ........................... 101 
6.2.3.3 Opción 3: Subgrupos de una sola fila. .................................................................................... 103 
6.2.3.4 Opción 4: Subgrupos de dos filas en disposición tresbolillo. ............................................... 104 
6.2.3.5 Posibilidades de aumento del parque en el área completa. ................................................ 107 
7 CONCLUSIONES .................................................................................................................................. 109 
8 Bibliografía ......................................................................................................................................... 111 
9 ANEXOS ............................................................................................................................................. 113 
9.1 Anexo A: Energía aprovechable de las corrientes y los vientos en el estrecho de Gibraltar .............. 113 
9.1.1 Datos gráficos de la corriente superficial en el estrecho.............................................................. 113 
9.1.2 Evaluación del viento. ..................................................................................................................... 119 
9.1.3 Cálculos de potencia y energía extraíble mediante la tecnología SeaGen. ................................ 120 
9.1.3.1 Formulación matemática teórica. .......................................................................................... 120 
9.1.3.2 Potencia unitaria procedente de datos experimentales. ..................................................... 120 
9.1.3.3 Potencia del parque. ............................................................................................................... 125 
9.1.3.3.1 Relación entre la potencia total y el número de turbinas. ................................................ 125 
9.2 Anexo B: Interconexiones eléctricas entre Españay África. ................................................................. 127 
9.3 Anexo C: Propiedades del agua de mar. ................................................................................................ 129 
9.4 Anexo D: Mapa batimétrico del estrecho de Gibraltar ......................................................................... 129 
 
 
 
13 
 
ÍNDICE DE TABLAS 
Tabla 1: Centrales mareomotrices. 29 
Tabla 2: Clientes de tecnología del aprovechamiento de las corrientes del EMEC. 67 
Tabla 3: Datos gráficos de velocidades de corriente en m/s. 119 
Tabla 4: Valores medios de la potencia y la energía obtenidas 122 
Tabla 5: Potencia SeaGen con y sin pérdidas estela. 122 
Tabla 6: Potencia del parque en función del número de turbinas. 125 
14 
ÍNDICE DE FIGURAS 
Ilustración 1: Evolución del consumo de energía primaria. 19 
Ilustración 2: Potencia instalada en 2015. [25] 20 
Ilustración 3: Evolución de la producción interior de energía y del grado de autoabastecimiento.
 21 
Ilustración 4: Parámetros analíticos característicos de una onda marina. 22 
Ilustración 5: Dispositivo Pelamis para el aprovechamiento de la energía de las olas. 23 
Ilustración 6: London Array, Reino Unido, 175 turbinas, 100 km2 y 630 MW 24 
Ilustración 7: Esquema de generación de energía mediante un ciclo Rankine 25 
Ilustración 8: Mareas lunares. Efectos centrífugos y gravitacionales. 26 
Ilustración 9: Superposicion de efectos lunar y solar. 27 
Ilustración 10: Ciclo mareal. 27 
Ilustración 11: Central mareomotriz de La Rance en Francia. . 28 
Ilustración 12: Emplazamientos mundiales con rango de mareas aprovechable. 29 
Ilustración 13: Potencia en función de la velocidad de la corriente fluida y comparación entre 
potencia por corrientes de aire y de agua. 30 
Ilustración 14: Señaladas en rojo, ubicaciones mundiales atractivas para la extracción de la energía 
de las corrientes marinas. 31 
Ilustración 15: Seaflow. 34 
Ilustración 16: Agrupación de SeaGens. 34 
Ilustración 17: The Skerries Tidal Stream Array. 35 
Ilustración 18: Tidal Stream Turbine. 35 
Ilustración 19: Aquanator™ y Nereus™. 36 
Ilustración 20: AK1000 Y AR1000. 36 
Ilustración 21: AS140. 37 
Ilustración 22: TGU. 37 
Ilustración 23: RivGen. 38 
Ilustración 24: TidGen dimensiones e instalación en la bahía de Cobscook a) y b) respectivamente.
 38 
Ilustración 25: OcGen 39 
Ilustración 26: KHPS. 39 
Ilustración 27: KHPS generaciones 4º y 5º. 40 
Ilustración 28: Proyecto Enermar. 41 
Ilustración 29: Gorlov Helical Turbine. 41 
Ilustración 30: Ensayos de la GHT en diversas localizaciones. 42 
Ilustración 31: Planta de turbinas helicodales en el estrecho de Uldolmok en Korea 42 
Ilustración 32: Open-centre turbine. 43 
Ilustración 33: Bay of Fundy tidal energy Project. 43 
Ilustración 34: Plataforma BlueTEC con diferentes diseños de turbinas. 44 
Ilustración 35: Plataforma BlueTEC Modular. 44 
Ilustración 36: Turbina Tocardo. 45 
Ilustración 37: Turbina Schottel. 45 
Ilustración 38: Diseño de la plataforma PLAT-O, propiedad de la empresa SME Ltd. conjuntamente 
con las turbinas Schottel. 46 
Ilustración 39: SR250. 46 
Ilustración 40: Alstom turbine. 47 
Ilustración 41: GESMEY-ME10 48 
Ilustración 42: Plataforma flotante de la empresa Magallanes Renovables. 48 
Ilustración 43: Ley de Betz. 49 
Ilustración 44: Componentes de una turbina. 50 
Ilustración 45: Clasificación de las turbinas marinas según la disposición de su rotor. 51 
Ilustración 46: Comparación turbinas verticales y horizontales 51 
Ilustración 47: Conductos 52 
Ilustración 48: Diferentes diseños de conductos. 52 
Ilustración 49: Posibles estructuras para la fijación de la turbina. 53 
Ilustración 50: SeaGen. 54 
Ilustración 51: Dimensiones del SeaGen. 55 
Ilustración 52: Elevacion de las palas del SeaGen para la realización de tareas de mantenimiento.
 55 
Ilustración 53: Diseño de Marine Currents turbines para profundidades bajas. 56 
Ilustración 54: Rotech™. 56 
Ilustración 55: Dimensiones del Rotech. 57 
Ilustración 56: Diseño modular del Rotech. 57 
Ilustración 57: Tidel. 58 
Ilustración 58: Instalación del Tidel. 58 
Ilustración 59: Dimensiones del Tidel. 59 
Ilustración 60: Kobold turbine. 60 
Ilustración 61: Encurrent 61 
Ilustración 62: VAHT 61 
Ilustración 63: Rotación independiente del sentido del flujo. 62 
Ilustración 64: Disposición horizontal de la GHT 62 
Ilustración 65: Estructura portante de turbinas utilizada en el estrecho de Uldolmok. 63 
Ilustración 66 Curva de potencia de la GHT. 63 
Ilustración 67: Granja hipotética de turbinas GHT. 63 
Ilustración 68: Oscillating Hydrofoils. 64 
Ilustración 69: Kite. 64 
Ilustración 70: Turbina en conducto. 64 
Ilustración 71: Helix screws. 65 
Ilustración 72: Stingray. 65 
Ilustración 73: Componentes del Stingray. 66 
Ilustración 74: Pulse Generator. 66 
Ilustración 75: Disposición flotante para tareas de mantenimiento del Pulse Generator. 66 
 Índice de Figuras 
16 
16 
Ilustración 76: Secciones significativas del Estrecho. 74 
Ilustración 77: Flujo medio capa 1. 76 
Ilustración 78: Flujo positivo capa 1. 76 
Ilustración 79: Flujo negativo capa 1. 76 
Ilustración 80: Flujo medio capa 7. 77 
Ilustración 81: Flujo positivo capa 7. 77 
Ilustración 82: Flujo negativo capa 7. 77 
Ilustración 83: Función calidad flujo positivo. 78 
Ilustración 84: Función calidad flujo negativo. 79 
Ilustración 85: El viento sopla de las altas a las bajas presiones. 81 
Ilustración 86: Representacion de los vientos en el estrecho de Gibraltar: 82 
Ilustración 87: Rosa de vientos procedente de las medidas de una boya situada en el Estrecho. 
Periodo global. 83 
Ilustración 88: Mapa batimétrico representativo del Estrecho. 84 
Ilustración 89: Zona este de Tarifa. 85 
Ilustración 90: Zona umbral de Camarinal. 85 
Ilustración 91: Áreas marinas protegidas. 86 
Ilustración 92: Áreas marinas clasificadas según su uso o actividad. 87 
Ilustración 93: Tipos de fondo marino: marcados en rojo los fondo de grava; en azul los de roca y de 
verde los fondos de arena. 88 
Ilustración 94: Batimetría del litoral andaluz y zona óptima para la implantacion 89 
Ilustración 95: Instalación del SeaGen mediante pilotaje. 92 
Ilustración 96: Factores que afectan al efecto estela. 94 
Ilustración 97: Superposición de estelas 95 
Ilustración 98: Regiones de la estela. 96 
Ilustración 99: Modelo Jensen 97 
Ilustración 100: Turbinas dispuestas como un único grupo 99 
Ilustración 101: Decaimiento de la velocidad del flujo por filas [23] 100 
Ilustración 102: Layout de turbinas SeaGen en el estrecho de Alderney Race [23] 101 
Ilustración 103: Subgrupo A de turbinas SeaGen 102 
Ilustración 104: Lay-out A 102 
Ilustración 105: Potencia lay-out A 103 
Ilustración 106: Subgrupo B de turbinas SeaGen 103 
Ilustración 107: Lay-out con subgrupos B 104 
Ilustración 108: Potencia layout B 104 
Ilustración 109: Subgrupo C de turbinas SeaGen 105 
Ilustración 110: Estela propuesta por el artículo [22] 105 
Ilustración 111: Resultados experimentales y teóricos de la evolución de la velocidad. 106 
Ilustración 112: Lay-out C 106 
Ilustración 113: Potencia Lay-out C 107 
Ilustración 114: Opcion parque de turbinas 90 MW. 107 
Ilustración 115: Opción parque de turbinas 40 MW. 108 
Ilustración 116: Skagerrak–Kattegat 109 
Ilustración 117: Intervalo de 15 días que abarcan un periodo de mareas vivas y otro de mareas 
muertas. 113 
Ilustración 118: Máximos y medias mensueles de la velocidad del viento. 119 
Ilustración 119: Linealización de la curva de potencia del SeaGen. 121 
Ilustración 120: Curva de potencia experimental del SeaGen. 121 
Ilustración 121: Potencia media diaría SeaGen en Gibraltar. 122 
Ilustración 122: Esquema del recorrido y composición del cable del primer emisario. 127 
Ilustración 123: Estación terminal de Tarifa 127 
 
