ES2306209T3 - Ensamblaje y metodo de generacion de energia hidrodinamica. - Google Patents

Abstract

Un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica (10) que comprende al menos dos dispositivos de generación de energía hidrodinámica, comprendiendo cada dispositivo un depósito (1, 2, 4, 5) rodeado por una pared (5, 6), un canal (14) a través de la pared que conecta el depósito (1, 2, 3, 4) al entorno exterior (E), caracterizado por que el canal (14) está provisto con un sistema de válvula (21, 22, 23, 24) se puede controlarse para permitir el flujo de agua a través de canal (14) hacia y desde el depósito (1, 2, 3, 4), y un rotor de la turbina (15) que está dispuesto en el canal (14) y acoplado a un generador (19) para producir energía eléctrica como respuesta a la rotación de la turbina (15) mediante el agua.

Description

Ensamblaje y método de generación de energía hidrodinámica.

Esta invención se refiere a un ensamblaje para aprovechar la energía hidrodinámica y convertirla en electricidad. En particular, el aparato y método descritos utilizan la subida y bajada de las mareas para generar energía permanentemente.

En vista de la disminución de reservas de combustibles fósiles y los inconvenientes políticos y medioambientales percibidos para controlar de forma segura la energía nuclear, la identificación y aprovechamiento de fuentes alternativas de energía ha ocupado las mentes de los científicos e ingenieros durante décadas. Idealmente, la solución más aceptable para los puristas, aceptada por la mayoría de los que están preocupados por el futuro del planeta tal cual lo entendemos y lo conocemos ahora, es el aprovechamiento y conversión en electricidad de algunas de las formas accesibles de energía natural, particularmente aquellas que es improbable que tengan un efecto perjudicial sobre el medio ambiente y la ecología de las masas terrestres, océanos y atmósfera. Generalmente, se acepta que las fuentes que más probablemente puedan someterse a conversión para un uso práctico son energía solar, eólica, de las olas, de las corrientes, y de las mareas, algunas de las cuales ya han pasado la fase embrionaria. Aunque alguna de estas fuentes se ha desarrollado hasta un punto en el que realizan ya una contribución a las demandas eléctricas de los consumidores localizados, ninguna ha obtenido hasta la fecha el nivel de un suministro industrial continuo. De hecho, aunque cada una de las formas de energía naturales anteriores tiene sus propios méritos, no puede decirse que la mayoría sea de una naturaleza consistente o predecible para garantizar una fuente de energía constante y fiable particularmente en Reino Unido o latitudes de Europa del Norte.

Para determinar qué fuentes de energía potenciales es probable que resulten ser el medio más adecuado para investigación y desarrollo en el futuro inmediato, la fuente individual debe compararse con los siguientes criterios y satisfacer tantos de los requisitos ideales como sea posible.

1.

Garantizar disponibilidad en todo momento del día durante el año.

2.

Capacidad para proporcionar energía eléctrica a escala industrial.

3.

No tener efecto negativo sobre el medio ambiente local, nacional o internacional.

4.

Tener una vida útil infinita.

5.

Ser accesible al desarrollo utilizando la tecnología existente.

La energía solar es quizás la fuente más avanzada de energía natural y ya se ha desarrollado para uso científico y doméstico, así como algunas formas de propulsión de baja potencia y suministro de baterías mediante corriente continua. No se garantiza durante todo el año en los climas del norte aunque proporciona un calentamiento e iluminación seguro y limpio, fiabilidad y un impacto mínimo sobre la arquitectura doméstica sin inconvenientes ecológicos. La vida útil es infinita aunque aún no se ha demostrado como adecuada para el desarrollo a escala industrial.

La energía eólica se ha usado durante siglos en todo el mundo, se conoce bien en forma de molinos de viento en Holanda y como energía propulsora para barcos de vela. Más recientemente, los molinos de viento más modernos de tres aspas, diseñados aerodinámicamente se han usado en diversos países europeos para generación de energía agrícola y doméstica particularmente en localizaciones aisladas. La naturaleza de las máquinas usadas depende del suministro continuo de un aire impulsor y, aunque éste esté disponible, se ha demostrado que los generadores de viento son una fuente fiable y eficaz de electricidad aunque a pequeña escala, complementando a menudo el suministro principal. La ausencia de viento da como resultado una pérdida de rendimiento y el número de generadores de viento requeridos para construir un "parque eólico" comercial tiene un impacto visual grave y negativo sobre el entorno circundante que ha generado la protesta organizada y una gran cantidad de oposición local. Otro inconveniente más reciente ha sido la confirmación por parte de organismos implicados de que las colisiones aéreas con las paletas giratorias han tenido un efecto perjudicial sobre la población de aves, en particular algunas de las especies en peligro de extinción y protegidas. La fuente de energía eólica es variable, lo que junto con el número de unidades requeridas, hace que sea un tanto impráctico para un suministro industrial continuo. Como es un dispositivo mecánico, los costes de mantenimiento rutinarios de un gran número de máquinas tienen que tenerse en cuenta.

Potencialmente, la energía de las olas podría aprovecharse aunque se ha intentado o conseguido poco en esta área hasta hace muy poco. Las unidades operativas, en concreto en Escocia, están contribuyendo ahora a la red nacional aunque todavía a pequeña escala. La fuente es una compleja, de diversidad infinita y de una impredecibilidad que hace difícil su estudio. La certeza a escala comercial de este enfoque parece ofrecer una escasa respuesta inmediata a los requisitos de energía nacionales y depende de las condiciones predominantes.

Comparado con otras fuentes de energía natural potenciales, la energía de las mareas es predecible tanto en tiempo como en escala con sólo variaciones minoritarias impuestas por los patrones metereológicos predominantes. Siempre y cuando la Tierra orbite alrededor del Sol y la Luna alrededor de la Tierra, la fecha, la duración y el peso de las mareas puede predecirse durante el siguiente milenio.

Tradicionalmente, la turbina hidroeléctrica se ha diseñado para aprovechar la energía potencial de un volumen de agua limitado encapsulado en una presa con una alta pared mediante una máquina diseñada para utilizar la carga de agua. Esto maximiza el uso de agua fresca descargada a través de la turbina antes de descargarla de nuevo hacia el lecho del río o corriente de depósito. En el caso de las mareas oceánicas, la carga de agua es relativamente pequeña, pero el volumen de agua disponible es comparativamente ilimitado.

