Contribución a integración de sistemas fotovoltaicos conectados a la red: recurso solar y predicción de la generación

En los últimos años se ha producido un aumento constante en la potencia fotovoltaica instalada a nivel mundial. Este crecimiento, acompañado de crecimientos similares en el resto de energías renovables, está motivado por la necesidad de dar respuesta a varios de los retos que planteados al sector energético: creciente preocupación por los efectos en el medioambiente de las emisiones de gases de efecto invernadero, entre los que cabe destacar el cambio climático (IPCC 2011); el inevitable agotamiento de algunas fuentes tradicionales de energía eléctrica, basadas en combustibles fósiles, que llevara aparejado en las próximas décadas un aumento en el coste asociado a producir energía eléctrica mediante estas fuentes como indican Bentley (2002), Gori (2007), Kjastard (2009), Owen (2010) y Hughes (2011), y la necesidad para algunos países de asegurar su independencia energética, factor especialmente crítico para los países europeos debido a su escasez en reservas naturales de combustibles fósiles. La energía solar fotovoltaica, al igual que el resto de energías renovables, proporciona energía eléctrica de manera limpia y segura y plantea soluciones a los problemas mencionados. Asimismo, las energías renovables también presentan beneficios sociales como la creación de empleo cualificado en actividades de ingeniería, fabricación, instalación y mantenimiento, así como en la investigación, desarrollo e innovación. Es por estos motivos que las energías renovables se han visto beneficiadas a lo largo de las últimas décadas de mecanismos favorables, subvenciones y primas a la producción, conducentes a su implantación y desarrollo. La Figura 1.1 muestra la evolución de la potencia total instalada a nivel mundial y su tasa de crecimiento del 2000 al 2012, de acuerdo con datos proporcionados por la Agencia Internacional de la Energía: IEA (2012a, 2013). Los datos incluidos en la Figura 1.1 solo incluyen a los países que pertenecen a la Agencia Internacional de la Energía: Alemania, Australia, Austria, Bélgica, Canadá, China, Corea, Dinamarca, España, Estados Unidos, Finlandia, Francia, Holanda, Israel, Italia, Japón, Malasia, México, Noruega, Portugal, Reino Unido, Suecia, Suiza y Turquía. La potencia instalada muestra un crecimiento de tipo exponencial, incrementándose cada año un 41,6% de media. A los 88,5 GWP de potencia fotovoltaica instalada en todos los países miembros de la IEA a finales de 2012 habría que añadir, siempre según la IEA (2013), 7 GWP adicionales repartidos en seis países que no pertenecen a este organismo: Republica Checa, Grecia, Bulgaria, Eslovaquia, Ucrania y Tailandia. Esta tendencia en la tasa de crecimiento se mantiene incluso en los últimos años del periodo cuando varios países han reducido los incentivos a las energías renovables. Como consecuencia de este crecimiento en algunos países la proporción de energía eléctrica total de origen fotovoltaico empieza a ser apreciable. Para los casos de España, Alemania e Italia, el porcentaje de energía eléctrica final producida sistemas fotovoltaicos conectados a la red (SFCR) fue, respectivamente, de 3,1% y 4,7% en 2012 y de 3,1% en 2011 en Italia. La potencia instalada, la energía producida y la demanda total en estos países desde el año 2006 al 2012, de acuerdo con REE (2012, 2012, 2013), BMU (2013) y TERNA (2013), se recoge en la Tabla 1.1. Para el caso de Italia se incluyen únicamente datos hasta el año 2011 por no encontrarse disponibles datos para 2012. A medida que el nivel de penetración de la energía solar fotovoltaica en los sistemas eléctricos aumenta la necesidad de que este tipo de energía se integre de manera efectiva en dichos sistemas aumenta. La integración efectiva de un generador en el sistema eléctrico requiere que su producción sea conocida de antemano para poder incluirlo en la planificación del sistema eléctrico con el objetivo de que la producción programada para los distintos generadores iguale a la demanda esperada. Esta planificación del sistema eléctrico se suele hacer a escala diaria. Asimismo, además de equilibrar la generación con la demanda esperada un generador eléctrico debe ser capaz de proporcionar servicios auxiliares al sistema eléctrico como compensación de desequilibrios entre generación y consumo, regulación de tensión o inyección de potencia reactiva, entre otros. Por ejemplo, los sistemas fotovoltaicos cuya potencia sea superior a 2 MWP deben contribuir en España desde el 2010 a garantizar la continuidad del suministro eléctrico frente a huecos de tensión (España, 2010), aplicándose a estos sistemas fotovoltaicos el mismo procedimiento de operación – PO 12.3, REE(2006) – que ya se aplicó en su día a los generadores eólicos (España, 2007). La energía fotovoltaica, junto a otras energías renovables como la eólica, ha sido considerada tradicionalmente una fuente de energía no regulable. En consecuencia, no ha sido tenida en cuenta por los operadores de los sistemas eléctricos como una fuente de energía fiable. Esta consideración de la fotovoltaica como fuente de energía no fiable se debe a su dependencia de las condiciones meteorológicas, radiación y temperatura, para producir energía. Si la producción de un sistema fotovoltaico pudiese conocerse con exactitud y con la suficiente antelación se facilitaría su integración en los sistemas eléctricos. Sin embargo, la mera predicción de cuanta energía producirá un sistema fotovoltaico, aun cuando esta predicción se haga sin error, puede no ser suficiente; la energía producida por el sistema fotovoltaico sigue estando limitada por las condiciones meteorológicas y no es posible regular esta producción de energía. Como ya se ha comentado, la capacidad por parte de un generador eléctrico de regular su potencia de salida, tanto anticipadamente como en tiempo real, es crucial a la hora de su integración en el sistema eléctrico.