 
19 
1 INTRODUCCIÓN 
1.1 El porqué de la investigación. 
Para satisfacer las necesidades energéticasde la sociedad actual y llevar a cabo un desarrollo 
económico sostenible son necesarias cada vez más fuentes de energía diversificadas caracterizadas 
por su seguridad de abastecimiento, el respeto al medio ambiente y que además sean 
económicamente asequibles y aceptadas por la sociedad. 
 
Ilustración 1: Evolución del consumo de energía primaria. 
 
El interés de la sociedad en conseguir un futuro con menores emisiones de CO2 conlleva, a parte de 
la búsqueda de equipos con mayor eficiencia energética y proyectos de captura y almacenamiento 
de CO2, un incremento del interés en el desarrollo de tecnologías de extracción energética a partir de 
fuentes renovables que permitan reducir el uso de combustibles fósiles, como son petróleo, carbón o 
gas natural. 
Según REE, a lo largo de los últimos años se observa un aumento progresivo de la presencia de las 
energías renovables en la cobertura de la demanda española. En su informe sobre el sistema 
eléctrico en 2013 se cita textualmente: 
“En términos de cobertura de la demanda, cabe destacar que por primera vez la eólica es la tecnología que más 
ha contribuido a la cobertura de la demanda anual, (un 21,1 % frente a un 18,1 % en 2012), situándose al 
mismo nivel que la nuclear que ha tenido una aportación del 21,0 % (un 22,1 % en 2012). La hidráulica 
duplica su contribución (14,4 % en 2013, frente a un 7,7 % en 2012), mientras que la aportación de los grupos 
de carbón y de los ciclos combinados desciende respectivamente a un 14,6 % y un 9,6 % (19,3 % y 14,1 % en 
2012).” 
 
 
 
 
 
 INTRODUCCIÓN 
20 
20 
 
Por otra parte el Plan de Energías Renovables (PER) 2011-2020 aprobado por Acuerdo del Consejo 
de Ministros de 11 de noviembre de 2011, establece objetivos acordes con la Directiva 2009/28/CE 
del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de abril de 2009, relativa al fomento del uso de energía 
procedente de fuentes renovables, y atendiendo a los mandatos del Real Decreto 661/2007, por el 
que se regula la actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial y de la Ley 2/2011, 
de 4 de marzo, de Economía Sostenible. 
Este plan establece como objetivo para el año 2020 un porcentaje de energía renovable sobre el 
consumo de energía final bruto (calculado en un 13,2% para el año 2010) del 20%, catalogando a 
España como uno de los países que incumple en mayor medida sus propios objetivos según un 
informe de la comisión europea. 
A parte de este problema, se halla el hecho de que la dependencia energética de España se 
encuentre muy por encima de la media de la Unión Europea; situación que podría mejorar con la 
explotación del potencial renovable español que supone un suministro energético autóctono y 
seguro. 
 
Ilustración 2: Potencia instalada en 2015. [25] 
 
 
Alcanzar las metas expuestas es posible siempre que se lleven a cabo actuaciones siguiendo varias 
directrices: por una parte seguir generando buena parte de la electricidad consumida partiendo de 
energías renovables como la eólica, la solar o la hidráulica, cuyas tecnologías se encuentran en su 
mayor parte consolidadas (siendo bastante relevante su participación en la generación eléctrica del 
país); por otra parte, invertir en proyectos de investigación de otras fuentes renovables menos 
desarrolladas en la actualidad, como son, por ejemplo, las diferentes formas de energía contenidas 
en los mares y océanos; y por último, es obviamente, necesaria la creación de una conciencia de 
consumo responsable. 
1.2 Energía procedente del mar. 
El planeta está cubierto por un 75% de agua. Así pues, los océanos ofrecen un enorme potencial 
energético que mediante diferentes tecnologías, puede ser transformado en electricidad y contribuir 
a satisfacer las necesidades energéticas actuales. 
Existen diferentes fuentes de energías marinas. Los sistemas más desarrollados de conversión de 
energía se dividen en cuatro grupos principales: energía de mareas, las cuales son resultado de la 
atracción que provocan los campos gravitatorios lunar y solar sobre la masa de agua terrestre; 
energía térmica, resultado directo de la radiación solar; energía de corrientes marinas, causadas por 
las diferencias de temperatura y salinidad en adicción a los efectos de marea y viento y oleaje; y por 
último, energía del oleaje o undimotriz, existente gracias a la acción del viento que sopla sobre la 
superficie de los mares y océanos. 
Otras tecnologías marinas que se encuentran hoy en día en un bajo nivel de desarrollo son: la 
energía del gradiente de salinidad, las ventilas submarinas y la biomasa. 
Este trabajo enfoca la atención en la energía de las corrientes marinas; aun así, a continuación se 
realiza una exposición breve de los principios físicos de las formas de energía más destacadas así 
como sus detalles más relevantes. 
1.2.1 Energía undimotriz. 
Las olas son el resultado de la acción continuada del viento sobre la superficie del mar. Los 
principales parámetros que definen el comportamiento de las olas (caracterizadas como ondas 
transversales) son: la altura, H en metros; la longitud de onda, L en metros; y la profundidad, h en 
metros; parámetros independientes entre sí, que se relacionan con la celeridad o velocidad de la ola 
mediante la expresión: C=L/T, siendo T el período en segundos; y con la amplitud de la ola: A=H/2. 
 
Ilustración 3: Evolución de la producción interior de energía y del 
grado de autoabastecimiento. 
 INTRODUCCIÓN 
22 
22 
Los principales conceptos en los que se basan los dispositivos creados para el aprovechamiento de 
la energía de las olas son: 
1) Columna oscilante de agua: consiste en la oscilación del agua dentro de una cámara 
semisumergida y abierta por debajo del nivel del mar que produce un cambio de presión 
del aire por encima del agua encerrada. 
 
 
2) Sistemas totalizadores: pueden ser flotantes o fijos a la orilla. Atrapan la ola incidente, 
almacenando el agua en una presa elevada. Posteriormente el agua se hace pasar por unas turbinas 
al ser liberada. 
3) Sistemas basculantes: pueden ser tanto flotantes como sumergidos. El movimiento de balanceo se 
convierte a través de un sistema hidráulico o mecánico en movimiento lineal o rotacional para el 
generador eléctrico. 
4) Sistemas hidráulicos: son sistemas de flotadores conectados entre sí. El movimiento relativo de 
los flotadores entre sí se emplea para bombear aceites a alta presión a través de motores hidráulicos, 
que mueven unos generadores eléctricos. 
 
