Archivo para noviembre, 2015


change in global solar irradiance G of 15 seconds

Las energías renovables principalmente el viento y el sol tiene un comportamiento no predecible. Y muchas veces es evaluado al año, al mes o en promedio de velocidad de viento por día o lo que se presenta cada hora. Sin embargo, esto son sólo datos que permiten una valorización energético del recurso. Para la operación de pequeñas fuentes de energía, se hace necesario la toma de datos en tiempo más cortos, mucho más sin redes eléctricas inteligentes llamadas microgrid o smartgrid en donde los datos del recurso disponible influencia grandemente la gestión, optimización y predicción de comportamiento de la microred o smartgrid. La figura muestra el comportamiento de la irradiación global durante un día tomado en una ciudad europea – eso no quita de que haya algo similar en cualquier parte del mundo sólo que ellos se tomaron la molestia de publicarlo – en ella haciendo un zoom de la figura se puede ver que en cuestión de lecturas cada 15 segundos hay grandes variaciones de la irradiación solar y éstas tienen un comportamiento aleatorio (no tienen un patrón) y resulta muy interesante pues alimenta la imaginación y afina el criterio de quienes desarrollan e implementan sistemas de control para centrales solares fotovoltaicas.


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III_MIGEMIR_Liberia Costa Rica Diciembre 2015_Modelado y Simulación de la microred eléctrica de CEDER-CIEMAT_Jorge_MIREZ

Programa_MIGEDIR_III_2015_pag_1

Programa_MIGEDIR_III_2015_pag_2

Atiendo a esta reunión bastante importante es que gracias al apoyo de CYTED y CEDER-CIEMAT es que daremos esta conferencia en el marco del IIi Congreso Iberoamericano de Microredes con Generación Distribuida de Renovables. Este evento sirve de marco para el intercambio de información, experiencias y el tomar en contacto con investigadores provenientes de diferentes países de habla hispana y no hispana, dedicados al sector energía y otros sectores incluyendo el aeroespacial en que el uso de fuentes de energía como sol, viento, biomasa, celdas de combustible, entre otras es bastante importante. Y no sólo eso, importante y quizás mucho más lo que es las técnicas de control, predicción, modelamiento y simulación, software desarrollado que son las cosas de mayor valor agregado, la combinación de diferentes escenarios de trabajo y de implementación en industrias, centros de atención de salud, barcos, naves espaciales, soporte de vida en condiciones extremas, etc. Les dejo la portada de mi presentación y cualquier comunicación a jorgemirez2002@gmail.com, y quienes estén por acá, estaremos conversando.


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Estimado(a) colega

Es un gusto para nosotros presentarle el contenido de la última edición de la revista Inge@UAN – Tendencias en la Ingeniería, correspondiente al volumen 5 número 10 de 2015 y que se encuentra disponible en nuestra página web con los siguientes trabajos:

ARTÍCULOS DE INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA Y TECNOLÓGICA

Aplicación del Loop Automation en una red de distribución aérea de media tensión

D. Miraglia, J. Mirez Tarrillo

Acceso al archivo en PDF

INGEUAN Dante Miraglia Jorge Mírez

PD: Con Dante hemos trabajo durante varios meses y años, en el desarrollo de su tema de investigación allá en Cuba, producto de esa interacción es el presente artículo que hoy viernes 20 de Noviembre del 2015, tengo el agrado de recibir en el correo y que en éste post les doy a conocer para que lo puedan leer visitando la página de la Revista. Con Dante seguiremos trabajando, así mismo, queda la invitación a quienes deseen desarrollar temáticas que conlleven a publicaciones, que sea esto algo normal de cada día publicar con cierta regularidad, para demostrar una vez más a los incrédulos que si se puede hacer esto y a la vez, lo que se vierte a los alumnos en las aulas no es cualquier cosa como a veces mediocremente se ha mencionado.


Estimados lectores, éstas son las diapositivas de la ponencia que daré el día jueves 19 de noviembre del 2015 en la Universidad Nacional San Agustín de Arequipa como parte de las actividades del XXII Simposio Peruano de Energía Solar que se está realizando desde del 17 al 21 de Noviembre en Arequipa – Perú. Quedan todos invitados, igualmente bienvenidas sus preguntas, opiniones, sugerencias y el hacer cooperación académica o conversar sobre asuntos laborales. Arequipa está cerca de Bolivia y Chile.

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Master Thesys Daniella Rough Germany 2014

During 2013 and 2014, i was working with Daniella Rough in your thesys master. Title of thesys is: “Techincal and Financial Feasibility of Wind Power to Gas Systems: A Case Study of the Talara Wind Farm, Perú”. Very interesting with complex modelling mathematical and simulation on Matlab/Simulink. I was the second examiner, i live in Perú because Talara Wind Farm has placed near to Piura (in the North of Perú). Actually Talara Wind Farm is in operation.