Cuando las instalaciones hidroeléctricas tradicionales tales como presas dependen de una gran carga de agua con su energía potencial asociada, la carga de agua disponible en cualquier región del mundo con mareas está en el intervalo de un máximo de 12 m mientras que en los alrededores del Reino Unido esto varía entre aproximadamente 7 y 11 metros. Lo que distingue fundamentalmente las mareas del medio operativo hidroeléctrico basado en tierra de captura, de agua fresca sin embargo, es la escala absoluta del volumen de agua transitorio que se mueve constantemente como respuesta al empuje gravitacional del Sol y la Luna, esperando a ser aprovechado y atrapado en una forma utilizable práctica. La captura de energía del movimiento de las mareas se controla eficazmente y usando la gran forma de energía potencial constante disponible en todo el sistema solar en concreto la fuerza de gravedad. Desde un punto de vista puramente práctico, el efecto rutinario y el alcance de patrón de mareas en la Tierra es un movimiento tan natural, físico y perpetuo que podemos ser capaces de explotarlo.

Se han propuesto numerosos generadores de energía de las mareas. Por ejemplo, cada uno de los documentos JP-A-60098174, JP-60098175, GB-0349260, FR-A-1055437 y US2003/0192308 describe disposiciones de turbina para convertir el flujo de agua de las mareas en electricidad. Sin embargo, ninguna de estas propuestas se refiere al asunto de cómo generar energía en todos los puntos de la marea.

En la práctica, existen pocos generadores de energía de las mareas y, de éstos, ninguno está disponible para aprovechar la energía eficazmente. Lo que se necesita es un convertidor capaz de procesar la abundante energía natural disponible de las dos mareas diarias.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica comprende al menos dos dispositivos de generación de energía hidrodinámica, cada uno de los cuales comprende un depósito unido mediante una pared, un canal a través de la pared que conecta el depósito al entorno exterior, estando provisto el canal con un sistema de válvula que puede controlarse para permitir el flujo de agua a través del canal hacia y desde depósito, y un rotor de la turbina que se dispone en el canal y que se acopla a un generador para producir energía eléctrica como respuesta a la rotación del rotor de la turbina mediante el agua.

Esta disposición permite la generación de una producción sustancialmente continua. A diferencia de los generadores hidrodinámicos conocidos que sólo generan electricidad cuando el agua se mueve en una dirección, este ensamblaje de generación puede generar energía durante la subida y bajada de la marea. Proporcionando diversos depósitos, cada uno de los cuales está asociado con canales y turbinas, el nivel del agua en cada depósito puede controlarse individualmente de manera que la energía puede generarse a su vez secuencialmente desde cada depósito. Esto evita cualquier interrupción operativa que pudiera encontrarse en el cambio de marea, consiguiendo una producción continua en todo momento.

El generador típicamente se situaría donde pudiera someterse a una gran marea en el entorno externo. Por ejemplo, el generador podría localizarse cerca de la costa, en el mar, en la costa, o incluso en un río con mareas. La disposición del depósito y el canal es tal que el agua puede fluir tanto hacia adentro como hacia afuera del depósito bajo la acción de las mareas. La dirección del flujo de agua dependerá de los niveles de agua relativos dentro y fuera del depósito. El comienzo y cese del flujo de agua, y de esta manera el nivel de agua dentro del depósito, se controla mediante el sistema de válvulas con el resultado de que la magnitud de la carga hidrostática (la discrepancia entre los niveles de agua) puede optimizarse y puede determinarse la temporización de la descarga de agua a través del motor de la turbina. Adicionalmente, la energía podría generarse tanto cuando el agua fluye hacia el depósito como cuando el agua fluye hacia afuera, utilizando de esta manera la ventaja de todo el ciclo de mareas completo.

El rotor de la turbina podría disponerse de manera que gire en una dirección según el agua entra al depósito y en la otra dirección según el agua sale del depósito. Sin embargo, ventajosamente, el canal y el rotor de la turbina se disponen de manera que provocan que el rotor de la turbina gire en la misma dirección cuando el agua fluye hacia el depósito y cuando el agua fluye fuera del depósito. Esto elimina la necesidad de un rotor de la turbina reversible, complicado y caro y un mecanismo de control asociado. Esto podría conseguirse de numerosas maneras aunque preferiblemente el canal está compuesto por numerosos pasos a través de los cuales el agua puede dividirse de manera que siempre pasa a través del rotor de la turbina en la misma dirección. Ventajosamente, el canal se dispone de manera que el agua siempre pasa hacia abajo a través del rotor.

El rotor de la turbina podría disponerse de manera que siempre forme parte de la ruta de paso del agua a través de canal. Sin embargo, es preferible que el sistema de válvula se controle adicionalmente para permitir que el flujo de agua rodee el rotor de la turbina. Esto hace posible ajustar el nivel de agua dentro del depósito para ajustarlo con el del entorno externo. Esto permite un grado adicional de control sobre los niveles de agua relativos y de esta manera ayuda a controlar la generación de energía.

Convenientemente, el canal comprende primero y segundo pasos a través de la pared, conectando cada paso el depósito al entorno exterior, y un tercer paso que conecta el primer paso al segundo paso. El primer y segundo pasos pueden, por ejemplo, extenderse sustancialmente horizontalmente a través de la pared, uno por encima del otro. Preferiblemente, el tercer paso es sustancialmente perpendicular al primero y segundo pasos. Convenientemente, el rotor de la turbina se dispone en el tercer paso. De esta manera, el agua puede dirigirse a través de la pared mediante numerosas rutas diferentes, rodeando el rotor de la turbina a través del primer y segundo pasos, o pasando a través del rotor, y de esta manera generando electricidad, entrando en el canal en uno del primer y segundo pasos, pasando a través del tercer paso, y saliendo mediante el otro del primer y segundo pasos. Cuando el primer y segundo pasos se disponen uno por encima del otro, el agua preferiblemente entra en el canal en el primer paso (superior), pasa a través del tercer paso, y sale a través de la sección inferior opuesta del segundo paso. Esto asegura que el agua se mueva siempre hacia abajo a través del rotor de la turbina.

Preferiblemente, el sistema de válvula comprende válvulas internas y externas, estando provisto cada uno del primer y segundo pasos con una válvula interna y una externa, la válvula interna dispuesta entre el interior del depósito y el tercer paso, y la válvula externa dispuestos entre el entorno exterior y el tercer paso. Este sistema de válvula proporciona una manera conveniente de controlar qué ruta toma el agua a través del canal.

