Control de convertidor DC/AC trifásico por eliminación selectiva de armónicos

[ES]El objetivo de este trabajo es el desarrollo de un sistema de control de un inversor trifásico mediante una modulación PWM, basada en la eliminación selectiva de armónicos. En este documento se describen las técnicas empleadas en los sistemas actuales, los métodos para implementar el sistema de control propuesto, las tareas a realizar durante el desarrollo del proyecto, una estimación económica y los resultados obtenidos. Con esto, se pretende demostrar que la eficiencia de la solución propuesta es mayor que la de los métodos actuales y que es posible implementarla de una manera sencilla.

Sistema de control de inversor de potencia monofásico por eliminación de armónicos

[ES]Este proyecto consiste en el diseño de un sistema de control integrado para inversores de potencia monofásicos haciendo uso del algoritmo de eliminación de armónicos. De este modo, permite generar una señal de salida con frecuencia controlada, ideal para la alimentación de motores eléctricos monofásicos. El objetivo del mismo es lograr la implementación de un algoritmo de rendimiento superior a las alternativas PWM para casos de frecuencia de salida elevada. El sistema incluye el software y hardware necesario para implementación completa, así como los documentos necesarios para su fabricación en serie.

Diseño y simulación de diferencial electrónico

[ES]En este proyecto, se plantean dos diseños de diferenciales electrónicos así como un modelo de vehículo para comprobar su validez. Se han programado ambos métodos en LabView2013 así como el modelo para llevar a cabo una serie de simulaciones que permitan validar los diseños realizados. Los resultados obtenidos por ambos diferenciales son satisfactorios y podrían utilizarse indistintamente. El estudio realizado sirve como punto de partida para simulaciones más complejas, así como de paso previo para la implementación de estos modelos de diferenciales en vehículos reales.

Diseño y montaje de un identificador y conmutador para carga de baterías en serie

[ES]El objetivo de este proyecto es diseñar y construir un circuito identificador y conmutador para carga de baterías en serie autónomo. La funcionalidad de este dispositivo es determinar cual es la batería menos cargada de un banco de baterías de ácido plomo que alimenta un coche al estándar de 48 voltios(conformado por cuatro baterías de 12 voltios). Una vez determinado cual es la batería menos cargada debe re-­‐ direccionar la corriente dada por una placa solar a dicha batería. Todo esto debe hacerlo de forma autónoma, a través de un programa específico, implementado en un microcontrolador. En las diferentes fases del proyecto se ha diseñado el software, se ha diseñado y montado el hardware y se ha verificado su correcto funcionamiento. Además se presentan los costes y la viabilidad de una propuesta de fabricación estandarizada a partir de los planos resultantes del proyecto. Este proyecto surge como respuesta a la actual necesidad de aumentar la limitada autonomía de los coches eléctricos y hacerlos más eficientes. El proyecto se ha llevado a cabo en el laboratorio de electrónica de la ETSI de Bilbao y pretende promover el uso de los coches eléctricos y energías renovables.

Adapting micro-economy of energy corporations to macroeconomy policies aiming at a sustainable economy