Ilustración 4: Parámetros analíticos característicos de una onda marina. 
 
5) Sistemas de bombeo: aprovechan el movimiento vertical de las partículas de agua. 
En el caso de España, este recurso es muy destacado en las costas gallegas. [1] 
1.2.2 Energía de los vientos oceánicos. Eólica off-shore. 
La energía del viento proviene de la energía del sol ya que las corrientes de viento son provocadas 
por el calentamiento de las masas de aire y su consecuente movimiento desde zonas de mayor 
presión hacia aquellas que poseen menor presión. La tecnología a aplicar en un parque eólico off-
shore es la misma que en un parque on-shore: basada en aerogeneradores que convierten la energía 
cinética del viento en electricidad. 
Aunque la tecnología está ampliamente desarrollada debido a la experiencia de este sector existen 
algunos aspectos que son diferentes en un parque en tierra y en otro situado en el océano. Así pues, 
las ventajas y desventajas de la energía eólica off-shore son las siguientes: 
Ventajas. 
• En el mar no existen obstáculos que puedan reducir la velocidad del viento, hecho favorece 
la circulación del viento a mayores velocidades. 
• Hay menos turbulencia ambiental, lo que hace que disminuya la fatiga de un aerogenerador 
y, consecuentemente, aumente su vida útil. 
• Se dispone de grandes áreas donde colocar los aerogeneradores, lo que conlleva la 
posibilidad de instalar parques mucho más grandes que en tierra. 
• Se reduce el impacto visual sobre elpaisaje, al encontrarse más alejados de los núcleos 
urbanos. 
• Esta lejanía también hace que el ruido deje de suponer un problema, por lo que se puede 
aumentar la velocidad punta de pala, con la correspondiente disminución de su peso y de 
las estructuras, haciendo posible una reducción del coste de fabricación. 
 
Desventajas. 
• La evaluación del recurso eólico es más compleja y mucho más cara que en tierra. 
• No existen infraestructuras eléctricas que conecten, las áreas con mayores recursos eólicos 
en mitad del mar, con los centros de consumo. 
• Los costes de la cimentación y de las redes eléctricas de estas instalaciones encarecen la 
tecnología offshore. 
• Es mucho más complicado acceder y trabajar tan lejos de la costa, así pues, los costes 
aumentan función se aleje el parque de la misma. 
• Las máquinas requieren más separación entre ellas, lo que implica un aumento de la 
inversión. Esto se debe a que la baja rugosidad del mar hace que las turbulencias se 
propaguen más rápidamente y la estela de las máquinas influya en otras. 
Ilustración 5: Dispositivo Pelamis para el aprovechamiento de la energía de las olas. 
 INTRODUCCIÓN 
24 
24 
 
 
Actualmente, el Reino Unido y Dinamarca son los países donde estos parques están más 
desarrollados, sin embargo las previsiones de crecimiento de estos parques en un futuro próximo 
son muy optimistas. 
1.2.3 Energía de gradiente salino 
La diferencia de concentración de sales entre el agua del mar y la procedente de los ríos es una 
potencial fuente de energía en regiones con ríos caudalosos. Una de las ventajas que posee esta 
tecnología es su carácter no intermitente. Existen dos tecnologías diferentes para el 
aprovechamiento del gradiente salino basadas en membranas: la electrodiálisis inversa y la osmosis. 
• Electrodiálisis inversa. 
Consiste en pasar dos fluidos con diferente concentración de sal por diferentes compartimentos y 
mediante membranas selectivas a los iones se crea una corriente continua. 
El principal impulsor de esta tecnología es la empresa RedStack, con membranas de FUJIFilm. En 
2005 una planta de 50 kW se construyó en un emplazamiento de prueba costero en Harlingen, 
(Países Bajos), operando con éxito. Sin embargo, la tecnología está todavía poco desarrollada y su 
coste sigue siendo muy elevado. 
• Energía osmótica u ósmosis por presión retardada. 
El retardo de la presión osmótica comienza bombeando agua marina y agua dulce a sendos 
depósitos separados entre sí por una membrana semipermeable. A causa de las diferentes 
concentraciones el agua dulce fluye a través de la membrana incrementando el volumen de agua en 
el depósito de agua salada y creando una presión aprovechable mediante una turbina. 
Una planta prototipo funciona desde el año 2009 en Tofte (Noruega), desarrollada por Statkraft. 
 
1.2.4 Energía térmica oceánica. 
OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) es el término con el que se hace referencia a la 
tecnología que convierte la radiación solar en electricidad. Los dispositivos utilizados para este fin 
hacen uso del gradiente térmico natural que poseen los océanos, consecuencia de la diferencia de 
temperatura entre las relativamente cálidas aguas superficiales y las frías aguas de las 
profundidades. 
Ilustración 6: London Array, Reino Unido, 175 turbinas, 100 km2 y 630 MW 
Al igual que en las centrales térmicas, el gradiente térmico mencionado se utiliza como promotor de 
un ciclo termodinámico. Los ciclos más utilizados son: el ciclo Rankine, ampliamente conocido; el 
ciclo Kalina, que utiliza como fluido de trabajo una mezcla de amoniaco y agua; y el ciclo japonés 
Uehara, mucho más complejo. 
Del mismo modo existen tres tipos de centrales diferentes atendiendo al tipo de ciclo con el que 
trabajan: de ciclo abierto, donde se utiliza la propia agua del mar como fluido de trabajo que se 
evapora, se expande en una turbina y seguidamente se condensa; ciclo cerrado, en el que un fluido 
auxiliar es evaporado, expandido y condensado sin entrar en ningún momento en contacto con el 
agua del mar; y ciclo híbrido, resultado de la combinación de ambos. 
1.2.5 Energía de las mareas. 
Las mareas son producidas por la combinación de las fuerzas de atracción gravitatorias lunar y 
solar sobre la masa de agua y el movimiento de rotación de la tierra que conlleva efectos 
centrífugos. 
El efecto centrífugo se debe al hecho que la Tierra y la Luna giran una respecto de la otra, aunque 
debido a que la masa de la Tierra es casi 100 veces mayor que la masa de la Luna, el movimiento de 
la Luna es más notable. Sin embargo, el eje de rotación relativa entre la Tierra y la Luna no se 
encuentra en el punto medio de la distancia que existe entre ambos cuerpos sino que se encuentra 
más próximo a la Tierra. La rotación mutua alrededor de este eje produce una fuerza centrífuga, 
relativamente mayor en los mares situados en el lado de la Tierra más alejado de la Luna, 
agrupándolos para producir una protuberancia (pleamar). También existe una fuerza centrífuga 
más pequeña, dirigida hacia la Luna, que actúa en los mares que se encuentran en frente de la Luna. 
Evidentemente, esta fuerza es más pequeña dado el hecho ya mencionado de que la distancia desde 
la superficie de la Tierra al eje común de rotación es menor. 
El efecto gravitacional de atracción de la Luna, produce en los mares de la cara de la Tierra más 
cercana a la Luna una protuberancia (pleamar), mientras que los mares más alejados de la Luna 
experimentan una atracción lunar menor que la media. En resumen, existen una pequeña fuerza 
centrífuga y una atracción lunar grande que actúan en los mares situados enfrente de la Luna, y una 
mayor fuerza centrífuga y una menor atracción lunar actuando en los mares situados en la otra cara 
de la Tierra. 
Ilustración 7: Esquema de generación de energía mediante un ciclo Rankine 
 INTRODUCCIÓN 
26 
26 
Así mismo, en los mares situados en las zonas perpendiculares al eje se producen fases de marea 
baja o bajamar. 
 
 
Igualmente, el Sol provoca el ascenso de dos crestas de onda opuestas. Según la ley de la gravitación 
de Newton, la fuerza de atracción es proporcional a la masa e inversamente proporcional al 
cuadrado de la distancia entre las masas, por tanto, aunque la masa del Sol sea mayor (alrededor de 
27 millones de veces la de la Luna), éste está unas 400.000 veces más lejos, por lo que su fuerza de 
atracción gravitatoria es un 46% menor que la de la Luna. 
El resultado de la suma de las fuerzas ejercidas por la Luna y el Sol es una onda compuesta por dos 
crestas, cuya posición depende de las posiciones relativas del Sol y de la Luna en un instante dado. 
De este modo, durante las fases de Luna nueva y llena, donde el Sol, la Luna y la Tierra están 
alineados, las ondas solar y lunar coinciden creando un estado conocido como mareas de 
primavera, mareas vivas o mareas de Sicigias. En este caso los efectos se suman, provocando 
pleamares más altas y bajamares más bajas que las mareas promedio. Por otro lado cuando la Luna 
está en el primer o en el tercer cuadrante, el Sol forma un ángulo recto con respecto a la Tierra que 
hace que las ondas queden sometidas a fuerzas opuestas, con lo cual la amplitud de las mareas es 
menor que el promedio. Este estado se conoce como el de mareas muertas o mareas de cuadratura, 
donde las mareas altas son más bajas y las mareas bajas son más altas que lo normal. 
 