Ventajosamente, el rotor de la turbina se dispone rotatoriamente alrededor de un eje sustancialmente vertical. Esto da lugar a una carga uniforme del rotor y permite que toda la carga hidrostática esté disponible sobre toda el área del rotor. Sin embargo, el rotor de la turbina podría montarse en cualquier orientación conveniente para la configuración del canal.

Preferiblemente, el sistema de válvula está provisto adicionalmente con un medio de control hidráulico para abrir y cerrar las válvulas. Esto podría conseguirse alternativamente usando motores o cualquier otro tipo de medio accionador mecánico aunque un sistema hidráulico o neumático se considera que proporciona la energía necesaria para hacer funcionar de forma fiable contra las cargas de agua sustanciales.

Preferiblemente, la pared del depósito está provista con una pluralidad de canales y se dispone un rotor de la turbina en cada canal. Cuantas más turbina haya disponibles, más energía puede convertirse y más eficiente será generador.

Preferiblemente, se dispone una sola turbina en cada canal para maximizar la eficacia con la que la energía potencial almacenada en la carga de agua se convierte en rotación de la turbina.

Convenientemente, la pared que rodea el depósito se forma partir de la pluralidad de módulos de interconexión prefabricados. Se prevé que el generador se construya in situ, aunque sería difícil, aunque no imposible, construir toda la estructura en el sitio ya que gran parte estará bajo el agua. Los módulos de pared prefabricados aliviarán este problema en un grado significativo.

Como se ha indicado anteriormente, el generador podría construirse en cualquier sitio donde podría someterse a las fuerzas de marea adecuadas. Sin embargo, en ciertas localizaciones que sufren erosión costera, el dispositivo de generación podría construirse ventajosamente en la línea costera, en cuyo caso una parte de la pared podría ser una pared costera. Esto refuerza las defensas costeras y protegerá la pared del mar contra erosión. En otras localizaciones, una instalación con base marítima puede verse favorecida respecto a una instalación costera para evitar el conflicto con el área medioambientalmente sensible a lo largo de la línea costera. Miles de especies dependen de la línea costera para su lavado y aireado consistente, dos veces al día, mediante las mareas, que proporciona un suministro de alimento regular y regenera el oxígeno.

Ventajosamente, el ensamblaje de generación de energía hidrodinámica comprende adicionalmente un sistema de control adaptado para controlar secuencialmente los sistemas de válvula controlando de esta manera el flujo de agua hacia dentro y hacia fuera de cada depósito.

La salida de cada depósito puede solapar con la del siguiente, o el sistema de control podría adaptarse alternativamente para permitir la generación de energía mediante un solo depósito cada vez. Preferiblemente, el sistema de control está adaptado para controlar el flujo de agua, de manera que en todo momento el agua fluye hacia dentro o hacia fuera al menos en uno de los depósitos y se dirige a través de un rotor de la turbina, de manera que la energía eléctrica se genera continuamente. Preferiblemente, el ensamblaje comprende dos o cuatro dispositivos de generación de energía hidrodinámica como se ha descrito anteriormente. Ventajosamente, el sistema de control se adapta adicionalmente para controlar el sistema de válvula respectivo de cada dispositivo de manera que la energía eléctrica se genera mediante cada uno de los cuatro dispositivos cada vez.

Convenientemente, al menos dos de los depósitos comparten una parte de su pared de manera que es común a ambos depósitos. Esto ahorra espacio ya que los depósitos pueden localizarse inmediatamente adyacentes uno a otro.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema modular en el que cuando se construye forma un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica de acuerdo con el primer aspecto de la invención.

De acuerdo con un tercer aspecto de la invención, un método de generación de energía hidrodinámica que utiliza la energía de las mareas comprende las etapas de:

(a)

permitir que el agua pase, bajo la acción de las mareas, a través de un canal hacia un primer depósito desde el entorno externo;

(b)

evitar que el agua fluya hacia o desde el primer depósito durante un periodo de tiempo predeterminado, durante el cual hay un cambio en las condiciones de la mareas;

(c)

después de un cambio en las condiciones de las mareas, permitir que el agua pase a través del canal hacia fuera del primer depósito hacia el entorno externo; y

(d)

evitar que el agua fluya hacia o desde el primer depósito durante un período de tiempo predeterminado, durante en cual hay un cambio en las condiciones de marea,

en el que el flujo de agua en al menos en una etapa (a) o etapa (c) se dirige a través el rotor de la turbina dispuesta en el canal, el rotor de la turbina está acoplado a un medio para producir energía eléctrica, y las etapas (a) a (d) se realizan adicionalmente con respecto a al menos un segundo depósito. La cantidad de tiempo que se permite para cada una de las etapas (a) a (d) puede determinarse individualmente para cada uno de los depósitos de acuerdo con la naturaleza de las mareas locales y no es necesario que las etapas sean de igual duración. Preferiblemente, los períodos de tiempo predeterminados en las etapas (b) y (d) no son iguales entre sí y son diferentes para cada depósito. Como la energía puede generarse tanto cuando el agua entra como cuando sale de los depósitos, se utiliza sustancialmente todo el ciclo de la marea.

Preferiblemente, las etapas (a) a (d) se realizan adicionalmente con respecto al tercer y cuarto depósitos. Sin embargo, las etapas (a) a (d) no se realizan necesariamente de forma sincrónica en cada uno de los depósitos. Por ejemplo, el cuarto depósito podría sellarse (etapa (b)) en el mismo momento en que el agua sale de los depósitos 1, 2 y 3 (etapa (c)). En otras palabras, es preferible que el rendimiento de las etapas (a) a (d) con respecto a cada depósito se escalone respecto al otro depósito o depósitos.

Ventajosamente, las etapas se realizan en una secuencia tal que en todo momento, el agua fluye hacia o desde al menos uno de los depósitos a través un rotor de la turbina, de manera que la energía eléctrica se genera continuamente. Convenientemente, la energía se genera desde el primer y segundo depósitos durante la etapa (a) y desde el tercer y cuarto depósitos durante la etapa (c).