Esta Tesis surgió ante la intensidad y verosimilitud de varias señales o “warnings” asociadas a políticas dirigidas a reducir el peso del petróleo en el sector energético, tanto por razones económicas, como geopolíticas, como ambientales. Como tal Tesis se consolidó al ir incorporando elementos novedosos pero esenciales en el mundo petrolífero, particularmente las “tecnologías habilitantes”, tanto de incidencia directa, como el “fracking” como indirecta, del cual es un gran ejemplo el Vehículo Eléctrico (puro). La Tesis se definió y estructuró para elaborar una serie de indagaciones y disquisiciones, que comportaran un conjunto de conclusiones que fueran útiles para las corporaciones energéticas. También para la comprensión de la propia evolución del sector y de sus prestaciones técnicas y económicas, de cara a dar el servicio que los usuarios finales piden. Dentro de las tareas analíticas y reflexivas de la Tesis, se acuñaron ciertos términos conceptuales para explicar más certeramente la realidad del sector, y tal es el caso del “Investment burden”, que pondera la inversión específica (€/W) requerida por una instalación, con la duración del período de construcción y los riesgos tanto tangibles como regulatorios. Junto a ello la Tesis propone una herramienta de estudio y prognosis, denominada “Market integrated energy efficiency”, especialmente aplicable a dicotomías. Tal es el caso del coche térmico, versus coche eléctrico. El objetivo es optimizar una determinada actividad energética, o la productividad total del sector. Esta Tesis propone varias innovaciones, que se pueden agrupar en dos niveles: el primero dentro del campo de la Energía, y el segundo dentro del campo de las corporaciones, y de manera especial de las corporaciones del sector hidrocarburos. A nivel corporativo, la adaptación a la nueva realidad será función directa de la capacidad de cada corporación para desarrollar y/o comprar las tecnologías que permitan mantener o aumentar cuota de mercado. Las conclusiones de la Tesis apuntan a tres opciones principalmente para un replanteamiento corporativo: - Diversificación energética - Desplazamiento geográfico - Beneficiándose de posibles nuevos nichos tecnológicos, como son: • En upstream: Recuperación estimulada de petróleo mediante uso de energías renovables • En downstream: Aditivos orientados a reducir emisiones • En gestión del cambio: Almacenamiento energético con fines operativos Algunas políticas energéticas siguen la tendencia de crecimiento cero de algunos países de la OCDE. No obstante, la realidad mundial es muy diferente a la de esos países. Por ejemplo, según diversas estimaciones (basadas en bancos de datos solventes, referenciados en la Tesis) el número de vehículos aumentará desde aproximadamente mil millones en la actualidad hasta el doble en 2035; mientras que la producción de petróleo sólo aumentará de 95 a 145 millones de barriles al día. Un aumento del 50% frente a un aumento del 100%. Esto generará un curioso desajuste, que se empezará a sentir en unos pocos años. Las empresas y corporaciones del sector hidrocarburos pueden perder el monopolio que atesoran actualmente en el sector transporte frente a todas las demás fuentes energéticas. Esa pérdida puede quedar compensada por una mejor gestión de todas sus capacidades y una participación más integrada en el mundo de la energía, buscando sinergias donde hasta ahora no había sino distanciamiento. Los productos petrolíferos pueden alimentar cualquier tipo de maquina térmica, como las turbinas Brayton, o alimentar reformadores para la producción masiva de H2 para su posterior uso en pilas combustible. El almacenamiento de productos derivados del petróleo no es ningún reto ni plantea problema alguno; y sin embargo este almacenamiento es la llave para resolver muchos problemas. Es posible que el comercio de petróleo se haga menos volátil debido a los efectos asociados al almacenamiento; pero lo que es seguro es que la eficiencia energética de los usos de ese petróleo será más elevada. La Tesis partía de ciertas amenazas sobre el futuro del petróleo, pero tras el análisis realizado se puede vislumbrar un futuro prometedor en la fusión de políticas medioambientales coercitivas y las nuevas tecnologías emergentes del actual portafolio de oportunidades técnicas. ABSTRACT This Thesis rises from the force and the credibility of a number of warning signs linked to policies aimed at reducing the role of petroleum in the energy industry due to economical, geopolitical and environmental drives. As such Thesis, it grew up based on aggregating new but essentials elements into the petroleum sector. This is the case of “enabling technologies” that have a direct impact on the petroleum industry (such as fracking), or an indirect but deep impact (such as the full electrical vehicle). The Thesis was defined and structured in such a way that could convey useful conclusions for energy corporations through a series of inquiries and treatises. In addition to this, the Thesis also aims at understating la evolution of the energy industry and its capabilities both technical and economical, towards delivering the services required by end users. Within the analytical task performed in the Thesis, new terms were coined. They depict concepts that aid at explaining the facts of the energy industry. This is the case for “Investment burden”, it weights the specific capital investment (€/W) required to build a facility with the time that takes to build it, as well as other tangible risks as those posed by regulation. In addition to this, the Thesis puts forward an application designed for reviewing and predicting: the so called “Market integrated energy efficiency”, especially well-suited for dichotomies, very appealing for the case of the thermal car versus the electric car. The aim is to optimize energy related activity; or even the overall productivity of the system. The innovations proposed in this Thesis can be classified in two tiers. Tier one, within the energy sector; and tier two, related to Energy Corporation in general, but with oil and gas corporations at heart. From a corporate level, the adaptation to new energy era will be linked with the corporation capability to develop or acquire those technologies that will yield to retaining or enhancing market share. The Thesis highlights three options for corporate evolution: - diversification within Energy - geographic displacement - profiting new technologies relevant to important niches of work for the future, as: o Upstream: enhanced oil recovery using renewable energy sources (for upstream companies in the petroleum business) o Downstream: additives for reducing combustion emissions o Management of Change: operational energy storage Some energy policies tend to follow the zero-growth of some OECD countries, but the real thing could be very different. For instance, and according to estimates the number of vehicles in use will grow from 1 billion to more than double this figure 2035; but oil production will only grow from 95 million barrel/day to 145 (a 50% rise of versus an intensification of over a 100%). Hydrocarbon Corporation can lose the monopoly they currently hold over the supply of energy to transportation. This lose can be mitigated through an enhanced used of their capabilities and a higher degree of integration in the world of energy, exploring for synergies in those places were gaps were present. Petroleum products can be used to feed any type of thermal machine, as Brayton turbines, or steam reformers to produce H2 to be exploited in fuel cells. Storing petroleum products does not present any problem, but very many problems can be solved with them. Petroleum trading will likely be less volatile because of the smoothing effects of distributed storage, and indeed the efficiency in petroleum consumption will be much higher. The Thesis kicked off with a menace on the future of petroleum. However, at the end of the analysis, a bright future can be foreseen in the merging between highly demanding environmental policies and the relevant technologies of the currently emerging technical portfolio.