Caracterización para el consumo de energía eléctrica y potencial de ahorro en la industria de bebidas gaseosas

Tesis (Ingeniero(a) Eléctrico).--Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Programa de Ingeniería Eléctrica, 2015

Telemedida y telecorte en medidores de energía a través de la red eléctrica

Tesis (Ingeniero Eléctrico). -- Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Programa de Ingeniería Eléctrica, 2014

Regulación de potencia de un aerogenerador de eje horizontal a partir de un sistema de control de velocidad de rotación

Tesis (Ingeniero(a) Eléctrico).--Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Programa de Ingeniería Eléctrica, 2014

Análisis de la situación del mercado de energía eléctrica en Colombia

Tomando como punto de partida la Ley 142de Servicios Públicos y la Ley 143 de Energía Eléctrica, sancionadas en 1994,se presenta la libre oferta y demanda de energía eléctrica eliminando los monopolios naturales dentro de los esquemas de mercado mayorista y no regulado desde 1995. Un segmento importante de este mercado no regulado lo constituyen los clientes industriales que en 1997 poseían 1Mw de demanda instantánea, a los cuales va dirigido este proyecto de investigación, con el fin de conocer sus preferencias, conceptos sobre las variables y el desarrollo de ese mercado abierto; a la vez que establecer los usos de energía eléctrica en sus procesos productivos. El conocimiento de estos industriales participantes del mercado no regulado y algunos aspectos de las empresas oferentes de energía eléctrica, es complementado con el análisis del ambiente constituido por los aspectos económicos del sector industrial, tendencias gubernamentales y la regulación vigente en el sector eléctrico

Estudio de viabilidad técnica de generación de energía eléctrica por medio de energía biomotriz

Bogotá (Colombia) : Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Programa de Ingeniería de Diseño y Automatización Electrónica

Estudio de protección integral en redes de distribución eléctrica de media tensión enmallados

Bogotá (Colombia): Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Programa de Ingeniería Eléctrica

Modelo para la aplicación de gestión eficiente de energía para grandes superficies en Colombia (supermercados y almacenes)

Bogotá (Colombia): Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Programa de Ingeniería Eléctrica

Fluctuaciones de tensión eléctrica en redes industriales debidas a la operación de cargas de gran tamaño

