Archive for the ‘Energy Renewable’ Category
Estimados lectores de mis redes sociales, quería compartir con ustedes el hecho de estar calificado como Investigador RENACYT Nivel IV del CONCYTEC PERÚ… Nos toca en adelante la ardua labor de lograr el siguiente Nivel durante el 2024. Ardua porque se requiere tiempo, financiamiento (usualmente lo que hace más difícil desarrollar y avanzar en investigar), trabajo en equipo, recursos materiales… En fin, a seguir adelante y muchas gracias a quienes hacen y harán posible que sigamos avanzando.
Dr. Jorge Luis Mírez Tarrillo
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A. Azizi, M. Z. Jahromi, P. Dehghanian, H. R. Chamorro, J. Mírez and V. K. Sood, «Decentralized Multi-Objective Energy Management With Dynamic Power Electronic Converters and Demand Response Constraints,» in IEEE Access, vol. 11, pp. 146297-146312, 2023, doi: 10.1109/ACCESS.2023.3344209. keywords: {Costs;Energy management;Renewable energy sources;Power system dynamics;Voltage;Power system stability;Optimization;Demand response;Dynamic generation;demand response;renewable energy;optimization;energy management;microgrid},
https://ieeexplore.ieee.org/document/10364854
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En el presente post se muestra (en figura) resultados de la simulación de como cambia el valor de la eficiencia de una celda de combustible según la temperatura. Es de mencionar que la eficiencia de una celda de combustible (FC) es la división de la energía libre de Gibbs (que es igual al trabajo de salida total) entre la energía total disponible desde la reacción electroquímica. En esto, son los procesos de conducción y convección de transferencia de calor los necesarios a usar para mantener y/o controlar la condiciones de operación de las celdas de combustible. Para la figura se ha desarrollado código MATLAB.
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This post show figure with simulation of variation of efficiency in FC. The efficiency is the relation between Gibbs free energy (that is equal to total output work) and total energy available from electrochemical reaction. Conduction and convective process of heat transfer are necessary for maintenance and/or control of the FC operation. Regads.
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En el presente post se puede observar que la variación del voltaje de circuito abierto o voltaje teórico (OCV en inglés) de una celda de combustible que usa hidrógeno versus la temperatura. En esto está involucrado la energía libre de Gibbs, moles de electrones y la constante de Faraday. Entonces, si con la temperatura se reduce el OCV entonces conviene retirar la energía térmica, lo cual puede servir para calentar agua, calentar el aire de un ambiente y/o algún otro proceso similar. Las variaciones de temperatura operativas al tenerlos ya calculadas para todos los valores posibles, entonces es posible determinar cuando en operación la temperatura cambie y el sistema de control actúe para regular la temperatura con un mayor paso de agua, aire y/o sistemas de conducción y/o convección de calor. Simulado usando MATLAB de MathWorks Inc.
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En el mundo de las energías renovables, las microrredes surgen como elementos organizativos de diferentes fuentes y cargas ubicados dentro de un espacio geográfico delimitado y con uno o más puntos de interconexión sea con otra microrred o con la red eléctrica pública. Paneles solares fotovoltaicos, turbinass eólicas, almacenamiento electroquímico, etc. son parte de sus componentes. La demanda igualmente puede ser residencial, comercial o industrial. Todo esto crea comportamiento de la demanda que es atendido por la oferta y en algún momento pueda haber déficil o sobrante. La figura del presente post muestra un ejemplo acerca de ello, en que tres microrredes debido a sus comportamientos propios, presentan diferente necesidad y sobrante en el tiempo. Hecho con MATLAB.
Dr. Jorge Luis Mírez Tarrillo – PERU
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Wind speed will increase with the height because the friction at earth surface is large. The rate of the increase of wind speed that is often used to characterize the impact of the roughness of the earth’s surface on wind speed is given by the equation of this post, where v is the wind speed at height H, vo is the nominal wind speed at height Ho, and α is the friction coefficient. Made with MATLAB.
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En una configuración de dos barras en DC, la diferencia de voltaje determina la cantidad de energía que fluye por unidad de tiempo, se llama potencia eléctrica, y; que en las dos gráficas del presente post se puede apreciar. En una se observa la diferencia de voltaje considerando la barra fuente con voltaje constante, usualmente asociado a su conexión con un gran sistema eléctrica de potencia o por la autoregulación de voltaje de una fuente. En la otra gráfica, el flujo de potencia eléctrica producido por esa la diferencia de voltaje respectiva. Hecho en MATLAB, con generación de números aleatorios, para lo que vengo investigando que con las DC Microgrids.
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Todo artefacto, componente, máquina, sistema, etc… presenta un progresivo envejecimiento que conlleva a la falla de los equipos los cuales se van registrando durante los años de funcionamiento y con esa información se crea histogramas como el que se muestra en el presente post. Obviamente mientras más fallas se presentan la curva de distribución se forma mejor, y a partir de ello se puede normalizar y tener una función de probabilidad característica de la marca y modelo del equipo, máquina, etc. Elaborado con MATLAB para ustedes queda la gráfica.