 
 
Ilustración 8: Mareas lunares. Efectos centrífugos y gravitacionales. 
 
 
 
Las mareas altas y bajas se alternan en un ciclo continuo. Las variaciones producidas de forma 
natural entre los niveles de marea alta y baja se conocen como amplitud de la marea. 
Si se describen en un día completo las oscilaciones del mar se observa perfectamente este ciclo. 
El nivel del agua sube hasta llegar a un máximo llamado Pleamar (PM) para seguidamente 
mantenerse estacionario por un periodo de tiempo que se denomina Marea Parada. 
Posteriormente,comienza a bajar hasta llegar a un mínimo llamado Bajamar (BM), produciéndose 
entonces otro periodo estacionario. 
Este ciclo se repite cada día lunar (24 horas, 50 min, 28 s), en el que tienen lugar dos mareas altas y 
dos mareas bajas. 
 
 
 
Este tipo de energía es la única que ha alcanzado un cierto grado de madurez, ya que existen 
centrales en funcionamiento desde hace décadas. El precedente a las centrales mareomotrices está 
Ilustración 9: Superposicion de efectos lunar y solar. 
Ilustración 10: Ciclo mareal. 
 INTRODUCCIÓN 
28 
28 
en los molinos de marea, abundantes en las costas europeas a partir del siglo XI, en especial, en 
Gran Bretaña, aunque hoy día son muy pocos los que se encuentran aún en funcionamiento. 
Para generar energía eléctrica a partir de las mareas se construye un dique en un estuario o en una 
zona costera donde la diferencia de altura entre la marea alta (flujo) y la baja (reflujo) sea 
considerable. De este modo se almacena agua convirtiendo posteriormente la energía potencial de 
ésta en electricidad. La energía producida es proporcional a la cantidad del agua desalojada y a la 
diferencia de altura existente. 
La tecnología es similar a la utilizada en las centrales hidroeléctricas con la excepción de que, en este 
caso, los generadores han de estar diseñados para trabajar en los dos sentidos del flujo mareal. 
La primera gran central mareomotriz comercial se construyó en 1967 en el estuario del rio Rance 
(Francia); sus 240 MW (conseguidos mediante 24 grupos bulbo de 10 MW cada uno) la convierten 
en la central más grande de Europa y la segunda mayor del mundo, después de la inauguración en 
2011 de la central mareomotriz de Sihwa Lake en Korea del Sur con 254 MW. La Rance posee una 
diferencia de altura entre las mareas alta y baja de 13.5 m y su superficie de agua embalsada es de 
22 Km2. 
Como dato orientativo puede estimarse el coste de la energía generada mediante las mareas en esta 
instalación en 12c€ por kWh, mucho menor que el coste del kWh consumido en España, por lo que 
se podría catalogar de competitiva en el mercado eléctrico la generación de electricidad mediante la 
energía potencial de las mareas. 
Son posibles muchas configuraciones diferentes de turbinas: mientras que la planta mareomotriz de 
La Rance utiliza las convencionales turbinas de bulbo, la preocupación que han generado los efectos 
sobre el medio ambiente de las barreras de mareas desde la construcción de la estación de energía 
de La Rance ha llevado al desarrollo de tecnologías que tratan de producir un menor impacto 
medioambiental. Dos áreas clave de desarrollo han sido las vallas de mareas, como la instalada en la 
central de Uldolmok compuesta de turbinas verticales de palas helicoidales, y las turbinas de eje 
horizontal, también conocidas como molinos de mareas. 
 
 
Se exponen a continuación los emplazamientos mundiales que poseen un rango de marea 
(diferencia de altura entre los niveles más altos, pleamar, y más bajos, bajamar) adecuado para que 
la construcción de una central de estas características sea viable económicamente, rango que debe 
ser mayor de 5 metros, así como un resumen de las centrales que se encuentran construidas, en 
proceso o proyectadas. Entre ellos están: el río Severn (Reino Unido), Kimberleys (Australia), Cabo 
Tres Puntas (Argentina), Passamaquoddy (U.S.A.), la Bahía de Fundy (Canadá), o la cabeza del Mar 
de Cortés (México). 
 
Ilustración 11: Central mareomotriz de La Rance en Francia. . 
 
 
Tabla 1: Centrales mareomotrices. 
En operación Capacidad 
(MW) 
País Año 
La Rance (Francia) 240 Francia 1966 
Kislaya Guba 0.4 Rusia 1968 
Jiangxia 3 China 1980 
Annapolis 20 Canadá 1985 
Uldolmok 1 Corea del 
Sur 
2009 
Lago Sihwa 255 Corea del 
Sur 
2011 
En construcción 
Incheon 1,320 Corea del 
Sur 
2015 
Proyectadas 
Bahía de Garorim 480 Corea del 
Sur 
--- 
Bahía de Fundy 5,300 Canadá --- 
Presa Severn 8,600 Reino Unido --- 
Mersey 700 Reino Unido --- 
 
1.2.6 Energía de las corrientes marinas. 
Este tipo de energía se basa en el aprovechamiento de la energía cinética de las corrientes marinas. 
Ilustración 12: Emplazamientos mundiales con rango de mareas aprovechable. 
 INTRODUCCIÓN 
30 
30 
Dichas corrientes son principalmente debidas a las subidas y bajadas de las mareas; aunque, 
también hay que considerar otros efectos influyentes como los gradientes de temperatura y de 
salinidad, así como el movimiento de rotación de la tierra. 
El atractivo de esta fuente renovable es debido a las siguientes ventajas: 
• La energía de las corrientes es altamente predecible: a diferencia de otras renovables como la 
solar o la eólica la disponibilidad de este tipo de energía puede conocerse incluso con años 
de antelación. 
• Es posible una generación eléctrica casi ininterrumpida y con alto rendimiento que puede 
alcanzar el 43% de media, el doble que otras renovables. 
• Las condiciones ambientales adversas perjudican poco o nada a los dispositivos que se 
encuentran parcial o totalmente sumergidos (contrariamente a lo que ocurre en dispositivos 
de aprovechamiento de la energía de las olas situados cerca de la costa). 
• Posee un gran potencial energético; aunque la obtención de energía y las tecnologías 
empleadas sean similares y se basen en los mismos principios aplicados en el campo de la 
energía eólica (también se aprovecha la energía cinética de una corriente fluida), la mayor 
densidad del agua frente al aire hace que la potencia generada también sea también mucho 
más elevada. Concretamente la potencia extraíble de una corriente fluida es proporcional a 
la densidad del fluido y al cubo de su velocidad, véase figura. Así pues, para una capacidad 
de generación equivalente, las turbinas marinas requieren un menor espacio en 
comparación con sus homólogas eólicas, como se muestra en la figura para dos turbinas de 
1MW de potencia. 
 
• Ligero impacto ambiental: la baja velocidad de diseño que poseen los rotores de los 
dispositivos empleados para la extracción de este tipo de energía hacen que sea poco 
probable el daño a la fauna marina que convive con ellos. Además, el uso de presas, 
embalses u otras grandes obras civiles no es necesario por lo que se producen bajas 
emisiones en la construcción de centrales de este tipo, dotadas además de un mínimo 
impacto visual y acústico. 
• Los costes de fabricación de los dispositivos empleados son bajos; además, dichos 
dispositivos son generalmente diseñados de forma que se reduzcan los costes de 
mantenimiento y de reparación. 
Por otra parte las desventajas u obstáculos que se deben superar para que proyectos dedicados a la 
extracción de energía de las corrientes marinas sean posibles pueden agruparse de un modo 
Ilustración 13: Potencia en función de la velocidad de la corriente fluida y comparación 
entre potencia por corrientes de aire y de agua. 
simplificado en dos grandes grupos: 
• El duro ambiente marino en el que se encuentran inmersos los dispositivos causa problemas 
de corrosión salina en los materiales además de provocar la existencia de vida marina 
adherida a los mismos. Por tanto, es importante considerar estudios de ingeniería de 
materiales que ayuden a los componentes a soportar las condiciones tan agresivas a las que 
están expuestos, alargando así su vida media y los periodos de mantenimiento preventivo. 
• Diversos problemas estructurales como pueden ser: el fenómeno de cavitación, que motiva 
estudios sobre los diferentes perfiles y velocidades que han de poseer las palas de las 
turbinas; las tensiones soportadas por las estructuras, debidas al empuje que aparece como 
reacción a la extracción de energía del fluido; y el anclaje de los dispositivos al fondo marino 
si procede. 
A pesar de los contras, los ingenieros continúan desarrollando nuevos avances en turbinas marinas 
que contrarrestan los actuales problemas que se producen al operar en este tipo de entornos. Por 
ello, se hablará másadelante de las principales tecnologías y de los proyectos que se están llevando 
a cabo en este sentido. 
En el caso de Europa existen más de cien ubicaciones ideales para el aprovechamiento de la energía 
de las corrientes marinas, localizadas las más importantes en el Reino Unido, Italia, Francia, España, 
Grecia e Irlanda, y que globalmente suponen aproximadamente unos 30 GW aprovechables, veáse 
ilustración. 
 
