Archivo para noviembre, 2010


Otra joyita de pronòstico por acà. Bueno las energìas renovables se preveè que se apoyen fuertemente en la generaciòn hidràulica. No le quitamos el mèrito a las otras fuentes en especial al viento, pero deben comprender que es mas fàcil construir un reservorio por màs grande que sea y tener continuidad de agua para la generaciòn de electricidad, que tener varios dìas sin viento en una central eòlica. La inconstancia de las fuentes solar y de viento, no aseguran una crecimiento segùn su capacidad instalada. En fìn, sea o no, lo bueno es que cada vez el mundo se està haciendo mas “verde”, no en el sentido estricto de la palabra, sino màs conciente de que somos parte de un medio ambiente, de una naturaleza, que tambièn influye en nosotros.

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Bueno bueno, seguimos con los pronòsticos. En la gràfica se muestra como va pensado la generaciòn de electricidad a nivel mundial hasta el año 2030. Al igual que las entradas ultimas anteriores, se muestra que el carbòn se incrementa en su consumo. De hecho, un elevado poder calorìfico posee el carbòn. Las energìas renovables se incrementan, pero a la vez la demanda de energìa elèctrica a nivel mundial tambièn. Por lo tanto, pareciera que las renovables no es mucho el incremento, pero ahi van. Quien ha dicho que la energìa nuclear ya fue?. Nada que ver, procesos novedosos y mejoras en la comprensiòn de la energìa nuclear nos permite vislumbrar un nuevo futuro para las energìas nucleares.


El presente diagrama muestra el pronòstico de consumo de carbòn a nivel mundial. Se ha tomado en consideraciòn determinadas regiones del planeta, porque el resto no pinta tanto individualmente. Por ejemplo: China, EEUU e India tienen marcado consumo de carbòn. Especialmente China por su economìa creciente y necesidades energèticas no tiene otra màs que echarle mano al carbòn. Se espera tambièn que las mejoras en tecnologìas renovables sea un aliciente para no consumir tanto carbòn. Considere que el carbòn contiene azufre y un mal control, conllega a la inyecciòn de azufre en la atmòsfera màs conocida como lluvia àcida. SIn embargo, los “paises desarrollados y emergentes” (el resto solo se queja que ya se llego el fin del mundo) buscan denodadamente soluciones y mejoras en las tecnologìas renovables.


Este diagrama muestra el pronòstico de consumo a nivel mundial segùn el tipo de combustible. Hasta la fecha que se ha realizado este estudio, se muestra que el carbòn tiende a proyectarse como una fuerte fuente de energìa. Sin embargo, esta proyecciòn bien puede cambiar en algo, si es que hay significativos adelantos en las tecnologias renovables y en las polìticas de estudio para investigaciòn y desarrollo a nivel mundial.


Por lo general, un generador eòlico consta de una turbina de viento, la que està enlazada mecànicamente a un caja de engranajes para dar las revoluciones por minuto necesarias al generador elèctrico tambièn acoplado mecànicamente. Luego la  energìa elèctrica producida pasa por convertidores ac/dc y dc/ac para llevar un control òptimo de los paràmetros elèctricos de funcionamiento. Luego con la conversiòn de la energìa al voltaje necesario para su tranmisiòn, va por las lìneas elèctricas a los centros de consumo.


En esta entrada se muestra la figura de varios tipos de generadores eòlicos. Algunos ya son tecnologìa que no se utiliza, màs sirve para propòsitos acadèmicos. Hay otras que han sido tratadas en entradas anteriores.


La figura mostrada muestra el comportamiento en el tiempo de los paràmetros mencionados: velocidad del viento, àngulo de ataque, potencia de la turbina y velocidad angular en una turbina de 2 MW de capacidad. Veran que lo que son renovables tienen fuerte dependencia del elemento motor que en este caso es el viento. Las simulaciones que se hagan, tienen que tener un comportamiento similar al mostrado en la figura.


Aca se muestran dos modelos de tipos de turbinas. Uno de ellos ya lo tratamos en un entrada anterior: el doblemente alimentado. El primer modelo consiste en optimizar la turbina eòlica con el control de la corriente que ingresa al devanado del generador (control de la corriente de campo de exitaciòn).


Uno de los diagramas que màs me ha gustado en todo el proceso de estudiar la microgrids es que les muestro en la presente entrada. Como veràn, las investigaciones avanzan, se encuentran màs y mejores materiales, todo el mundo està en carrera. Atràs quedan aquellos personajes que piensan que el mundo es inmutable y no posible, atràs quedan aquellos que repiten y repiten que las cèlulas solares tienen 10% oò 18% de eficiencia, atràs quedan aquellos que dicen que el mundo està perdido y que no habrà soluciòn al desabastecimiento de petròleo y que por lo tanto el caos se apodera del mundo. Claro dicen eso, pero llenàndose el bolsillo de adeptos religiosos y de toda clase, que buscan en la misericordia de hoy aplazar la bùsqueda de un destino mejor.


Este diagrama mostrado muestra las diferentes partes de una turbina de viento doblemente alimentada. Este formato de turbinas de viento es muy utilizado en la actualidad y generalmente casi todos los fabricantes de grandes turbinas de viento lo utilizan.


Se muestra en la presente entrada, un cuadro en que se explica una comparaciòn entre los diferentes sistemas de turbinas de viento, tanto presentes como de antaño (que ya pasaron de moda y no se construyen). Bueno la tesis, no va por acà, asì que este cuadro es bien didàctico para mostrar el “estado del arte”  y un resumen en la tecnologìa eòlica.


La figura a continuaciòn muestra la dependencia del coeficiente de potencia con el \lambda y \beta para el caso de las turbinas de viento (de hecho, no?). Como bien sabràn el mayor valor de cp se obtiene cuando el angulo de ataque \beta es igual a cero.


A quienes deseen escribir via correo postal mi dirección es:

 JORGE LUIS MIREZ TARRILLO
Sala R4-205. Centro de Tecnologìas de  Informaciòn y Comunicaciones.
Av. Tùpac Amaru s/n. Puerta 5. Pabellón R4.
Universidad Nacional de Ingeniería
Rímac.
Lima. Perù.


Lo habiamos dado en una entrada de las primeras que hice en el blog, pero no se muestra las curvas principales y secundarias de la grid de la gráfica. Como verán el silicio, tiene diferente coeficiente de absorción según la longitud de onda. Esto ha permitido que se trabajen en buscar otros materiales para que puedan absorver mejor en las regiones donde el silicio no hace un buen trabajo, por lo tanto, se han conseguido materiales que son la unión de varias capas de diferentes componentes, los que permiten una mejor absorción de la energía electromagnética que incide.


Ya lo habiamos detallado en entradas anteriores cada curva de las descritas. Pero en esta oportunidad se hace la superposición de las curvas en una sola gráfica. De hecho que acá Matlab/Simulink brinda un poderoso apoyo. Facilita en gran medida el trabajo de datos de laboratorio, los que han sido procesados para darnos cada uno de las curvas que se muestran.