Un ejemplo de un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica de acuerdo con la presente invención se describirá ahora con referencia los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1 es una vista en planta de un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica;

La Figura 2 es una sección transversal a lo largo de la línea X-X' mostrada en la Figura 1;

La Figura 3 es un diagrama esquemático que muestra una sección transversal simplificada similar a la Figura 2;

Las Figuras 4a y 4b ilustran los niveles de agua relativos entre cada uno de los cuatro depósitos y el entorno externo durante doce horas de funcionamiento; y

Las Figuras 5a, 5b y 5c ilustran las Figuras 4a y 4b en forma gráfica.

La Figura 1 muestra una realización de un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica que tiene cuatro depósitos o cisternas 1, 2, 3 y 4 rodeadas por una pared externa o membrana 5 y divididos de uno a otro por paredes internas 6. El funcionamiento de cada depósito o cisterna se describirá a continuación con referencia a la cisterna 2 aunque debe entenderse que los mismos principios operativos pueden aplicarse a cada una de las cuatro cisternas mostradas. Adicionalmente, aunque la realización ilustrada utiliza cuatro depósitos, se prevé que puede emplearse cualquier número de depósitos, realizándose las modificaciones apropiadas al método operativo descrito a continuación. En teoría, cualquier número de depósitos mayor de o igual a dos podría usarse aunque por razones que se analizarán a continuación, se considera que el uso de cuatro cisternas puede ser ventajoso.

El generador 10 se localiza en un área de mareas seleccionada tal como la zona costera, la línea costera o en un río con mareas. Preferiblemente, la localización elegida tendrá unas mareas mayores que la media de manera que se maximice la fuente de energía disponible. El generador 10 se extiende verticalmente desde el lecho del mar o del río hasta un punto por encima del nivel de marea alta del agua circundante (véase la Figura 2).

La disposición ovalada, de lado a lado, de los depósitos 1 a 4 mostrados en la Figura 1 es particularmente adecuada para las condiciones en mar abierto, ya que es fuerte y elástica. Sin embargo, si el ensamblaje se construye en una línea costera, los depósitos 1 a 4 pueden disponerse en una configuración lineal. Esto puede ayudar también al reclamo de tierra y/o podría proporcionar un sitio para vertido de residuos adyacentes al ensamblaje de generación. Por supuesto, cualquier disposición particular de los depósitos puede seleccionarse para adecuarse a la localización.

El depósito o cisterna 2 está aislado del entorno externo E (por ejemplo, el mar) mediante la pared externa o membrana 5. Las paredes internas 6 separan la cisterna 2 de los otros depósitos. Las paredes 5 y 6 están diseñadas para soportar las condiciones climatológicas locales, y están hechas por ejemplo de un hormigón reforzado adecuado para entornos marinos. Para facilitar su construcción, las paredes 5 y 6 puede formarse a partir de piezas modulares de interconexión prefabricadas que se fabrican en otra localización, y se transportan al sitio y se ajustan juntas in situ.

Los depósitos deben ser suficientemente grandes para contener un volumen suficiente de agua para mantener una carga hidrostática sustancial (véase a continuación) durante el periodo de tiempo deseado. Como ejemplo, se estima que un dispositivo de cuatro depósitos elíptico de aproximadamente 10 km de longitud y 6 km de anchura puede ser adecuado. En este caso, cada depósito tendría un área de aproximadamente 13,5 km^{2}. Las paredes del depósito necesitarían ser suficientemente altas para permanecer sin cubrir por la marea alta. Se sugiere que el dispositivo podría construirse de aproximadamente 30 m de agua, que es el límite operativo normal, para el submarinismo libre normal.

En la Figura 2 se muestra una sección transversal a través de la pared externa 5. La pared externa 5 está provista con al menos un, aunque preferiblemente una serie, de canales 14 que conectan con el interior del depósito (denotado "R") al entorno exterior (denotado "E"). Cada canal 14 está asociado con una turbina 15 dispuesta dentro de la pared externa 5. Dependiendo del tamaño del depósito 2, idealmente la pared externa 5 estará provista con tantos canales 14 y turbinas 15 como sea posible incluir a lo largo de la periferia de depósito.

Cada canal 14 está provisto con un sistema de válvula para controlar el flujo de agua hacia y desde el depósito 2. El sistema requerido de válvulas dependerá de la configuración del canal. El canal 14 comprenderá un solo paso de conexión de depósito 2 al entorno externo E, en cuyo caso una sola válvula dispuesta en el paso podría proporcionar el control necesario. Sin embargo, en la realización mostrada en la Figura 2, el canal 14 comprende dos pasos 14a y 14b unidos mediante un tercer paso 14c en el que se dispone la turbina 15. El sistema de válvula comprende cuatro válvulas 21, 22, 23 y 24, una dispuesta adyacente a cada punto en el que el canal 14 sale de la pared 5. Esta disposición de válvulas y pasos hace posible controlar la ruta que el agua sigue cuando fluye hacia o desde el depósito 2. Adicionalmente, las válvulas pueden controlarse de manera que el flujo de agua puede circunvalar selectivamente el rotor de la turbina. Las válvulas "internas" 22 y 23 se localizan en el primer paso 14a y el segundo paso 14b respectivamente, entre el depósito 2 y el tercer paso 14c. Las válvulas "externas" 21 y 24 se sitúan en el primer paso 14a y en el segundo paso 14b respectivamente, entre el tercer paso 14c y el entorno externo E.

El canal 14 y la turbina 15 están totalmente sumergidos. Es decir, se sitúan en una pared 5 inferior que la altura mínima de agua que se espera encontrar en el depósito 2. Esta es la marea baja de primavera, indicada por la línea discontinua SLT en la Figura 2. La marea baja de primavera ocurre sólo dos veces al mes y normalmente el nivel de agua del entorno externo variará de forma predecible entre una posición de marea baja (T_{MIN}) y una posición de marea alta (T_{MÁX}). La marea provoca que el nivel de agua (T) en el entorno externo E varíe aproximadamente de forma sinusoidal como se muestra en la Figura 5a. El intervalo de mareas (T_{MÁX -}T_{MIN}) dependerá de donde se localice el dispositivo de generación y de los efectos de la marea local. En todo el mundo, el intervalo máximo que se puede conseguir es de aproximadamente 12 metros mientras que cerca de Reino Unido esto varía entre aproximadamente 7 y 11 metros. Con el fin de descripción, se supondrá que el intervalo de marea local es de aproximadamente 8 metros.

