Posts Tagged ‘celdas de combustible’


DERs with different control strategies

  1. DERs grid-forming: Estas unidades son la columna vertebral de las microgrids. Siendo responsable de mantener estable las condiciones del sistema de potencia, estas unidades constantemente hacen control de frecuencia y voltaje tener a tono los sistemas de generación y la demanda. Estas unidades pueden ser convencionales generadores síncronos o Inversores de Fuente de Voltaje (VSI) con almacenamiento de baterías.
  2. DERs grid-supporting: Unidades controlables (despachables) los cuales son dependientes del voltaje y frecuencia del bus. Estas unidades pueden ser de almacenamiento (volantes de inercia, baterías, almacenamiento térmico) o generadores cuyos principal recursos son despachables (celdas de combustible, micro turbinas, etc).
  3. DERs grid-following: Generadores no controlables. Estas unidades son frecuentemente diseñados para maximizar su salida por medio de Seguidores de Punto de Máxima Potencia (MPPT). Ellos no realizan control de frecuencia y voltaje en su PCC, en su lugar, ellos “siguen” la señal de voltaje y frecuencia y actúan como una fuente de corriente. La principal guía para esta estrategia de control es la incertidumbre de la fuente de energía primaria de estas tecnologías. Algunos ejemplos son las celdas fotovoltaicas y las pequeñas turbinas eólicas.

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Expected development of fuel cell system costs and entry points for different applications

Las celdas de combustible se vienen desarrollando. En la figura se observa la tendencia hecha hace algunos años sobre su introducción al mercado. Esto quiere decir a precios que sean comprables por consumidores, industrias, gobiernos. Hay un gran interés al respecto de las celdas de combustible, dado que se prevé que sean las que reemplacen a los combustibles fósiles en el sector transporte que representa cerca del 20 % del consumo energético mundial. Es un gran mercado, cualquier desarrollo es bienvenido a este ya asfixiado planeta Tierra. Aunque en la figura se observa alguna demora, eso significa que son actualmente temas de investigación, desarrollo e innovación, así que son buenos temas,…


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Secondary DG system with power quality support to priority loads

Este esquema que se muestra en la figura es una alternativa configuración para CHP o celdas de combustible (CHP – generación de calor y energía eléctrica). El sistema CHP opera en paralelo con la red eléctrica para proveer electricidad y energía térmica de bajo costo. El sistema (generador, controles, etc) necesidad ser especialmente diseñados para operación durante salidas de la red para proteger a las cargas prioritarias.

Como se puede ver en la figura, lo diferencia con el post anterior, es que la electrónica se sitúa sobre un conjunto de cargas priorizadas las que son alimentadas en caso de cualquier pertubación (salida del suministro), en cambio, las cargas no priorizadas se quedan sin electricidad.


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Una de las variables termodinámicas importantes es la entalpía, ella refleja el contenido de energía de una sustancia a partir de un estado de referencia. Existen tablas termodinámicas para las diferentes sustancias y se ponen en mayor uso aquellos que están relacionados con la industria.

Dos sustancias bastante usadas en lo que son los estudios de celdas de combustible son el hidrógeno y el oxígeno. Siendo la forma básica de una celda de combustible el tener que  utilizar agua para luego descomponerla en sus dos constituyentes: hidrógeno y oxígeno. El hidrógeno que al interior de la celda de combustible se separa en sus constituyentes, iendo el protón desnudo a través de la membrana protónica y el electrón a través del conductor hacia las cargas eléctricas para luego retornar a la celda de combustible y reunirse formando hidrógeno y agua.

La gráfica mostrada en la presente entrada son las entalpías del hidrógeno y oxígeno en función de la temperatura, toda vez que las celdas de combustible trabajan a cierta temperatura y es necesario tener todos los estados posibles computados para que cuando sea necesario, simplemente se utilice el código desarrollado en Matlab según los fines buscados.