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Invitación a participar del Webinar: Microrredes Eléctricas. Expositor: Dr. Jorge Mírez. Jueves 30 de Marzo 2023. Hora: 16:00 horas México (17:00 horas Lima)
Link de Registro Expo Energía México 2023:
https://www.expoenergia.com.mx/Webinar/index.php
Link in IEEExplore: https://ieeexplore.ieee.org/document/9140175
DOI: 10.1109/ICMEAE.2019.00034
Abstract:
This article includes a compilation and analysis of relevant information on the state of the art of the implementation of the Droop Control technique in microgrids. To this end, a summary and compilation of the theoretical models of the Droop Control and a summary of implementations have been made and, in general, try to summarize the great variety of experiences developed in this topic. The chosen experiences have been selected according to the research motivations that are available in the future and that are explained throughout this article, since this will serve as a starting point and guide for future research in microgrids and similar novel topics such as Low Voltage Distribution in Direct Current (LV DC) and DC microgrids (DC MG). The LV DC distribution for this article is related to houses in direct current (DC Home).
Gratefully for this news !!
Regards:
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Determining the necessary area of photovoltaic solar panels to be able to feed a demand is something to evaluate considering that both the demand and the energy source (the Sun) vary in their behavior. The total solar cells area required to supply the load demand can be calculated from the following equation shown in the figure of this post where \F_{s} is the safety factor which includes the possible allowance of insolation data inaccuracy, \V_{F} is the factor of variability which considers the impact of yearly radiation variation. \P_{L} is the power demand, \H_{t} is the solar irradiation and \n_{c} is the efficiency of the photovoltaic solar panel.
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This post has to do with programming and simulating the power curve of a wind turbine and for example I have considered a capacity of 10 MW, with a starting speed of 3 m/s, a nominal speed of 10 m/s and a cutting speed of 25 m/s approx. The output power of wind turbine is described in terms of wind speed from the typical power curve characteristics of the windturbine as it is show in figure of the present post, where, Pw is the wind turbine output power, Pr is the rated output power of WT, u_c is the cut-in wind speed, u_r is the rated wind speed, and u_f is the cut-off wind speed.
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Dear readers, I show you a new simulation using Matlab in the next post. The induced voltage in the coils of a transformer is related to the frequency and the magnetic flux that passes through it. These, beyond the ideal calculation of being constant values, have small variations due to multiple factors, and therefore, lead to the fact that the induced voltage naturally has a slightly variable behavior over time. These changes involve transient processes of energy flow and exchange that can be simulated with Matlab/Simulink creating the appropriate study scenarios. Share my blog. Best regards.
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En el presente video modelamos la potencia de la turbina eólica considerando la variación del área de barrido y la velocidad del viento, además, densidad y coeficiente de potencia se toman como constantes. Hecho en Matlab y 100 % práctico. Invitados a inscribirse en mi canal y seguirme en mis redes sociales.
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ESPOCH 50 años ‘Congreso Internacional ESPOCH 50 años’. Un espacio de investigación con expositores de todo el mundo.
Expositor: Dr. Jorge Luis Mírez Tarrillo
Tema: Microrredes Eléctricas
Institución: Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú.
https://fb.watch/cGlrOoPc9s/
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Estimados lectores. Han pasado 10 años desde que vine por primera vez a la ESPOCH – Escuela Politécnica del Chimborazo en Riobamba, Ecuador. En aquel momento era un estudiante que iniciaba sus estudios de doctorado en física con el ánimo de aportar a lo que ahora es redes eléctricas inteligentes o avanzadas y energías renovables. Ahora, 2022, participo gracias a la invitación de la Facultad de Ciencias de la ESPOCH de las actividades de celebración por los 50 años de Fundación de esta universidad, y es muy grato nuevamente recorrer sus ambientes, re-encontrarme con los amigos que nunca perdimos la comunicación a pesar de la distancia y conocer nuevos colegas, estudiantes y acordar los trabajos de colaboración a futuro. De hecho me toca hacer una exposición y será éste miércoles a las 2:30 pm con el tema: Microrredes Eléctricas Inteligentes… y ésta será un resumen de lo recorrido, de los conceptos básicos, los aportes en la operación, control, optimización, así como la experiencia de modelar matemáticamente las microrredes y sus componentes y de hacer simulación numérica, e ideas concepto y visión de nuevos trabajos; todo esto expuesto en base a las publicaciones Scopus hechas en estos años. Siento que la vida me trae por acá para una pausa en el ajetreo diario y nuevamente interactuar y ver en la labor académica, el motivo de vida que más mejores resultados me ha dado en la vida junto con la familia. Es momento de reactivas blogs, redes sociales y nuevamente centrarme en usar mis conocimientos para la investigación ahora ya abordando redes eléctricas inteligentes, ingeniería biomédica, ingeniería aeroespacial, ingeniería inversa de culturas incas y preincas y hay mucho material borrador que la vida y sus circunstancias hizo que deje de atender, pero es momento de retornar. Gracias a las instituciones, universidades, colegas, amigos y familiares que siempre apoyan, todos en su momento como arte de magia salen al encuentro en el camino de la vida. Gracias ESPOCH, Riobamba y Ecuador, en especial al Dr. Celso Recalde y su equipo de la Facultad de Ciencias. Atentamente: ING. Jorge Luis Mírez Tarrillo.