La operación de un sistema eléctrico debe cumplir con aspectos de economía, y de seguridad. Un aspecto importante, es la propensión que tienen los circuitos utilizados por las compañías eléctricas a las fluctuaciones en la tensión eléctrica cuando alimentan cargas de gran tamaño. Estas fluctuaciones momentáneas en la magnitud de la tensión suministrada son probablemente los problemas de calidad de la energía más importantes. Sin embargo, los usuarios industriales con servicio de suministro eléctrico exclusivo son más bien la excepción que la regla. En consecuencia, los niveles crecientes de las fluctuaciones de tensión producidos por la operación de cargas cíclicas de tamaños considerables utilizadas por algunos usuarios, se proyectan como una fuente progresiva de deterioro de la calidad de la energía no solo en las instalaciones de los usuarios que las producen sino también en instalaciones vecinas alimentadas por la misma línea. En este documento se propone una metodología para caracterizar los fenómenos electromagnéticos que se presentan en sistemas eléctricos industriales débiles, para establecer un criterio para diagnosticar incompatibilidades entre el sistema eléctrico de suministro y la carga.

La disrupción: el punto de partida de la resiliencia o del fracaso empresarial (reflexiones desde la ingeniería)

La perdurabilidad empresarial ha sido un tema recurrente en la literatura sobre dirección de empresas. A pesar de los avances, la liquidación de las empresas aumenta permanentemente. Buscando alternativas de mejora se estudia el caso de dos empresas cuadragenarias dedicadas a prestar servicios de consultoría en ingeniería eléctrica y civil que, en condiciones de crisis, implementaron acciones que les permitieron, no sólo mantenerse en el mercado sino también fortalecer su estructura financiera. Los resultados demostraron que un enfoque equilibrado caracterizado por la toma oportuna de decisiones y la definición e implementación de estrategias de negocio efectivas constituyen herramientas óptimas para asegurar un mayor grado de resiliencia empresarial.

Sistemas fotovoltaicos este-oeste con capacidad de almacenamiento en la industria

El objetivo de este proyecto fin de carrera es ajustar el perfil generado por un sistema fotovoltaico con orientación este-oeste que dispone de una batería al perfil de demanda de distintas industrias en Alemania. Se ha puesto especial énfasis a los siguientes paquetes de trabajo: • Comparación de la eficiencia de un sistema fotovoltaico este-oeste frente a los resultados obtenidos con la típica orientación sur • Simulación de una instalación fotovoltaica este-oeste con una batería en una industria, basada en el software MATLAB / Simulink • Optimización económica. Los resultados obtenidos muestran que nunca es económico instalar un campo fotovoltaico este-oeste en vez de una instalación con orientación sur, en caso de que la única ventaja esperada sea el ensanche de la curva de generación de potencia.

Análisis del potencial energético del río Toachi para la generación hidroeléctrica.

This article details how the primary studies are specified to establish the flow of energy power generation and principally the turbines design flow, starting from the analysis of how determine the flow of a basin and also the methods to define the runoff flow which generates the rainfalls in the basins, analyzing the kind of grounds. When the flow of the river (basin) and design flow are specified, the type of turbine to be used is determined and also define the best efficiency possible, taking into consideration the geography of the zone of the hydroelectric, the abacus help to choose the turbine in agreed to parameters like electricity potency, voltage drops and voltage. By using the above software previously, for the design house Sarapullo and Alluriquín Hydroelectric Project Toachi machines - Pilatón, it was determined that each generating station will have three turbines type Francis of vertical axis with their complementary systems for its operation which are designed to generate 254.4 megawatts (MW) using a flow of 33.33 m3/s. Keywords: flow, basin, electric power, runoff, hydroelectric, turbine.

Introducción a los sistemas laser y sus aplicaciones.

Tesis (Maestría en Ciencias en Ingeniería Eléctrica con Especialidad en Potencia) UANL

Aplicación de redes de neuronas artificiales a la protección de distancia

Tesis (Maestría en Ciencias de la Ingeniería Eléctrica con Especialidad en Potencia) UANL

Sistemas de recuperación de energía en motores de inducción de rotor devanado con regulación de velocidad

Tesis (Maestría en Ciencias de la Ingeniería Eléctrica con Especialidad en Potencia) UANL