El nivel de agua W del depósito 2 se controla mediante el acceso y salida de agua a través de los canales 14. Cuando el nivel de marea T es mayor que el nivel de agua W dentro del depósito 2, se estabiliza una carga hidrostática que, si las válvulas 21 a 24 lo permiten, fuerzan al agua a través del canal 14 hacia el depósito 2. La magnitud de la fuerza dependerá del tamaño de la carga hidrostática. Esto se determina mediante la diferencia de altura \Delta entre el nivel de agua W en el depósito 2 y el nivel de la marea T en el exterior. Cuanto mayor sea \Delta, mayor será la carga hidrostática y mayor energía potencial disponible.

La ruta tomada por el agua a través del canal 14 se determina mediante el sistema de válvula. En el ejemplo mostrado, cuando las válvulas 21 y 23 se abren y las válvulas 22 y 24 se cierran, el agua, bajo la acción de la carga hidrostática, puede seguir aproximadamente una trayectoria con forma de S indicada por las flechas rellenas A, desde el entorno externo E hacia el depósito 2. El agua se desplaza a lo largo del primer paso 14a, hacia abajo hacia el tercer paso 14c, a través de la turbina 15 y sale hacia el depósito 2 a través del segundo paso 14b. El flujo de agua a través del tercer paso 14c se usa en la energía potencial asociada con la carga hidrostática para hacer girar la turbina 15 que gira alrededor de un eje sustancialmente vertical C.

La turbina 15 se conecta mediante un árbol 16 a una caja de cambios 18 y un generador 19 localizado por encima de la marca de agua más alta que convierte la energía rotacional de la turbina 15 en electricidad. Por ejemplo, el generador 19 podría comprender una bomba hidráulica de suministro variable, conectada a la caja de cambios 18, y un motor remoto. El medio hidráulico, preferiblemente que no sea un contaminante potencial, accionaría el motor hidráulico remoto integral con un alternador, estando controlada la velocidad de este último por un gobernador unido al control de suministro de la bomba. Por este medio, las velocidades individuales de la turbina, de rueda libre, no necesariamente son idénticas para garantizar las velocidades del alternador similares por lo que se compensarían las velocidades de turbina diferentes, o fluctuantes, provocadas por diversos grados de desgaste, daño, condiciones climatológicas y/o de ensuciamiento marino. La caja de cambios y el generador están situados en un árbol de mantenimiento 20 y están sellados desde el entorno marino mediante un sellado marino 17. El generador 19 está conectado a una centralita (no mostrada) y desde allí, la energía generada puede distribuirse a la red nacional por un medio convencional.

Cuando el nivel de agua W en el depósito es mayor que el nivel de la marea T en el entorno externo E, la carga hidrostática se invierte. Abriendo las válvulas 22 y 24 y cerrando las válvulas 21 y 23, el agua puede fluir, bajo la acción de la carga hidrostática, fuera del depósito 2 siguiendo la trayectoria B (líneas discontinuas). De nuevo, el agua entra en el canal 14 a través del paso 14a, cruza el segundo paso 14b a través del tercer paso 14c y de esta manera provoca que la turbina 15 gire alrededor del eje C en la misma dirección que antes. La turbina 15 gira en la misma dirección en la que el agua fluye hacia el depósito (A) o fuera del depósito (B). De esta manera, la energía puede generarse tanto cuando la marea está subiendo como cuando la marea baja, utilizando de forma eficaz todo el ciclo de marea. Esto podría conseguirse también utilizando una disposición más sencilla de pasos para formar el canal 14 en combinación con una turbina 15 capaz de girar y generar energía en ambas direcciones. Sin embargo, la geometría de la disposición de flujo descrita en la Figura 2 permite el diseño de una turbina que gira siempre en la misma dirección y de esta manera eliminar la necesidad de un rotor de la turbina reversible más complicado y de esta manera más caro y un mecanismo generador.

En el ejemplo descrito en la Figura 2, el primer y segundo paso 14a y 14b se disponen aproximadamente uno por encima del otro en planos horizontales sustancialmente paralelos. El tercer paso 14c, que contiene el rotor de la turbina 15 se extiende sustancialmente perpendicularmente entre el primer y segundo pasos 14a y 14b a lo largo de un eje sustancialmente vertical. Esta disposición permite que el rotor de la turbina 15 esté en un plano sustancialmente horizontal. Esto asegura una carga uniforme sobre la disposición de soporte mientras que al mismo tiempo permite que toda la carga hidrostática esté disponible sobre toda el área del rotor. Como alternativa, el rotor de la turbina 15 podría montarse para girar alrededor de un eje horizontal, aunque en este caso, la carga hidrostática en la parte superior del rotor 15 podría ser menor que la que hay en el borde inferior, dando lugar a un desequilibrio de las fuerzas que actúan en la parte superior y en la parte inferior, induciéndose fluctuaciones en la carga del rotor durante la rotación. La carga hidrostática eficaz por lo tanto sería la media de las cargas superior e inferior.

La disposición de rotación de dirección horizontal sencilla del rotor de la turbina 15 significa también que el efecto de Coriolis (whirlpool) puede usarse para ayudar a la rotación del rotor de la turbina 15. De esta manera, los dispositivos de generación 10 constituidos en el hemisferio norte pueden diseñarse con los rotores de turbina 15 adaptados para girar en la dirección de las agujas del reloj, y los que están en el hemisferio sur en la dirección contraria a las agujas del reloj.

Para que obtener la conversión de energía máxima, los rotores de la turbina 15 deben tener un diámetro tan largo como permita la pared 5, restringido únicamente por la ingeniería de construcción y limitaciones de diseño. Las turbinas generan un alto par usando un volumen de agua masivo a través de un RPM bajo, que contrasta con las turbinas de alta velocidad convencionales usadas en generadores de energía hidrodinámica conocidos. El diámetro del rotor debería ser tan grande como permita la pared 5 para permitir que pase el volumen máximo de agua a través de las paletas del rotor por unidad de tiempo. El rotor de la turbina 15 normalmente estará sometido a una carga estática máxima aproximada determinada por la siguiente ecuación:

área del rotor eficaz x intervalo de mareas x gravedad específica del agua

El rotor de la turbina 15 comprende una pluralidad de paletas que pueden estar sesgadas y de una construcción mucho más ligera que los propulsores de un barco, por ejemplo, para reflejar una carga de paleta más ligera que la asociada con la propulsión marina. El rotor de la turbina 15 podría hacerse a partir de una aleación marina tal como níquel-aluminio-bronce que se ha demostrado durante un largo periodo de tiempo que es muy adecuada para un entorno marino y relativamente sencillo de reparar. También sería necesario recubrir la turbina para aumentar su resistencia al ensuciamiento marino y de esta manera prolongar su vida útil. Se prevé que la velocidad rotacional operativa de cada rotor sea de aproximadamente de 40 rpm y cada rotor necesitará equilibrarse dinámicamente para reflejar esto.

