Archive for the ‘PV’ Category


Example of General hybrid power system model

A simple block diagram of a hybrid power system is shown in Figure. The sources of electric power in this hybrid system consist of a diesel generator, a battery bank, a PV array, and a wind generator. The diesel generator is the main source of power around the world. The output of the diesel generator is regulated ac voltage, which supplies the load directly through the main distribution transformer. The battery bank, the PV array, and the wind turbine are interlinked through a dc bus. The RTU (Remote Terminal Unit) regulates the flow of power to and from the different units, depending on the load. The integration of a RTU into a hybrid power system is important to enhance the performance of the system. The overall purpose of the RTU is to give knowledgeable personnel the ability to monitor and control the hybrid system from an external control center. Since the hybrid systems of interest in this research are located in remote areas, the ability for external monitoring and control is of utmost importance. The RTU is interfaced with a variety of sensors and control devices located at key locations within the hybrid system. The RTU processes the data from these sensors and transmits it to a control center. In addition, the RTU is also capable of receiving control signals and adjusting parameters within the system without the physical presence of the operating personnel.

Source:
Richard W. Wies, Ron A. Johnson, Ashish N. Agrawal and Tyler J. Chubb “Simulink Model for Economic Analysis and Environmental Impacts of a PV With Diesel-Battery System for Remote Villages” IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 20, No. 2, May 2005

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Example de AC Microgrid with Diesels CHPs PVs Boilers and conextion with Main Grid

This a example of a AC microgrid with differents equipment from usually photovoltaic solar plant (PV), CHPs, boilers and diesel generators. Many electric lines and loads placed on a characteristic topology of new tendence in market electrical

Source:
In-Su Bae and Jin-O Kim “Phasor Discrete Particle Swarm Optimization Algorithm to Configure Micro-grids” Journal of Electrical Engineering & Technology, Vol. 7, No.1, pp. 9 -16, 2012


A example of DC microgrid

Many examples there is in this blog about DC microgrids (see last post or search in blog). This blog is for share information of actual tendence in electricity. It is part of my research as doctoral student in physics in National University of Engineering in Lima, Perú; and actually I am writing in english. For last post, the blog have a traductor box option. Near to 1000 post about diferents topic in renewable energy focused in microgrid, smartgrid and its modelling ans simulation witn Matlab/Simulink. I know this software and its very good, practical for science and engineering. In May or June is possible I will expose mi thesys doctoral, previus days or weeks I posted the exact time for all people see in live or via internet. This figure is other DC microgrid scheme with different technologies interconnected at a some bus DC for transfered electric power. Jorge Mírez (please visit and link my fanpage http://www.facebook.com/jorgemirezperu  )

Source of Figure:
N. R. Rahmanov, N. M. Tabatabaei, K. Dursun, O. Z. Kerimov. “Combined AC-DC Microgrids: Case Study – Network Development and Simulation” International Journal on Technical and Physical Problems of Engineering. September 2012, Issue 12, Volume 4, Number 3, Pages 157 – 161.


when the priority is sun wind battery utility network

This simulation is about microgrid with solar and wind source, battery storage and utility network. It have cost differents and the simulation is para 96 time’s step. The distance between time’s step is configurable and it depend of characteristic of each source and all source in general. Made on Matlab of Math/Works Inc.

 


example_performance_for_optimization_microgrid

Usually the microgrid used wind turbine (wind), PV (sun), battery (batt) and load, aditional it have a PCC with electrical network external (ene). Both the technical operation as the economic operation are important during performance microgrid. In the figure I show the results of optimization process with imaginary energy prices from diferent source mentioned. In top figure is the power distribution between sources and down figure the total cost of each state. Programming linear has been used in this modelling and simulations.


charge and discharge battery

The present post describe the charge and discharge process of a battery bank of a microgrid. This microgrid have a aleatory voltage with inferior and superior limit. The current and electric power of charge and discharge is in picture. This simulation has writing and processing on Matlab/Simulink of MathaWorth Inc. Actually my interest is the control, optimization and management of microgrid DC. Greetings from Perú.


 

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a hybrid ac-dc microgrid system

La figura muestra el concepto de un sistema híbrido ac/dc donde varias fuentes y cargas ac y dc son conectadas a sus correspondientes redes ac y dc. Las redes ac y dc están conectadas a través de dos transformadores y conversores trifásicos ac/dc bidireccionales. Pueden observar la diversidad de micro fuentes que se está utilizando en la descripción de la microred, incluye los diferentes dispositivos de electrónica de potencia que sirven para adecuar la energía eléctrica desde fuentes y para cargas eléctricas. Hay vehículos eléctricos conectados a la microred. Los generadores eólicos tienen diferentes configuración de control (diferentes tipos de turbinas eólicas). Un grupo electrógeno diesel también se da, dado que estos grupos se consideran los que en último caso darán energía a la microred eléctrica en situaciones ya críticas pero a la vez rentables en lo posible en economía. Para todo esto se crea modelos matemáticos de cada elemento y luego se integran en un solo programa en que se puedan cambiar las condiciones de trabajo y analizar las variables de respuesta de lo que se desea estudiar. Yo lo hago en Matlab/Simulink para quienes deseen que les brinde el servicio de asesoramiento.