 
 
1.3 Objetivo y alcance del proyecto. 
Existen actualmente muchos proyectos de investigación de diferente índole para dar respuesta los 
problemas planteados, así como muchos diseños de dispositivos diferentes de conversión de 
energía cinética: unos basados en turbinas y otros, en cambio, no. 
Siendo así, esta autora pretende llevar a cabo un previo proyecto de búsqueda y recopilación de 
información donde se estudia en profundidad el estado de este arte tan inmaduro actualmente. Con 
esta finalidad en los capítulos segundo y tercero de este desarrollo se detallan los proyectos más 
relevantes existentes en el mundo en la actualidad, se exponen las empresas élites en este campo, y 
se estudian las características más importantes de una selección de aparatos ligados a esta 
tecnología. 
Ilustración 14: Señaladas en rojo, ubicaciones mundiales atractivas para la 
extracción de la energía de las corrientes marinas. 
 INTRODUCCIÓN 
32 
32 
La aplicación final del presente proyecto, una vez se tenga clara la situación actual de este sector, es 
considerar la posibilidad de aprovechar este tipo de energía en una localización española, 
privilegiada en cuanto a características de corriente se refiere: el estrecho de Gibraltar. 
Es sabido que la energía extraída de una corriente marina depende sobre todo de la intensidad o 
velocidad de la corriente, de la unidireccionalidad de la misma y, aunque en menor medida, 
también de otras características como son la temperatura y la salinidad. Debido a esto, dicha energía 
extraída variará en diferentes momentos y localizaciones. Por ello, una vez resuelta la complicación 
que conlleva la caracterización de las corrientes marinas en el Estrecho, que se llevará a cabo en el 
capítulo cuarto, se seleccionará, en el capítulo quinto, de entre los diferentes dispositivos estudiados 
el que posea las mejores aptitudes para trabajar en las condiciones de funcionamiento particulares 
de la zona elegida para la implantación.Se finalizará realizando una serie de cálculos estimativos 
que arrojarán algo de luz sobre la posibilidad real de llevar a cabo dicha instalación en el capítulo 
sexto, exponiendo las conclusiones a las que se llegue en el capítulo séptimo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
33 
2 ESTADO DEL ARTE: PROYECTOS 
ACTUALES 
La industria de la energía de las corrientes marinas se encuentra todavía en etapas tempranas. 
Hasta ahora, relativamente pocas instalaciones han conseguido eficientemente generar electricidad 
e introducirla en la red ya que, aunque pueden encontrarse en la actualidad más de 80 prototipos de 
sistemas de generación distintos en todo el mundo, la mayoría de ellos solo existen a pequeña escala 
y están en períodos de pruebas, y solo unos pocos han logrado alcanzar su comercialización. 
Es por esto que ingenieros de todo el mundo trabajan en modelar el comportamiento de las turbinas 
marinas, con el fin de mejorar la esperanza de vida de estas y conducir hacia nuevos e innovadores 
diseños. En este sentido, parece que el Reino Unido se ha posicionado como líder en investigación 
del citado sector, gracias en parte a que su situación geográfica le permite disponer de un gran 
potencial en este tipo de recursos. 
Con el fin de descubrir las mejores tecnologías existentes y de arrojar luz sobre la situación actual de 
este inmaduro aunque prometedor sector, lo que procede a continuación es una exposición de 
algunos de los principales proyectos en los que empresas de todo el mundo, dedicadas a la 
explotación de este recurso renovable, están actualmente trabajando. 
Gracias a las tentativas de dichas compañías pioneras y al riesgo que éstas asumen diseñando y 
desarrollando todo tipo de dispositivos, con mayor o menor éxito, además de a sus exhaustivas 
búsquedas de localizaciones por todo el mundo donde el recurso marino es aprovechable, esta 
forma de energía renovable llegará a ser en un futuro uno de los puntos cruciales para el creciente 
desarrollo de la sociedad en la que vivimos. 
2.1 Marine Current Turbines Ltd. 
MCT [2] es una empresa ubicada en el Reino Unido (adquirida por Siemens en 2012) dedicada a la 
búsqueda, desarrollo, fabricación y mantenimiento de sistemas de generación de energía basados 
en la energía de las mareas; pudiendo considerarse pionera y líder actual en el desarrollo de este 
tipo de sistemas. 
Su principal creación, el SeaGen, es una turbina con dos rotores gemelos de eje horizontal y una 
potencia de 1.2 MW. Fue concebida en mayo de 2008 y es la única turbina comercializada a gran 
escala que genera e inyecta electricidad directamente en la red. Está localizada en el lago Strangford 
donde la corriente supera los 2.4 m/s. Además está acreditada por la OFGEN (Office of Gas and 
Electricity Markets) como estación de energía. 
Una primera versión o fase de este proyecto fue el dispositivo llamado SeaFlow: consta de dos 
rotores de 11 m de diámetro y superó la potencia de 300 kW a velocidades de corriente de 2.5 m/s 
durante el periodo en el que fue testado, años 2003-2004 en Lynmouth. Tras arrojar excelentes 
resultados se procedió a una segunda fase desarrollando el proyecto SeaGen. 
 ESTADO DEL ARTE: PROYECTOS ACTUALES 
34 
34 
 
Ilustración 15: Seaflow. 
La siguiente etapa a la que se enfrenta actualmente la compañía es emplear esta tecnología 
agrupada donde varios dispositivos SeaGen trabajen conjuntamente en un área determinada. Este 
proyecto es el más avanzado para instalar granjas marinas en el Reino Unido y E.E.U.U. 
 
En esta línea la empresa está actualmente trabajando en los siguientes proyectos junto con varias 
empresas del sector: 
• El primero llamado the Anglesey Skerries Tidal Array (ASTA), va de la mano de Sea 
Generation (Wales) Ltd., y está localizado en The Skerries (costa noreste de la isla de 
Anglesey). Consta de un grupo de 5 dispositivos SeaGen S de 2MW cada uno, que 
proporcionarán conjuntamente 10 MW de potencia. Su instalación está totalmente aprobada 
y prevista para el verano de 2016 y el coste total de la instalación se estima en unos 70 
millones de dólares. En la figura se detalla la zona donde serán instalados los dispositivos 
que consta de un área de 0.56 km2 para la implantación de los mismos (en azul) y otra que 
servirá para el cableado submarino necesario (en amarillo). 
 
 
Ilustración 16: Agrupación de SeaGens. 
 
