Análisis del clima marítimo de aguas intermedias y su potencial energético en la zona de influencia de los principales puertos del Caribe colombiano
Este trabajo presenta un estudio del clima de oleaje para el mar Caribe colombiano, entre las coordenadas 8° N y 16° N de latitud y 84° W y 70° W de longitud, y su potencial energético en los puntos de aguas intermedias en el área de influencia marítima en los principales puertos del Caribe colombiano, que sirven de insumo a los intereses marítimos del país. Se realizó con base en análisis de simulaciones de propagación de oleaje de un período de 30 años elaborado en el Centro de Investigaciones Oceanográficas e Hidrográficas del Caribe, utilizando el modelo Simulating Wave Nearshore, forzado con los vientos del Reanálisis Regional de América del Norte de 1979 a 2010, y validado con información de boyas direccionales de la Dirección General Marítima y de la Administración Nacional Oceanográfica y Atmosférica en el mar Caribe. Los resultados muestran cuatro regiones del Caribe colombiano con características similares de altura, período y dirección de ola. La primera es la región insular de San Andrés y Providencia; la segunda, una región sur entre Urabá y Cartagena; una tercera es la región central, entre Barranquilla y Santa Marta; la cuarta corresponde a la parte norte, entre Riohacha y Puerto Bolívar. Los valores más altos de altura de ola se observan en Barranquilla y Santa Marta y los más bajos en Urabá. Adicionalmente, se evaluó la capacidad de energía renovable obtenida por medio del oleaje a partir del espectro de energía potencial para boyas virtuales en los principales puertos. Se encontró que la energía se concentra entre 4 s a 6 s de periodo, y entre 0.5 m y 3 m en alturas de ola, para las boyas de Barranquilla, Santa Marta, Puerto Bolívar y Providencia; siendo Barranquilla el sitio de mayor potencial que se encuentra entre 7 s y 4 m, seguida de Santa Marta entre 6 s y 3.8 m. El potencial energético promedio anual presenta valores altos entre diciembre y marzo; medios, entre junio y agosto; valores bajos, en mayo, y entre septiembre y noviembre, correspondientes a las épocas seca y húmeda. Las condiciones del oleaje encontradas superan el umbral necesario para generar energía con un sistema de energía alternativa tipo Wave Energy Converter, con potenciales de rendimiento aceptables que podrían multiplicarse mediante la instalación de parques energéticos.
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Este trabajo presenta un estudio del clima de oleaje para el mar Caribe colombiano, entre las coordenadas 8° N y 16° N de latitud y 84° W y 70° W de longitud, y su potencial energético en los puntos de aguas intermedias en el área de influencia marítima en los principales puertos del Caribe colombiano, que sirven de insumo a los intereses marítimos del país. Se realizó con base en análisis de simulaciones de propagación de oleaje de un período de 30 años elaborado en el Centro de Investigaciones Oceanográficas e Hidrográficas del Caribe, utilizando el modelo Simulating Wave Nearshore, forzado con los vientos del Reanálisis Regional de América del Norte de 1979 a 2010, y validado con información de boyas direccionales de la Dirección General Marítima y de la Administración Nacional Oceanográfica y Atmosférica en el mar Caribe. Los resultados muestran cuatro regiones del Caribe colombiano con características similares de altura, período y dirección de ola. La primera es la región insular de San Andrés y Providencia; la segunda, una región sur entre Urabá y Cartagena; una tercera es la región central, entre Barranquilla y Santa Marta; la cuarta corresponde a la parte norte, entre Riohacha y Puerto Bolívar. Los valores más altos de altura de ola se observan en Barranquilla y Santa Marta y los más bajos en Urabá. Adicionalmente, se evaluó la capacidad de energía renovable obtenida por medio del oleaje a partir del espectro de energía potencial para boyas virtuales en los principales puertos. Se encontró que la energía se concentra entre 4 s a 6 s de periodo, y entre 0.5 m y 3 m en alturas de ola, para las boyas de Barranquilla, Santa Marta, Puerto Bolívar y Providencia; siendo Barranquilla el sitio de mayor potencial que se encuentra entre 7 s y 4 m, seguida de Santa Marta entre 6 s y 3.8 m. El potencial energético promedio anual presenta valores altos entre diciembre y marzo; medios, entre junio y agosto; valores bajos, en mayo, y entre septiembre y noviembre, correspondientes a las épocas seca y húmeda. Las condiciones del oleaje encontradas superan el umbral necesario para generar energía con un sistema de energía alternativa tipo Wave Energy Converter, con potenciales de rendimiento aceptables que podrían multiplicarse mediante la instalación de parques energéticos. |