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Thesys_Mario_Romero_Torrico_Cochabamba_Bolivia_Implementacion de un Sistema de Generación Distribuida con Energias Renovables ENDE Corporacion

En este post muestro la portada de tesis “Implementación de un Sistema de Generación Distribuida con Energías Renovables ENDE Corporación” elaborado por Mario Torrico para la Universidad Privada del Valle en Cochabamba – Bolivia para optar el título de Ingeniero Electromecánico. Trabajo que compartimos durante unos tres meses de intercambio de información, modelos matemáticos y simulaciones numéricas, además de diálogo, envío de información, debate y varios borradores de tesis que iban y venían en el correo electrónico. Su defensa fue un éxito alcanzando la nota de 90/100 para alegría de Mario, de su familia, profesores, colegas y amigos. Éxitos Mario en tu vida profesional, tengo un colega amigo más :)D . En lo personal el tema fue muy interesante e implicó ingresar en una temática no desarrollada e innovadora… la portada de la tesis esta bonita también. Saludos a la plurinación boliviana… A quienes desean desarrollar conmigo sus tesis (Yo como Asesor Externo) a nivel de pregrado y postgrado, así como desarrollar sus proyectos de investigación tanto en universidades, institutos o empresas me escriben.

 


Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 1 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 2 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 3 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 4 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 5 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 6 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 7 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 8 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 9 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 10 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 11 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 12 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 13 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 14 Modelling and Simulation of CEDER-CIEMAT Microgrid pag 15


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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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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.

XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva1 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva2 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva3 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva4 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva5 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva6 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva7 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva8 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva9 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva10 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva11 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva12 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva13 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva14 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva15 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva16 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva17 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva18 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva19 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva20 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva21 XXII Simposio Peruano Energía Solar Jorge MIREZ 2015 Diapositiva22


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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.


en elaboración… libero el contenido si de 780 se incrementa a 3000 “Me Gusta” Emoticón like mi fanpage personal…https://www.facebook.com/jorgemirezperu

energía solar en establecimientos de salud a modo de microred eléctrica


configuration_to_DC_micro-grid

Las microredes son sistemas eléctricos con capacidades de hasta 10 MVA, lo cual para América Latina es una potencia apreciable, sin embargo, en los estándares mundiales 10 MVA es un pizca energética y para lo cual hay que estar ya desde la formación universitaria acostumbrados a realizar todos los cálculos posibles bajo lo que acarrea en equipamiento ese nivel de potencia. La figura muestra un esquema de configuración de microred de corriente continua – acá nada que ver con la absurda y nostálgica idea de la lucha entre AC y DC, esas cosas son arcaicas y quedaron en el pasado, dado que son las actuales necesidades energética y de distribución las que determinan las decisiones en el mercado eléctrico – podrán ver entre elementos entre baterías electroquímicas, super condensadores, celdas de combustible, cargas eléctricas y una conexión hacia la red eléctrica externa. Hay mucha electrónica de potencia?…. Pero sí y lo hay, y no es que se quiera decir que se necesitan muchos ingenieros electrónicos, se necesitan pero buenos, además, estos sistemas ya tienen cierta madurez y son de fabricación masiva y lo bueno es que tienen todas las herramientas para una operación inteligente, así que evitaremos que las empresas nos vengan con el cuentito de que necesitan mantenimiento cada cierto tiempo – cosa que suele suceder es falso y en algunos equipos bastante absurdo – dado el reporte con que suplen con información al controlador central de la microred. Microredes y sus componentes es lo que ahora investigo mediante modelamiento matemático y simulaciones numéricas con Matlab/Simulink…


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production_electricity_for_case

Ante la implementación de un plan de instalación de central solar fotovoltaica se tiene a la mano los registros de irradiación solar diaria, los cuales no nos aportan mucho para ver el desempeño durante las horas del día de una central solar fotovoltaica. Entonces ante ello, hay que plantear escenarios bastante juiciosos para evaluar la producción de electricidad de la central fotovoltaica. Hay por lo general tres escenarios: pésimo, normal y optimista. En el peor de los casos, con poca área para la colocación de los escenarios y una baja radiación es el escenario pesimista (un mal año). El escenario normal es considerando los promedios anuales medios o semejantes que implican pues un escenario casi predicho en que si no hay condiciones adversas es lo que se puede presentar. El escenario optimista es considerando enre las mejores condiciones registradas aquellas a sana juicio pueden representar un funcionamiento bastante bien de la central. La potencia producida se muestra en la gráfica bajo los tres escenarios: pesimista (1), normal (2) y optimista (3). Hecho en Maltab/Simulink of MathWork Inc.