En la realización mostrada, el rotor de la turbina 15 puede rodearse abriendo algunas o todas las válvulas 21 a 24 de manera que el agua puede fluir directamente a través del primer paso 14a o el segundo paso 14b. Esto permite que el nivel de agua W dentro del depósito 2 se ecualice con el nivel de marea T en el entorno exterior, ya que no hay energía potencial requerida para hacer girar la turbina 15. Por supuesto, la energía no se generará durante esta etapa.

El funcionamiento de un sistema de generación de energía hidrodinámica que tiene cuatro depósitos 1, 2, 3 y 4 se describirá ahora con referencia a las Figuras 3, 4, y 5. Cada uno de los depósitos está provisto con una serie de canales 14 y rotores de turbina 15 como se describe con respecto al depósito 2, anterior. Se proporciona también un sistema de control (no mostrado) para controlar el sistema de válvula, en este caso las válvulas 21 a 24, asociadas con cada depósito. Permitiendo el flujo de agua hacia y desde los depósitos 1 a 4 a su vez, puede optimizarse la generación de energía desde cada depósito.

La Figura 3 ilustra esquemáticamente una sección transversal a través de la pared externa 5. Debe observarse que en la Figura 3, el interior del depósito R está a la derecha del diagrama. El canal 14 está representado por una serie de líneas y el rotor de la turbina 15 por una caja central. El estado de cada válvula 21, 22, 23 y 24 está representado por una cruz (X) que indica que la válvula está cerrada, o una flecha (> o <) que indica la dirección del flujo de agua través de una válvula abierta. Igualmente, una flecha en la caja 15 indica que el agua fluye a través del rotor de la turbina. El nivel de marea T está indicado por una línea horizontal continua T en el lado izquierdo del diagrama y el nivel de agua dentro del depósito está indicado por una línea continua W en el lado derecho. Con fines ilustrativos, el intervalo de marea se considera de 8 metros. Se utiliza la misma nomenclatura en las Figuras 4a y 4b.

Cada depósito 1 a 4 está diseñado para contener suficiente agua, de manera que incluso cuando todas las turbinas están en funcionamiento, se mantiene una carga hidrostática suficiente entre el nivel de marea T y el nivel de agua W en el depósito para asegurar que una energía potencial suficiente está disponible para accionar los rotores de turbina 15. Se prevé que el cabezal accionador de agua debería mantenerse a al menos 3 metros. Preferiblemente, la magnitud de la carga hidrostática asociada con un depósito permanece constante durante todo el periodo en el que genera energía. Esto proporciona un nivel de salida constante desde el dispositivo de generación.

El sistema de válvula asociado con cada depósito se controla en un ciclo de etapas de manera que se permite que el agua fluya hacia el depósito, donde se mantiene durante un periodo de tiempo determinado. Después se permite que el agua fluya fuera del depósito y el depósito se aísla de nuevo durante otro período de tiempo predeterminado. La temporización de cada una de estas etapas se controla de forma diferente para cada depósito 1 a 4 de manera que, en cualquier punto en el tiempo, al menos uno de los depósitos está generando energía. La secuencia de etapas para un dispositivo de generación de energía hidrodinámica compuesto por cuatro depósitos se describirá ahora con referencia a las Figuras 4a y 4b.

En marea baja, las válvulas en los depósitos 1, 2 y 3 están todas cerradas de manera que el nivel de agua en cada una está aislado y sin cambiar. Los diferentes niveles de agua son el resultado del último ciclo de las etapas aplicadas a los depósitos. El depósito 4 se ha dejado con un alto nivel interno de agua W, y dos de sus válvulas están abiertas de manera que el agua fluye fuera del depósito a través de la turbina 15 y de esta manera genera energía. Una hora después, la marea ha subido una pequeña cantidad aunque el nivel de agua de las cisternas 1 a 3 permanece constante ya que todas las válvulas están cerradas. El nivel del agua en la cisterna 4 ha disminuido y la carga hidrostática se ha reducido, aunque hay aún una energía potencial suficiente para accionar la turbina. Igualmente, en la hora 3 la marea ha subido aún adicionalmente aunque la cisterna 4 sigue operativa. Debe observarse que el nivel de la marea es ahora mayor que el nivel del agua en las cisternas 1 y 2 en una pequeña cantidad.

Una hora después, la marea ha subido, y el nivel de agua en el depósito 4 ha caído de manera que no hay ya una carga hidrostática suficiente para accionar la turbina eficazmente. Las válvulas en la cisterna 4, por lo tanto, se cierran. Mientras, se ha desarrollado una gran carga hidrostática en ambas cisternas 1 y 2. Dos válvulas 21 y 23 en la cisterna 1 se abren para dirigir el agua a través de la turbina 15 y generar energía. La cisterna 2 permanece cerrada de manera que conserva la carga hidrostática durante el tiempo transcurrido. Como los niveles del agua dentro y fuera de la cisterna 3 ahora son iguales, las cuatro válvulas 21 a 24 se abren, lo que permite que los niveles se ecualicen sin pasar a través de la turbina 15.

En la hora cinco, la cisterna 1 continúa generando energía según el agua llena el depósito. La cisterna 2 permanece aislada. Ambas cisternas 3 y 4 tienen sus válvulas abiertas, rodeando la turbina 15, de manera que el nivel de agua dentro de cada depósito sigue la subida de la marea. Una hora después, cuando el entorno exterior se aproxima a marea alta, la cisterna 1 continúa generando electricidad mientras que una gran carga hidrostática se ha creado en la cisterna 2 y ambas cisternas 3 y 4 están llenas.