 
 
• El segundo proyecto, gestionado por SeaGeneration (Kyle Rhea) Ltd., se ubica en Kyle Rhea 
(entre la Isla Skye y la costa este de Escocia). En este caso 4 SeaGens reunirán una potencia 
conjunta de 8 MW. El proyecto se encuentra aún en espera de obtener las autorizaciones 
medioambientales correspondientes. 
• Un trabajo más ambicioso que los anteriormente mencionados es la planta proyectada en 
The Brough Ness, la cual reunirá un total de 66 turbinas SeaGen que serán instaladas en 3 
fases en un periodo estimado de 4 años. El área de la planta será de unos 4.3 km2 y su 
capacidad de generación de unos 99 MW; suficiente potencia para alimentar a unos 100.000 
hogares. El comienzo de este proyecto está condicionado por la obtención de las licencias 
pertinentes y se estima que será en 2017 cuando se empezarán los trabajos correspondientes 
a la primera fase. 
2.2 Hammerfest Strøm AS. 
Se trata de una empresa noruega que desarrolló un prototipo llamado Tidal Stream Turbine en el 
año 2003. Dicho prototipo de 300 kW (HS300) de potencia, 20 m de diámetro y 30 m de altura está 
compuesto por un rotor axial de tres palas como se muestra en la figura. 
Instalado desde el 2003 en Kvalsund (Noruega)a 50 m de profundidad ha probado con creces su 
fiabilidad y su eficiencia. 
Ilustración 18: Tidal Stream Turbine. 
Ilustración 17: The Skerries Tidal Stream Array. 
 ESTADO DEL ARTE: PROYECTOS ACTUALES 
36 
36 
 
Un prototipo a mayor escala, el HS1000 de 1 MW, está siendo testado desde el 2011 en las aguas del 
EMEC (European Marine Energy Center) [3] en las islas Orkney. 
El HS1000 ha sido seleccionado por la empresa ScottishPower Renewables para ser la base de dos 
de sus proyectos, aunque estos aún se encuentran en fases tempranas. El primero, situado en el 
estrecho de Islay (costa este de Escocia), contaría con 10 MW; y el segundo, en Duncansby Head, 
constaría de una primera fase de 30 MW que será posteriormente ampliada a 95 MW. 
2.3 Atlantis Resourse Corporation Ltd. 
Esta empresa en pleno desarrollo nació en Australia y estableció su base en Singapur en el año 2006. 
Actualmente sus principales proyectos están en el Reino Unido por lo que posee oficinas en Bristol, 
Edimburgo y Londres. Es poseedora de varios prototipos de turbinas marinas y cuenta con más de 
una década de experiencia en proyectos de energía de corrientes por marea. 
Entre sus diseños se encuentran: el Aquanator ™ de 100 kW y, su evolución, el Nereus™ de 150 
kW, ambos con buenos resultados cuando se conectaron a la red en San Remo (Australia), en el 
periodo de 2006 al 2011; el Solon™ ,diseño de 2008 con 500 kW de potencia y primera turbina de su 
serie; el AK1000, el AR1000 y el AR1500 ambas turbinas de eje horizontal de 1000 kW y 1500 kW de 
potencia con la variación de la disminución del número de rotores de dos a uno y la introducción de 
un mecanismo de giro que permite a la serie AR aprovechar la energía del flujo en las dos 
direcciones. 
Estos dos últimos diseños se instalan fijos en el fondo marino por lo que no son válidos para zonas 
muy profundas o con una batimetría muy accidentada. 
 
 
 
Ilustración 20: AK1000 Y AR1000. 
 
Ilustración 19: Aquanator™ y Nereus™. 
Ambos fueron testados en el EMEC entre los años 2010 y 2011 y en el 2011 el AR1000 fue conectado 
a la red por primera vez. 
Por ultimo la serie AS consta de turbinas que se encuentran dentro de conductos y que son capaces 
de aprovechar el flujo bidireccional. La primera de la serie, la AS140 fue testada en 2008. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Durante el año 2013 la empresa continuo mejorando los diseños de sus turbinas incluyendo en sus 
palas un ángulo de ataque variable. 
Uno de sus proyectos más destacados en el que la empresa colabora es el llamado proyecto 
MeyGen, en Escocia, cuya fase preparatoria se inició en enero de 2015, teniendo previsto convertirse 
en la mayor planta maremotriz del mundo. Esta primera fase de construcción consistirá en la 
instalación de las primeras turbinas (4 turbinas de 1,5 MW: tres de las cuales serán suministradas 
por Andritz Hydro Hammerfest (AHH) y la otra por Atlantis Operations Ltd (UK)) que 
suministrarán luz a 3.000 hogares escoceses durante la duración de la misma.Tras el despliegue y 
monitorización,esta primera fase aportará,durante los dos primeros años,información de las 
interacciones entre las turbinas y el medio,dando así información útil de cara a las siguientes fases. 
El siguiente reto al que se enfrentará el proyecto consistirá en la instalación de 61 nuevas turbinas 
alcanzando un total de 86 MW de capacidad. Finalmente llegará a tener un total de 269 turbinas 
instaladas, las cuales se prevee que estén en funcionamiento en el 2020. [4] 
2.4 Ocean renewable power company. 
Fundada en 2004 y con oficinas en América del norte y América del Sur, esta empresa está dedicada 
al desarrollo de sistemas que aprovechan la energía de las corrientes tanto en ríos como en océanos. 
La empresa posee tres sistemas de generación: TidGen, RibGEn y OcGen; que proceden todos de la 
misma patente: TGU (Turbine Generation Unit), mostrada en la figura. 
Esta turbina de eje vertical, fabricada con materiales compuestos que la hacen resistente a la 
corrosión tanto en agua dulce como en salada, se dispone en grupos para formar los tres diseños 
mencionados. Su estructura modular le aporta flexibilidad para adaptar la potencia del sistema a la 
demanda de electricidad, además de permitir su instalación en varias disposiciones según se estime 
más conveniente. 
 
Ilustración 22: TGU. 
Ilustración 21: AS140. 
 ESTADO DEL ARTE: PROYECTOS ACTUALES 
38 
38 
El RivGen, está diseñado para generar electricidad en pequeños ríos, lo cual resulta útil en aquellas 
poblaciones que por su lejanía a las grandes centrales eléctricas necesitan un suministro propio que 
hasta ahora suele ser un generador diésel conectado a una red propia. El RivGen se conecta a la 
misma red que el generador diésel por lo que éste se pondrá en funcionamiento siempre que la 
corriente en el río no sea suficiente para generar la electricidad necesaria. La potencia del RivGen 
depende de cuantas unidades esté compuesto (cada unidad posee una potencia de 25kW para una 
velocidad de corriente de unos 2.25m/s). 
 
Por su parte el TidGen, de mayor tamaño y potencia que el anterior (unos 150 kW por unidad), está 
diseñado para aguas de hasta 45 m de profundidad y se conecta a su propia estación on-shore. 
En 2012 la compañía instaló el TidGen en la bahía de Cobscook (Maine) siendo este el primer 
dispositivo conectado a la red en Estados Unidos. 
 
 
 
Ilustración 23: RivGen. 
Ilustración 24: TidGen dimensiones e instalación en la bahía de 
Cobscook a) y b) respectivamente. 
Por último, el OcGen es el más grande y potente de los diseños modulares que posee la empresa. 
Puede instalarse a profundidades que superan los 80 m. Se ancla al fondo marino mediante unos 
tensores y es viable la agrupación de varias docenas de TGU ubicadas en el mismo lugar y 
conectadas a su estación a través de un único cable submarino. Un módulo compuesto por 4 TGU 
puede generar hasta 500 kW con una alta velocidad de corriente de 3 m/s. 
 
2.5 Verdant power. 
Compañía estadounidense fundada en el año 2000 y con base en N.Y. dedicada al diseño, 
fabricación e instalación de sistemas hidroeléctricos y sistemas de aprovechamiento de la energía de 
las mareas. 
Su diseño, Kinetic Hydropower System (KHPS), es una turbina de eje horizontal cuyo rotor posee 
tres palas que se alinean gracias a su mecanismo de giro, de forma que aprovecha la corriente 
predominante. [5] 
 
Ilustración 25: OcGen 
Ilustración 26: KHPS. 
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Su principal proyecto, Roosevelt Island Tidal Energy (RITE), está localizado en el East River, N.Y., 
donde la corriente tiene un máximo de 2.7m/s, y comenzó en el año 2002 cuando la empresa 
empezó a someter a una serie de pruebas a un prototipo pre-comercial del KHPS en esta ubicación. 
En el periodo comprendido entre los años 2006 y 2009 Verdant Power demostró el éxito de su KHPS 
(Generación 4) al ser conectado eficientemente a la red en el proyecto RITE: 6 turbinas a gran escala 
generaron energía para una serie de negocios en la ciudad. 
En enero de 2012 la comisión federal reguladora de la energía (FERC) concedió la licencia para 
llevar a cabo un proyecto de energía de corrientes por marea durante diez años en dicho 
emplazamiento que consta de 30 turbinas KHPS de la 5º generación. 
2.6 Ponte di Archimede. 
Esta compañía italiana es propietaria de la patente de una turbina de eje vertical llamada Kobold 
instalada bajo una plataforma flotante que realiza la función de soporte al mismo tiempo que sirve 
de hogar para el generador síncrono y el material eléctrico necesario. La principal característica de 
esta turbina es su elevado par de arranque que le permite iniciar su funcionamiento incluso en bajas 
velocidades de corriente. 
Dicha turbina fue testada a gran escala en el estrecho de Mesina (Italia) en 2001, donde 
posteriormente se llevó a cabo la instalación de un prototipo de 50 kW en 2011 bajo el nombre de 
proyecto Enermar. 
Ilustración27: KHPS generaciones 4º y 5º. 
 