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Best_Research_Cell_Efficiencies_2015

El Laboratorio Nacional de Energías Renovables de los Estados Unidos de América (NREL) ha publicado un compilado de las eficiencias obtenidas en laboratorio de celdas solares fotovoltaicas a nivel mundial en su versión 2015. En anterior post había colocado una versión anterior en que el horizonte era el 2010. Ahora se puede ver como avanza la tecnología en este aspecto a eficiencias cada vez más próximas al límite teórico. Y se ha logrado hasta un escalofriante abrigador 46.9 % de eficiencia (guau). Ok, en fin, seguirán de hecho mejorando y obteniendo a partir de ahi productos que se comercialicen a precios cada vez más competitivos. Tenemos sol para cubrir varias veces nuestras necesidades mundiales de energía. Esperemos que con el tiempo, no se privatice el sol (como ha sucedido en España, cosa descabellada) y que cada quien pueda tener sus paneles solares fotovoltaicos y sus termas solares para tener una mejor calidad de vida.


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energía_solar_diaria_promedio_anual_peru_por_capital_de_departamento

En este post rescato la información de los promedio anual de radiación diaria sobre los capitales de cada región del Perú. Considerando que son las capitales de región, por lo general, las que tienen una mayor población, mayor actividad económica, instalaciones más grandes en todos los aspectos de la vida social y económica. Puede servir como un aproximado para cálculos sustentatorios de instalaciones que aprovechen la energía solar sea para producción de electricidad y calor a nivel de cada región. Al parecer hay cierto promedio anual en casi todas las regiones con algunas variaciones. Ciertamente mientras mas grande sea la instalación se requerirá ya la data más exacta, y si es instalaciones de celdas fotovoltacias mucho más grandes, equipos de medición en tiempo real se hacen necesario porque en base a los datos captados se define la operación del sistema planta solar fotovoltaica. Espero les sirva.


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mapa_de_la_energía_solar_incidente_diaria_promedio_anual_Perú

El mapa solar del Perú lo puedes encontrar en las webs oficiales del Perú y algunas otras publicaciones. Como es mi país natal, la coloco en este post. Somos privilegiados de tener un buen sol y lejos de las grandes aplicaciones en centrales solares de varios MW, están las aplicaciones de baja potencia que pueden beneficiar a la población, las escuelas, los centros de producción manufacturera, los colegios, mercados, establecimientos de salud. En ellos no serán grandes potencias, sin embargo, traen conford y son sostenibles en el largo plazo de vida operacional de cada uno de ellos. Hay que quitarse ese mediocre idiosincracia que sea técnico – económico rentable fijándonos solamente en el dinero, hay otros elementos adicionales a poner en valor: el conford de las personas, la impacto en su formación como estudiante o poblador sobre cuidado del medio ambiente al ver y sentir que las renovables permiten satisfacer su consumo de electricidad y calor y a la vez cuida el medio ambiente. Tenemos un país maravilloso en climas, las organizaciones de base acá y en Latinoamérica deberían impulsar en todos los locales comunales, escuelas, colegios, establecimientos de salud, talleres, etc… paneles solares fotovoltaicos para la producción de electricidad y termas solares para tener agua caliente, sería una forma de mejorar la calidad de vida y contribuir a cuidar nuestros microclimas, los cuales en Perú son miles miles de microclimas.


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data_irradiation_solar_vs_hours_during_one_year

La imagen (la cual es diferente al anterior post J844) forman parte importante de los datos que sirven de trabajo en este trabajo de investigación sobre microredes y energías renovables. En muchos casos es necesario evaluar el potencial energético y la hora es una medida de tiempo bastante usada. Los medidores hacen un promedio de sus lecturas durante una hora y esa es considerada para evaluar el desempeño de un posible sistema de solar fotovoltaica, solar térmico o almacenamiento térmico. La gráfica muestra los datos tomados durante cada hora a lo largo de un año calendario. El comportamiento de la curva es un indicador de la inclinación de la Tierra a lo largo durante un año. Condiciones locales de nubes, lluvias u otros fenómenos definen esos altos y bajos que se observan. Dicho comportamiento por lo general bastante aleatorio, se procura compensar mediante técnicas de control, optimización y predicción que aprovechen sacar el máximo provecho al recurso solar disponible.


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