Dr. Jorge Luis Mírez Tarrillo – PERU
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Dear readers, I am grateful for the multiple visits each day to my different blogs. On the subject of renewable energies, there are concepts such as microgrids (a cell with the ability to connect and disconnect from the Public Electricity Grid (PEG) through a Common Coupling Point with a capacity of up to 10 MW) and nanogrids (a unit of Generally a small residential and / or commercial load equipped with renewable sources such as photovoltaic solar panels, wind turbines or others plus a storage system. Nanogrids and microgrids must work with other similar ones in a coordinated way and sharing resources that they have surplus to Some, transfer it to others. With this, in front of the PEG, the microgrids / nanogrids arrangements that we will call multi-nanogrids – multi-microgrids must present a global balance of excess or missing power of all. The image of this post shows an axis of states – to generalize – how the deficit and surplus of the power that houses the entire set of multi-nanogrids – mult i-microgrids. I hope it is of interest to you and I leave my contact information at the signing of this post. Regards.
Jorge Luis Mírez Tarrillo [Jorge Mírez]
Mechanical Electrica Eng.; MSc & Dr. Physics.
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Lima, Peru
Regards time, the ultimate consumer burns a fuel whose chemical composition varies, see Figure. These variations bring problems for plant operation, whatever is the prime mover (Internal Combustion engine, gas turbine or boiler).
Methane number (MN) characterizes gaseous fuel tendency to auto-ignition. By convention, this index has a value 100 for methane and 0 for hydrogen (Leiker et al., 1972). The gaseous fuels are thus compared with a methane-hydrogen binary mixture. Two gases with same value MN have the same resistance against the spontaneous combustion.
Source:
Natural Gas : Physical Properties and Combustion Features.
By Olivier Le Corre and Khaled Loubar
Offshore wind has emerged as one of the most dynamic technologies in the energy system. For the first time in 2010 global capacity additions of offshore wind surpassed 1 gigawatt (GW). In 2018, a total of 4.3 GW of new offshore wind capacity was completed (see Figure). From 3 GW of offshore wind in operation in 2010, installed capacity expanded to
23 GW in 2018. Annual deployment has increased by nearly 30 % per year, higher than any other source of electricity except solar photovoltaics (PV). By mid-2019, there were over 5,500 offshore turbines connected to a grid in 17 countries. Policy support has been fundamental to this expansion, including through technology-specific capacity tenders, progress on including offshore wind in marine planning, financial support and regulatory efforts to support grid development.
The growth of the offshore wind industry has been fostered in European countries bordering the North Seas, where high quality wind resources and relatively shallow water have provided exceptionally good conditions in which to develop offshore wind technologies and bring them to market. Stable policies supported nearly 17 GW of offshore
wind capacity additions in Europe between 2010 and 2018. The United Kingdom, Germany, Belgium, Netherlands and Denmark together added 2.7 GW of capacity in 2018 alone. China has recently taken strides forward on offshore wind and now stands among the market leaders. In 2018, China added 1.6 GW of offshore wind capacity, the most of any
country. This rapid growth has been driven by the government’s 13th Five-Year Plan, which called for 5 GW of offshore wind capacity to be completed by 2020, and for the establishment of supply chains to support further expansion thereafter.
Source: IEA Offshore Wind Outlook 2019 https://www.iea.org/
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Datos Generales
Good day. My full name is Jorge Luis MIREZ TARRILLO.
I am Peruvian and live in Lima, capital of Perú in South America.I am Mechanical Electrical Engineering, MSc Physics and Dr. Physics (title doctoral thesis: Control, Optimization, and Management of Microgrid Current Direct)
Too, actually job as Principal Professor in Faculty of Oil, Gas and Petrochemical Engineering of Universidad Nacional de Ingeniería (National University of Engineering) in Lima – PERU (Courses: Modern Physics, Differential Equations and Research's Methodology)
My subjects of my interest are control, signal processing, optimization, simulation, biomedical research, smart grid, microgrid, water.
I have experience in Matlab/Simulink programming, biomedical equipment, electrical systems, renewable energies, microgrids, saturated steam systems 100 psi and organizing academic events.
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Matlab/Simulink and Renewable Energy [Jorge Mírez] 
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