Pregrado Tesis Félix Almánzar y Raúl Castro República Dominicana 2011

Féliz Almánzar y Raúl Castro, dos jóvenes ahora ingenieros en República Dominicana hacia el año 2011 trabajamos con su tesis de pregrado titulada: “Impacto de la interconexión de una línea de transmisión (HVDC) entre la República Colombia – República Domica, en el sistema eléctrico Dominicano”. El reto fue grande, dado que teniamos que trabajar con el diseño, modelamiento y simulación de una línea de HVDC en la que encontramos en aquella época 2011 poca información. Resulta que hay una solo gran empresa que realiza estas líneas y es ABB, teníamos que hacer bastante búsqueda de información y diversas herramientas tanto conseguidas desde Perú como desde República Dominicana. Finalmente logramos un diseño, su modelamiento y simulación que pudo calcular los parámetros de una línea de transmisión, Féliz y Raúl hicieron la respectiva defensa con éxito y considero que esta es una muy buena solución a la necesidad energética de dicho país. A veces te piden experiencia en determinadas temáticas, pero resulta que logramos ser co-asesores de una tesis, pero tal parece que estas cosas no califican como experiencia para trabajar o solicitar trabajo. En fin, esta temática fue muy interesante y espero poder continuarla con los interesados, grupos de investigación, universidades o ya sea en trabajo profesional.


Pregrado Tesis Diana Núñez Reyes Republica Dominicana 2011

Durante el año 2011 trabajamos con Diana Carolina Núñez Reyes de la República Dominicana en el desarrollo de su tesis de pregrado titulada: “Diseño de un Controlador para el Despacho de Potencia a un Hogar, basado en Energía Renovable” para la Pontifica Universidad Católica Madre y Maestra. En esa oportunidad, era mi primer tesista de pregrado a distancia a la que brindaba asesoramiento usando los medios de comunicación como Gmail, Skype y el envío de correos con preguntas, información, códigos y figuras. Diana aprendió rápidamente a programar en Matlab/Simulink y progresivamente avanzó en sus modelos de instalaciones renovables para una casa típica en su país: República Dominicana. Esta primera experiencia sirvió bastante para los siguientes tesistas que tuve, que por lo general, han sido por lo general, fuera del Perú y a veces quizás será porque en Perú los estudiantes deseas titularse para ganar dinero y no para investigación, los docentes sólo dictar sus clases y ganar, las universidades muchas sólo votar la mayor cantidad de egresados con su título y fastuosas ceremonias como para que la cosa se vea impresionante, he ahí quizás la baja producción científica de mi país.


Estaré presente en Arequipa para dar esta ponencia en que resumo el trabajo del equipo del que formo parte en microredes de la Red CYTED, hablaré sobre el porque de importante es desarrollar modelamiento y simulación de microredes, y también de mi experiencia en un Centro de Desarrollo de Energías Renovables. Para quienes siguen este blog y  mis actividades, yo realizo mi trabajo usando Matlab/Simulink dado que es un software de alto nivel y que facilita mucho la programación, aparte de que es un lenguaje ampliamente conocido, aunque a veces me falta datos y es un tanto difícil encontrar lugares donde hacer pasantías e investigación, otro lío es encontrar el financiamiento en países en que los conocimientos con potencial altamente valor agregado no se valoran.  Quedan cordialmente invitados al evento del cual adjunto el aficho y la programación del mismo..

programme solar arequipa 2015

poster symposium solar arequipa 2015

 

 


power and power coefficient variation with wind speed for the Vestas V80 2 MW and Bergey XL 10 kW turbines

En el presente post les presento los datos de dos turbinas, una que tiene una potencia nominal de 2 MW (Vestas V80 y que he presentado su curva de potencia en un anterior post) y una de 10 kW (Bergey XL). Se muestra tanto la potencia como el coeficiente de potencia. Este post se genera pues recibo varios correos en que leo que es un tanto difícil conseguir datos del coeficiente de potencia. Esta tabla les va a permitir hacer sus programas de modelamiento y simulación al menos bajo estas dos referencias. Pueden ver que a mayor potencia debido a la mayor área que cubre el movimiento de las aspas se logra coeficientes de potencia más alto y mas perdurables con el cambio de la velocidad del viento, de hecho, también contribuye la mayor inercia que posee una turbina de 2 MW. La turbina de 10 kW logra su potencia nominal a velocidad mucho más altas, lo que en sí no es algo deseable, ya que lo ideal es que se logre la potencia máxima a la mínima velocidad posible y ésta se mantenga si hay mayor velocidad de viento hasta la velocidad de corte. También entra a tallar acá los diferentes tipos de control para maximizar la captura de la energía cinética del aire.