Continuando con la Figura 4b, las válvulas de la cisterna 3 y 4 se cierran de manera que el alto nivel de agua dentro de cada depósito se mantiene cuando la marea empieza a bajar. La carga hidrostática en la cisterna 1 se hace demasiado pequeña para accionar la turbina y de esta manera las válvulas se cierran. La generación de energía mueve la cisterna 2 en la que el nivel del agua interior ha permanecido bajo. Se permite que el agua fluya hacia el depósito a través de la turbina 15 y se genera energía. Una hora después, la marea ha bajado aunque el depósito 2 continúa generando energía. Después de una hora más, los niveles se han igualado alrededor de la cisterna 1 y las válvulas se han abierto completamente de manera que nivel del agua puede seguir la bajada de la marea. La cisterna 2 se aísla y la cisterna 3, que ha desarrollado una carga hidrostática suficiente, continúa la generación de energía. La cisterna 4 permanece cerrada. Cuando baja la marea, se permite que ambas cisternas 1 y 2 se "vacíen" con la bajada de marea. La cisterna 3 continúa generando energía mientras se mantiene el alto nivel de agua en el depósito 4. Finalmente, justo antes de la marea baja, la cisterna 3 continúa generando energía siempre y cuando haya una carga hidrostática suficiente y los niveles de agua en cada depósito hayan vuelto a aquellos mostrados al comienzo de la figura 4a. El ciclo se repite entonces.

Como se ha descrito, realizando la misma secuencia de cuatro etapas con respecto a cada depósito a su vez, puede conseguirse una generación de energía constante permanentemente. Cuando el diferencial de la carga hidrostática empieza a disminuir en una cisterna, una cisterna diferente está lista para continuar y generar energía. La salida de cada cisterna podría solapar con la de la siguiente, un sistema de control podría gestionar los depósitos de manera que sólo uno genera energía cada vez. El proceso puede resumirse observando que se permite que las cisternas 1 y 2 se vacíen con la marea, estableciendo de esta manera una gran carga hidrostática cuando sube la marea. La energía se genera cuando el agua fluye hacia las cisternas 1 y 2. Por otro lado, no se permite que los depósitos 3 y 4 se vacíen con la bajada de marea sino que en lugar de ello se llenan con la subida de marea. Se consigue una gran carga hidrostática cuando la marea externa es baja y de esta manera la energía se genera cuando el agua fluye fuera de los depósitos 3 y 4. El ciclo se repite de manera que todas las veces al menos uno de los depósitos está generando energía. Esto se muestra en formato gráfico en la Figura 5. La Figura 5a representa la subida y bajada de la marea durante 24 horas. El nivel de marea T es el nivel de agua del entorno externo (fuera de los depósitos) y varía aproximadamente de forma sinusoidal. La Figura 5b muestra la altura de agua en cada depósito 1 a 4 durante el mismo periodo de tiempo y la Figura 5c indica cuál de los cuatro depósitos está generando energía cada vez.

El periodo de tiempo durante el que cada depósito debe permanecer aislado del entorno externo dependerá de las condiciones de marea locales y del tamaño y número de los depósitos empleados. Eficazmente, los depósitos permiten que la marea alta y baja se simule según se requiera para permitir que las cargas hidrostáticas dirijan el agua a través de las turbinas cuando la marea externa no está disponible. Esto permite una salida de potencia completa en todas las etapas de la marea.

La generación de energía sustancialmente continua podría conseguirse una manera similar usando cualquier número de depósitos. Si se emplea un solo depósito, puede haber pocas interrupciones a la salida cuando los niveles de agua se igualan dentro y fuera, aunque puede utilizarse la gran mayoría del ciclo de marea. Se requiere un mínimo de dos depósitos para garantizar una salida continua y, si los depósitos se dimensionan y controlan apropiadamente, la salida puede generarse a un nivel constante. Sin embargo, cuanto más pequeños sean los depósitos, será necesario que cada uno sea más grande para mantener una carga hidrostática suficiente para proporcionar generación de energía durante su parte respectiva del ciclo de marea. A la inversa, puede ser difícil construir un gran número de depósitos y podría aumentar la complejidad del ciclo de control. Por lo tanto, se cree que un dispositivo de generación que tiene de dos a cuatro depósitos proporciona un compromiso adecuado entre estos factores. Por supuesto, sería posible construir una serie de dispositivos todos gestionados por el mismo sistema de control. De esta manera, más de un depósito podría producir energía cada vez.

El dispositivo de generación adicionalmente podría estar provisto con instalaciones para trabajadores que visitan o permanecen en el lugar para realizar el mantenimiento o reparaciones. Haciendo referencia a la Figura 1, pueden proporcionarse una esclusa de entrada 9 y un puerto 11 en la pared externa 5 para facilitar el acceso al dispositivo. Las paredes internas 6 pueden diseñarse adicionalmente para incluir áreas 7 y 8 que se acomodan a los trabajadores y proporcionan instalaciones de ocio y salud. El centro de control de la central eléctrica podría alojarse también en o sobre la pared 6, junto con las tiendas, oficinas, almacenes, centros de investigación, una unidad de tratamiento de aguas residuales y una planta de desalinización.

El aparato descrito anteriormente proporciona un medio que permite que la energía potencial del agua se aproveche con lo que puede encontrarse o crearse una carga modesta para generar electricidad a una escala adecuada para las necesidades locales. Su uso podría extenderse fácilmente a una menor escala a cualquier área sobre la tierra donde el agua caiga para recogerse en ríos o lagos, para generar un suministro de electricidad para necesidades locales sin comprometer el suministro de agua para uso continuo en irrigación o suministro doméstico aguas abajo.

El resultado neto de utilización de las mareas para generar energía eléctrica será una fuente limpia, predecible, fiable, prácticamente ilimitada de producción de energía que durante un periodo de tiempo alentará a la reducción de emisiones de gas invernadero y el calentamiento global, mientras que proporciona a la civilización un suministro de energía viable, fiable y económico. Al mismo tiempo, los combustibles fósiles que quedan en el planeta se liberarán de los almacenes de la industria petroquímica, prolongando de esta manera su vida útil en lugar de consumiendo la gran cantidad de los mismos en los motores y los hornos del mundo industrial.