2.7 GCK Technology. Gorlov Helical Turbine. 
La Gorlov Helical Turbine (GHT), es una turbina marina inventada por Alexander M. Gorlov, 
Ingeniero Mecánico y profesor de la Universidad de Northeastern (Boston), entre 1993 y 1995. 
 
Fue patentada en el año 2001 después de ser sometida a ensayos en diversos emplazamientos como 
son los laboratorios de la Universidad de Northeastern, el canal Cape Cod de Massachusetts (1996), 
Vinalhaven Island (Maine), Long Island (N.Y.) y el estrecho de Uldolmok (Corea del sur) entre 
otros, siendo premiada su patente con el premio Thomas A. Edison. 
Ilustración 28: Proyecto Enermar. 
Ilustración 29: Gorlov Helical Turbine. 
 ESTADO DEL ARTE: PROYECTOS ACTUALES 
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En el último emplazamiento mencionado tuvo lugar la primera generación de electricidad mediante 
la GHT, cuando en Julio de 2002 un dispositivo de 1 m de diámetro y 2.5 m de altura, girando a 160-
180 r.p.m. debido a una velocidad de corriente de unos 4 nudos consiguió una potencia en torno a 
10 kW. 
 
En 2004 una turbina de 2.2 m de diámetro y 2.5 m de altura fue testada en el estrecho de Uldolmok 
(Korea Ocean Research & Development Institute), donde posteriormente, en 2009, se instaló una 
planta (tidal current power plant TCPP) de 1 MW de potencia compuesta por una pareja de 
turbinas helicoidales de 500 kW cada una, montadas en una estructura portante anclada al fondo 
mediante pilotes. Las turbinas, de 1 m de diámetro y 2.5 m de altura, aprovechan la energía cinética 
de las corrientes por marea que tienen lugar en el Estrecho, que poseen una media de 2.4 m/s y un 
máximo de 6.3 m/s, para generar 2.4 GWh anualmente. En 2011 la potencia instalada se incrementó 
a 1.5 MW estando prevista su futura ampliación a 90 MW. 
 
2.8 OpenHydro group Ltd. 
OpenHydro [6], es una compañía nacida en 2005 con base en Irlanda dedicada, al igual que las 
anteriores, al diseño y fabricación de turbinas marinas. 
En sus más de diez años de experiencia la empresa ha estado continuamente desarrollando y 
testando su prototipo de turbina: el Open-Centre turbine, que consta de una estructura base que se 
Ilustración 30: Ensayos de la GHT en diversas localizaciones. 
Ilustración 31: Planta de turbinas helicodales en el estrecho de Uldolmok en Korea 
instala en el fondo marino por gravedad y de una turbina de eje horizontal. 
 
La primera generación del prototipo se testó en el EMEC en 2006, convirtiéndose en 2008 en la 
primera turbina del Reino Unido que inyectó electricidad en la red eléctrica escocesa. Fue en este 
lugar donde posteriormente se siguió trabajando con las diferentes generaciones testándose la 
séptima en 2014. 
Entre los principales proyectos en los que trabaja la empresa actualmente se destacan: 
• EDF, Paimpol-Bréhat, Francia: Un prototipo de 16 m de diámetro y 2.2 MW fue instalado 
con éxito en la costa de Paimpol (Francia) en 2012 y de nuevo en el 2014 (dentro de los 
países europeos, Francia es el que posee el segundo mayor recurso energético basado en 
corrientes por marea después de U.K.). 
• Brims Head, Orkney Islands, Escocia: El estuario de Pentland está considerado uno de los 
lugares con mayores corrientes por marea del mundo. OpenHydro, junto con Scottish and 
Southern Energy Renewables (SSER) consiguió en 2010 un acuerdo de licencia para un 
proyecto de 200 MW en dicho estuario. 
• Alderney Renewable Energy (ARE), Channel Islands, U.K.: OpenHydro en unión con 
Alderney Renewable Energy componen la compañía Race Tidal Ltd. con el fin de llevar a 
cabo un proyecto común de 300 MW que está previsto para el año 2020 en la isla de 
Alderney. 
• Tidal Ventures Project, costa de Antrim, Irlanda del Norte: Tidal Ventures Ltd, empresa 
unión entre la empresa OpenHydro y la compañía de renovables Brookfield Renewable 
Energy Group, ha sido obsequiada con los derechos exclusivos para la investigación y el 
desarrollo de una planta de 100 MW en la costa de Antrim. 
• FORCE (Fundy Ocean Research Center for Energy), Nueva Escocia, Canadá: Este proyecto 
constará de dos turbinas de 16 m con una capacidad de 2 MW cada una, que serán 
instaladas en la bahía de Fundy, donde la corriente presenta valores de velocidad de 
corrientes de los más altos del mundo. 
Ilustración 32: Open-centre turbine. 
Ilustración 33: Bay of Fundy tidal energy 
Project. 
 ESTADO DEL ARTE: PROYECTOS ACTUALES 
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2.9 Bluewater. 
El prototipo diseñado por la empresa, Tidal Energy Converter (Blue TEC) [7], es una plataforma 
flotante que soporta turbinas marinas. Las dimensiones de la plataforma son 24 m x 40 m y la 
profundidad requerida unos 8 m como mínimo. Puede incluir turbinas verticales u horizontales; 
inicialmente se testó en el EMEC con un conjunto de 4 turbinas Kobold de 250 kW suministradas 
por la empresa italiana Ponte di Archimede. 
 
El primer prototipo a gran escala ha sido actualmente construido e instalado en la isla de Texel, 
Holanda Septentrional. Dicho proyecto, Texel Tidal Project, va de la mano de una asociación de 
compañías pertenecientes al sector energético: Bluewater, Damen, Van Oord/Acta Marine, Tocardo, 
Schottel Hydro, TKF, Vryhof, NIOZ, Nylacast and Tidal Test Centre. Aunando sus fuerzas y 
conocimientos han conseguido que la plataforma flotante, que fue finalmente inaugurada el 9 de 
abril de 2015 bajo el nombre “BlueTEC Texel” y que comenzará a inyectar electricidad en la red 
antes del verano de 2015, sirva como demostración para ser posteriormente utilizada en áreas 
remotas donde se necesita algún tipo de autoabastecimiento como pueden ser algunas islas de 
Indonesia, Filipinas o del Pacífico. 
 
Ilustración 34: Plataforma BlueTEC con diferentes diseños de turbinas. 
Ilustración 35: Plataforma BlueTEC Modular. 
La empresa ofrece la plataforma, la turbina, el cable y el sistema de anclaje como un pack completo 
siendo posible la elección entre turbinas Tocardo ó Schottel: ambos fabricantes de turbinas que 
colaboran en el proyecto. 
Las turbinas fabricadas por la empresa Tocardo Tidal Turbines están en un rango de 100-1000 kW. 
Las más pequeñas, serie R, están pensadas para su uso en ríos y las de mayor tamaño, serie T, para 
corrientes off-shore. Todas ellas tienen un diseño basado en la simplicidad y la robustez 
minimizando así el mantenimiento requerido y optimizando el kWh producido. 
 
Por su parte, el diseño de la empresa Schottel, Sit Instream Turbine (SIT), puede producir entre 54 y 
70 kW según la velocidad de corriente y el diámetro del rotor empleado, que puede estar entre 3 y 5 
m. También puede ser utilizada en ríos, estrechos y corrientes off-shore además de ser compatible 
con diversas formas de instalación en plataformas: como la mostrada anteriormente o la que se 
muestra a continuación, la PLAT-O, propiedad de la empresa escocesa Sustainable Marine Energy 
Ltd. (SME), que recientemente ha firmado un contrato de pruebas con el EMEC para testar la 
plataforma diseñada. 
 
 
Ilustración 36: Turbina Tocardo. 
Ilustración 37: Turbina Schottel. 
 ESTADO DEL ARTE: PROYECTOS ACTUALES 
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Otro proyecto en el que Bluewater Energy Services B.V (Bluewater) se encuentra involucrada desde 
el 2014, junto con Marine Current Turbines Ltd. (MCT) y en cooperación con Minas Energy, es el de 
construir una plataforma flotante de 2 MW llamada SeaGen F. Esta turbina será la primera de su 
clase instalada en Canadá (Bahía de Fundy, FORCE). 
 