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Se realizó con base en análisis de simulaciones de propagación de oleaje de un período de 30 años elaborado en el Centro de Investigaciones Oceanográficas e Hidrográficas del Caribe, utilizando el modelo Simulating Wave Nearshore, forzado con los vientos del Reanálisis Regional de América del Norte de 1979 a 2010, y validado con información de boyas direccionales de la Dirección General Marítima y de la Administración Nacional Oceanográfica y Atmosférica en el mar Caribe. Los resultados muestran cuatro regiones del Caribe colombiano con características similares de altura, período y dirección de ola. La primera es la región insular de San Andrés y Providencia; la segunda, una región sur entre Urabá y Cartagena; una tercera es la región central, entre Barranquilla y Santa Marta; la cuarta corresponde a la parte norte, entre Riohacha y Puerto Bolívar. Los valores más altos de altura de ola se observan en Barranquilla y Santa Marta y los más bajos en Urabá. Adicionalmente, se evaluó la capacidad de energía renovable obtenida por medio del oleaje a partir del espectro de energía potencial para boyas virtuales en los principales puertos. Se encontró que la energía se concentra entre 4 s a 6 s de periodo, y entre 0.5 m y 3 m en alturas de ola, para las boyas de Barranquilla, Santa Marta, Puerto Bolívar y Providencia; siendo Barranquilla el sitio de mayor potencial que se encuentra entre 7 s y 4 m, seguida de Santa Marta entre 6 s y 3.8 m. El potencial energético promedio anual presenta valores altos entre diciembre y marzo; medios, entre junio y agosto; valores bajos, en mayo, y entre septiembre y noviembre, correspondientes a las épocas seca y húmeda. Las condiciones del oleaje encontradas superan el umbral necesario para generar energía con un sistema de energía alternativa tipo Wave Energy Converter, con potenciales de rendimiento aceptables que podrían multiplicarse mediante la instalación de parques energéticos. This paper presents a study of the wave climate of the Colombian Caribbean Sea, between coordinates 8° N and 16° N latitude and 84° W and 70° W longitude, and the energy potential at intermediate water points within the area of the Colombian Caribbean, which serve as inputs for the country's maritime interests. It was carried out based on the analysis of wave propagation simulations for 30 years developed at the Center for Oceanographic and Hydrographic Research of the Caribbean (CIOH), using the SWAN (Simulating WAves Nearshore) model, forced with the winds of the North American Regional Reanalysis (NARR) from 1979 to 2010 and validated with directional buoy data from the Colombian General Maritime Directorate (Dimar) and the United States National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA) in the Caribbean. The results show four regions of similar wave height, period, and directional characteristics in the Colombian Caribbean. The first is the region around the islands of San Andrés and Providencia, and the second is a southern region between Urabá and Cartagena. A third comprises the central region around Barranquilla and Santa Marta, and the fourth, between Riohacha and Puerto Bolivar, occupies the northern part. The highest wave height values are observed for Barranquilla and Santa Marta, while the lowest are at Urabá. Furthermore, we evaluated the renewable wave energy capacity by studying the potential energy spectrum for virtual buoys in the primary ports. We observed that the energy was concentrated between 4 s and 6 s, with wave heights ranging from 0.5 m to 3 m for buoys in Barranquilla, Santa Marta, Puerto Bolivar, and Providencia. Amongst these, Barranquilla displayed the highest potential, with a period of 7 s and a wave height of 4m, followed by Santa Marta with values of 6 s and 3.8 m. The annual pattern of average energy potential revealed high values between December and March, medium values from June to August, and low values in May and between September and November; demonstrating that there is greater energy in the dry seasons and lower energy in the wet seasons. The wave conditions detected surpass the necessary threshold for energy generation via a Wave Energy Converter (WEC) alternative energy system, offering highly promising yield potentials, which could be magnified through the use of energy parks Published Not Known 2024-04-05T16:26:22Z 2024-04-05T16:26:22Z 2023-12 Journal Contribution 2215-9045 https://doi.org/10.26640/22159045.2023.620 http://hdl.handle.net/1834/43039 es https://ojs.dimar.mil.co/index.php/CIOH/article/view/620 Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ pp.27-46 Colombia Mar Caribe |