Claims (25)

1. Un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica (10) que comprende al menos dos dispositivos de generación de energía hidrodinámica, comprendiendo cada dispositivo un depósito (1, 2, 4, 5) rodeado por una pared (5, 6), un canal (14) a través de la pared que conecta el depósito (1, 2, 3, 4) al entorno exterior (E), caracterizado por que el canal (14) está provisto con un sistema de válvula (21, 22, 23, 24) se puede controlarse para permitir el flujo de agua a través de canal (14) hacia y desde el depósito (1, 2, 3, 4), y un rotor de la turbina (15) que está dispuesto en el canal (14) y acoplado a un generador (19) para producir energía eléctrica como respuesta a la rotación de la turbina (15) mediante el agua.

2. Un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica (10) de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el canal (14) y el rotor de la turbina (15) se disponen para provocar que el rotor de la turbina (15) gire en la misma dirección cuando el agua fluye hacia el depósito (1, 2, 3, 4) y cuando el agua fluye fuera del depósito (1, 2, 3, 4).

3. Un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica (10) de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2 en el que el sistema de válvula (21, 22, 23, 24) puede controlarse adicionalmente para permitir que el flujo de agua rodee el rotor de la turbina (15).

4. Un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el canal (14) comprende primero y segundo pasos (14a, 14b) a través de la pared (5, 6), conectando cada paso (14a, 14b) el depósito (1, 2, 3, 4) al entorno exterior (E) y un tercer paso (14c) conecta el primer paso (14a) al segundo paso (14b).

5. Un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica (10) de acuerdo con la reivindicación 4 en el que el tercer paso (14c) es sustancialmente perpendicular al primer y segundo pasos (14a, 14b).

6. Un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica (10) de acuerdo con la reivindicación 4 o la reivindicación 5 en el que rotor de la turbina (15) se dispone en el tercer paso (14c).

7. Un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6 en el que el sistema de válvula (21, 22, 23, 24) comprende válvulas internas (22, 23) y externas (21, 24), estando provisto cada uno del primer y segundo pasos (14a, 14b) con una válvula interna (22, 23) y externa (21, 24), estando dispuesta la válvula interna (22, 23) entre el depósito interior (R) y el tercer paso (14c) y la válvula externa (21, 24) dispuesta entre el entorno exterior (E) y el tercer paso (14c).

8. Un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el rotor de la turbina (15) está dispuesto rotatoriamente alrededor de un eje sustancialmente vertical.

9. Un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que el sistema de válvula (21, 22, 23, 24) está provisto adicionalmente con un medio de control hidráulico.

10. Un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la pared (5, 6) está provista con una pluralidad de canales (14), estando dispuesto un rotor de la turbina (15) en cada canal.

11. Un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la pared (5, 6) que rodea el depósito está formada a partir de una pluralidad de módulos de interconexión prefabricados.

12. Un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que una parte de la pared (5, 6) es una pared costera.

13. Un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente un sistema de control adaptado para controlar secuencialmente el sistema de válvula (21, 22, 23, 23) de cada dispositivo, controlando de esta manera el flujo de agua hacia y desde cada depósito (1, 2, 3, 4).

14. Un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica (10) de acuerdo con la reivindicación 13 en el que el sistema de control está adaptado para controlar el flujo de agua de manera que en todo momento el agua que fluye hacia o desde al menos uno de los depósitos (1, 2, 3, 4) y se dirige a través de un rotor de la turbina (15), de manera que la energía eléctrica se genera continuamente.

15. Un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende dos dispositivos de generación de energía hidrodinámica.

16. Un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende cuatro dispositivos de generación de energía hidrodinámica.

17. Un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica (10) de acuerdo con la reivindicación 16, dependiente de la reivindicación 13 o la reivindicación 14, en el que el este sistema de control está adaptado adicionalmente para controlar el sistema de válvula respectivo (21, 22, 23, 24) de cada dispositivo de manera que la energía eléctrica se genera mediante cada uno de los cuatro dispositivos cada vez.

18. Un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica de acuerdo cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que una parte de la pared (5, 6) de al menos dos de los depósitos es común a estos depósitos.

19. Un sistema modular que, cuando se construye, forma un ensamblaje de generación de energía hidrodinámica (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.

20. Un método de generación de energía hidrodinámica que utiliza la energía de la marea que comprende las etapas de:

(a)

permitir que el agua pase, bajo la acción de la marea, a través de un canal (14) hacia un primer depósito (1, 2, 3, 4) desde el entorno externo (E);

(b)

evitar que el agua fluya desde o hacia el primer depósito (1, 2, 3, 4) durante un período de tiempo predeterminado, durante el que hay un cambio en las condiciones de marea;

(c)

después de un cambio en las condiciones de marea, permitir que el agua pase a través del canal (14) hacia fuera del primer depósito (1, 2, 3, 4), hacia el en torno externo (E); y

(d)

evitar que el agua fluya hacia o desde el primer depósito (1, 2, 3, 4) durante un período de tiempo predeterminado, durante el que hay un cambio en las condiciones de la marea;

en el que el flujo de agua en al menos una de la etapas (a) o etapa (c) se dirige mediante un rotor de la turbina (15) dispuesto en el canal (14), estando acoplado el rotor de la turbina (15) al medio (19) para producción de energía eléctrica, y las etapas (a) a (d) se realizan de forma adicional con respecto a al menos un segundo depósito (1, 2, 3, 4).

21. Un método de generación de energía hidrodinámica de acuerdo con la reivindicación 20 en el que las etapas (a) a (d) se realizan de forma adicional con respecto al tercer y cuarto depósitos (1, 2, 3, 4).

22. Un método de generación de energía hidrodinámica de acuerdo con la reivindicación 20 o la reivindicación 21 en el que los periodos de tiempo predeterminados en las etapas (b) y (d) son diferentes para cada uno de los depósitos (1, 2, 3, 4).

23. Un método de generación de energía hidrodinámica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 22 en el que la realización de las etapas (a) a (d) con respecto a cada depósito (1, 2, 3, 4) se escalona con respecto a los otros depósitos (1, 2, 3, 4).

24. Un método de generación de energía hidrodinámica de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23 en el que la secuencia de etapas realizadas es tal que, en todo momento, el agua fluye hacia o desde al menos uno de los depósitos (1, 2, 3, 4) mediante un rotor de la turbina (15), de manera que la energía eléctrica se genera continuamente.

25. Un método de generación de energía hidrodinámica de acuerdo con al menos la reivindicación 21 en el que la energía se genera desde el primer y segundo depósitos (1, 2) durante la etapa (a) y desde el tercer y cuarto depósitos (3, 4) durante la etapa (c).