2.10 Scotrenewables Tidal Power Ltd. 
Empresa escocesa fundada en 2002 con base en Orkney, dedicada al desarrollo de turbinas que 
aprovechan la energía cinética de las corrientes tanto de ríos como marinas y cuya filosofía es 
optimizar los costes de fabricación, instalación y mantenimiento de sus turbinas. 
Después de años testando prototipos a diferentes escalas la empresa construyó un prototipo a gran 
escala de 250 kW, SR250, que fue aprobado en 2013 después de varios años de pruebas en el EMEC 
permitiendo a la empresa avanzar unpaso más y enfocar sus esfuerzos en el diseño de un prototipo 
de 2000 kW de potencia, el SR2000. [8] 
 
Ilustración 39: SR250. 
2.11 Alstom. 
Esta empresa está presente en el sector de la energía marina desde el año 2009 y posee dos equipos, 
en Francia y en el Reino Unido, dedicados a la creación de la turbina marina de eje horizontal 
mostrada en la figura siguiente [9]. Dicha turbina consiste en un rotor de 3 palas de 18 metros de 
diámetro y 22 metros de altura. Posee además un mecanismo de control de giro, un generador de 
inducción, un convertidor de frecuencia y un transformador. 
 
Ilustración 38: Diseño de la plataforma PLAT-O, propiedad de la empresa SME Ltd. 
conjuntamente con las turbinas Schottel. 
 
 
En 2013 la empresa desarrolló su segunda generación de turbinas de 1 MW con la misma estructura 
soporte que su precedente de 500 kW. Estre proyecto tuvo la colaboración del ETI (Energy 
Technologies Institute) y fue bautizado como proyeto ReDAPT (Reliable Data Adquision Platform 
for Tidal) ya que el principal objetivo del proyecto fue recolectar y publicar datos relevantes para 
que la industria de la energía de las mareas diera un paso adelante. 
2.12 Proyecto GESMEY. 
España no se queda atrás en lo que avances tecnológicos refiere. Uno de los proyectos más 
importantes llevados a cabo trata del diseño conceptual de una turbina marina capaz de generar 
energía a más de 40 m de profundidad, realizado en la Universidad Politécnica de Madrid con 
apoyo de la fundación Soermar. 
Este trabajo es especialmente importante debido a que en su origen el dispositivo, llamado 
GESMEY, fue concebido para trabajar en el estrecho de Gibraltar. 
El dispositivo, caracterizado por un rotor de tres palas, un domo central que contiene el tren de 
generación y los sistemas auxiliares y tres torpedos que junto a las columnas proveen al aparato de 
estabilidad y resistencia estructural, fue fruto de un proceso de diseño que ancla sus bases en su 
simplicidad, robustez, mínimo impacto ambiental, facilidad de mantenimiento, eficiencia, 
posibilidad de ser escalable en cuanto a potencia nominal y en su adaptabilidad a los diferentes 
perfiles de corrientes que puedan darse en la zona. 
El prototipo, de 10 kW de potencia, fue fabricado para ser sometido a ensayos en la fundación 
centro tecnologíco Soermar, portando en su interior de elementos necesarios para la generación 
eléctrica así como para la medida de parámetros de funcionamiento y la transmisión y recepción de 
datos. 
 
 
 
 
 
 
Ilustración 40: Alstom turbine. 
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2.13 Proyecto Magallanes. 
Magallanes Renovables S.L. [10] es una empresa que nació en Galicia en 2007 y que es actualmente 
la única empresa en España que está trabajando en el desarrollo de una plataforma flotante capaz 
de generar energía eléctrica a partir de las corrientes marinas. La empresa ha sido reconocida por el 
EMEC como el primer proyecto español de corrientes marinas. Desde sus inicios ha focalizado su 
actividad en el desarrollo de una plataforma flotante capaz de generar 2 MW de electricidad. 
Tras más de cuatro años de diseño y desarrollo de la plataforma, Magallanes Renovables se 
embarcó en la construcción de una plataforma a escala 1:10. Esta plataforma incluye todos los 
sistemas necesarios para su funcionamiento autónomo durante la fase de generación de energía. A 
finales de septiembre de 2011 se terminó el prototipo y se iniciaron las pruebas en seco y en mar que 
han servido para testar todos los sistemas y que ha permitido demostrar el elevado potencial y las 
altas expectativas de esta plataforma. 
El futuro de Magallanes Renovables está centrado en construir y probar un prototipo a escala real 
de 40m de eslora y 25m de manga de 2 MW de potencia. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ilustración 41: GESMEY-ME10 
Ilustración 42: Plataforma flotante de la 
empresa Magallanes Renovables. 
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3 TECNOLOGÍA 
3.1 Introducción. 
3.1.1 Ley de Betz. 
La potencia extraída de una corriente depende de la densidad del fluido, de su velocidad al cubo y 
de la superficie de la sección atravesada por el fluido en la turbina. La anterior afirmación no es más 
que la conclusión de la ley de Betz, que demuestra la imposibilidad de extraer la totalidad de la 
energía cinética de la corriente fluida que atraviesa una turbina ya que, en ese caso, la velocidad del 
fluido al abandonar la misma sería nula incumpliendo el segundo principio de la termodinámica. 
 
 
La eficiencia de los procesos hidrodinámicos, mecánicos y eléctricos supone, evidentemente, una 
disminución en el total de energía extraída. 
3.1.2 Componentes de una turbina marina. 
El objetivo de los hidrogeneradores es transformar la energía cinética contenida en las corrientes en 
electricidad: hecho que se consigue siguiendo el mismo principio que los aerogeneradores; por 
consiguiente, la corriente provoca el movimiento de un rotor cuyo movimiento acciona la caja de 
cambios, la cual transmite el movimiento a un generador, encargado de generar la electricidad. 
 
Ilustración 43: Ley de Betz. 
 TECNOLOGÍA 
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3.2 Dispositivos de captura de energía cinética (MCEDs Marine current energy 
devices). 
Los sistemas de generación de electricidad a partir de las corrientes marinas se instalan en duros 
ambientes de trabajo, como ríos, estuarios marinos y océanos; por tanto, es preciso que los mismos 
estén dotados de una robustez y resistencia que los haga soportar dichas condiciones adversas y no 
requerir demasiadas tareas de mantenimiento. 
3.2.1 Turbinas. 
Una posible clasificación de turbinas puede llevarse a cabo tomando el alineamiento del rotor 
respecto al flujo de corriente y respecto a la superficie como variables de diferenciación; se generan 
de este modo dos grandes grupos: turbinas de eje horizontal y turbinas de eje vertical. 
Existen, además, otras dos gamas de turbinas desarrolladas a menor escala a causa de sus 
problemas técnicos y/o a su baja eficiencia: las primeras, cuyo eje se dispone inclinado, son de escasa 
aplicabilidad en pequeños ríos; y las turbinas de flujo cruzado, también conocidas como norias 
flotantes, cuyo eje es paralelo a la superficie pero perpendicular al flujo. 
 
Ilustración 44: Componentes de una turbina. 
 
 
Las turbinas de eje horizontal son muy comunes debido a la similitud existente entre ellas y sus 
homólogas de viento: los aerogeneradores. 
Este tipo de turbinas se clasifica según su número de palas. Los sistemas con varias palas poseen un 
mayor par de arranque y menores problemas de oscilación; sin embargo, sus pérdidas 
hidrodinámicas se incrementan. Según el diseño, el ángulo de ataque de la pala puede ser fijo, 
aunque por lo general posee un mecanismo de giro que dota a la turbina de la posibilidad de operar 
en ambos sentidos del flujo. 
Por su parte las turbinas de eje vertical, descendientes del diseño de Darrieus de 1920, consisten en 
un número determinado de palas verticales montadas sobre un techo y un suelo soportes. 
Sus principales inconvenientes son el difícil autoarranque y las fluctuaciones en el par con cada 
revolución; sin embargo poseen una gran ventaja ya que su disposición vertical garantiza la 
generación de energía independientemente del sentido del flujo. 
Existen variedad de artículos que muestran comparaciones tecnológicas entre las turbinas de eje 
vertical y las de eje horizontal [11] 
Entre las principales características que diferencian ambas se encuentran las siguientes: 
 
 
 
Ilustración 45: Clasificación de las turbinas marinas según la disposición de su rotor. 
a) Turbinas de eje horizontal. b) Turbinas de eje vertical. c) Turbinas eje inclinado. 
Ilustración 46: Comparación turbinas verticales y horizontales 
 TECNOLOGÍA 
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Otras consideraciones a tener en cuenta al acometer un proyecto donde se requiera la elección de un 
tipo de tecnología u otro son: 
• Por un lado el posible uso