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power curve for the Vestas V80 turbine

El presente post es para mostrar en la figura la curva de potencia que describe una turbina eólica de la marca Vestas modelo V80 de capacidad nominal 2 MW. Potencias cada vez mayores involucra mayores problemas de ingeniería que han tenido para desarrollarlas y construirlas, por lo tanto, desde el instante en que se da la velocidad de arranque hasta la velocidad de corte, muchos componentes de la turbina están sometidos a cargas, vibración, fuerzas de diverso tipo y el mismo hecho de capturar parte de la energía cinética del viento y entregarlo a la red eléctrica. Esta gráfica permite a quienes hacen estudios de comportamiento o performance de una smart grid, micro grid o red de generación distribuida a fin de que según la velocidad del viento se cuantifique la inyección de energía eléctrica desde las turbinas eólicas. Datos de viento en cada vez menos tiempo son los ideales para poder tener una verdadera valoración de la influencia, que tan cortos, pues aquellos en que la inercia de la turbina ya no puede compensar la fluctuaciones de la velocidad del viento.


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single-line diagram of the test power system including the advanced DES systems

En este post muestro el ejemplo que han usado para analizar la performance de un sistema eléctrico que cuenta con un Distribuited Energy Storage (almacenamiento de energía distribuida… o su equivalente en español). Muchos de estos escenarios no han sido construidos porque toda vez, éstos se están recién investigando en el mundo, y lo que se ha podido construir son casos puntuales en que casi a medida del laboratorio, universidad o institución de investigación se han implementado. Observen la cantidad de potencia que está involucrada y a eso apunta el mercado eléctrico, a una implementación masiva de estas soluciones en los mercados nacionales. Cargas eléctricas, barras y elementos de acondicionamiento de energía eléctrica desarrollados con electrónica de potencia son esenciales en estas implementaciones, que me encargo de estudiar y por medio de este blog compartir con la comunidad de habla española y a quienes usan el traductor del blog (en inglés). Si desean hacer sus políticas nacionales o estudios de impacto de las renovables o investigaciones relacionadas mi correo jorgemirez2002@gmail.com


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turbine_performance_simulation

En la presente entrada muestro el resultado de un proceso de simulación en Matlab/Simulink de una turbina de viento de 100 kW sobre la cual incide un perfil de velocidades recolectadas durante un período de tiempo de 24 horas. Pueden ver como es que el comportamiento de las diferentes variables tales como la corriente, la potencia, el coeficiente de potencia y el ángulo de ataque. En sí el perfil de velocidad es cada hora, pero bien se puede colocar un data recolecta de menor tiempo de toma de datos, eso haría una gráfica bastante aleatoria por lo que he tratado en esta vez de que se vea un tanto asequible y entendible. Lo que se puede hacer mediante modelos matemáticos construidos adecuadamente y procesos de simulación en software de alto nivel es amplio y poderoso, siempre y cuando se tenga la capacidad de evaluar los resultados bajo un adecuado nivel de crítica, conocimientos de ingeniería y de buscar siempre la perfección del modelo matemático.

PD: Por si acaso el modelo de turbina hecho en Matlab/Simulink está a la venta.


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SolarGIS-Solar-map-Bolivia-en

En este post presento el Mapa Solar de Bolivia, es decir, la cuantificación del recurso irradiación solar en Bolivia. Puede verse que las partes altas colindantes con Perú y Chile son los que tienen el más alto valor de irradiación. Por cierto, cerca esta el Desierto de Atacama y esa zona es una de las regiones priviligeadas del planeta para la instalación de equipos que capturen parte de esa energía incidente y convertirla en electricidad o en calor. Considero que Bolivia y su gobierno tiene la capacidad y decisión para aprovechar ese recurso y otros, como lo viene proponiendo un estudiante en Cochabamba – Bolivia al que he asesorado en el desarrollo de su tesis de pregrado Mario Romero… al que deberían tener en cuenta el contenido de su tesis.

Pase por Bolivia en febrero del 2010 rumbo hacia Sao Paulo, y lo cruce desde Desaguadero, La Paz, Cochambamba; Santa Cruz de la Sierra y Puerto Suárez, para pasar ya a Corumba en Brasil. Tiene diversos pisos ecológicos, zonas abrigadas y frías, sierra y selva, bosques y lugares sin vegetación, diferentes poblaciones… Espero volver a estar por Bolivia pero no de pasada, sino quedarme a conocer un poco más y aportar con lo que puedo enseñar.