Las infraestructuras de recarga y el despegue del vehículo eléctrico.

Este trabajo revisa la evolución y estado actual de la automoción eléctrica; analiza las ventajas ambientales, de eficiencia energética y de costes del motor eléctrico frente al de combustión interna; y presenta como limitaciones para el uso del vehículo eléctrico, el desarrollo actual de las baterías recargables y la lenta implantación de electrolineras. Con el objetivo de contribuir al desarrollo de una actividad económica respetuosa con el medio ambiente y basada en nuevas tecnologías, se proyecta, a partir de experiencias previas, una instalación de puntos de recarga para una ciudad de 50.000 habitantes con un parque de 100 vehículos eléctricos que dispone de dos plazas de recarga rápida (poste trifásico 400V CA), siete plazas de recarga lenta (postes monofásicos 230V CA) y de 50 módulos fotovoltaicos que producen diariamente la energía equivalente a la recarga lenta de un vehículo en los meses fríos y de dos en los meses cálidos.

Retratos de la conexión fotovoltaica a la red (XVII) El fotovoltaico y la calidad del ser vicio eléctrico: el asunto de las fluctuaciones de potencia

..el reto...de acomodar en nuestro sistema eléctrico las energías renovables… con una gran variabilidad en su aportación en función de las condiciones climáticas y, por tanto, con menor firmeza a la hora de asegurar el equilibrio instantáneo entre la producción y el consumo, que constituye un principio sagrado de la estabilidad de los sistemas eléctricos”..La frecuencia de un sistema eléctrico convencional, basado en máquinas sincrónicas, resulta del equilibrio entre las potencias activas generada y consumida. Así, partiendo de una situación estable (potencia consumida igual a generada, y frecuencia igual a la de referencia) la frecuencia tiende a subir cuando se produce un superávit de potencia, es decir, cuando la generación crece por encima de la demanda y, viceversa, tiende a bajar cuando se produce un déficit de potencia. El andar de un coche puede servir de símil: si circulamos por una recta a velocidad constante (la potencia del motor es igual a la disipada en rozamiento con el aire y con el asfalto que, a su vez, es proporcional a la velocidad) y llegamos a una cuesta arriba la velocidad tiende a reducirse (ahora, la potencia del motor es igual a la disipada en rozamiento más la de elevación del coche en contra de la gravedad. Esta última hace que, si la potencia del motor se mantiene igual que antes, la disponible para disipar en rozamiento sea forzosamente menor y el coche vaya más despacio) y para compensar este efecto es necesario pisar el acelerador (ahora la potencia del motor crece, permitiendo compensar la de elevación y mantener constante la de rozamiento). El símil se establece equiparando la velocidad a la frecuencia, la potencia del motor a la potencia generada, y la potencia disipada en rozamiento y en elevación a la potencia consumida.

Comportamiento mecánico y eléctrico de un gel de silicona empleado en el encapsulamiento de transistores de potencia tipo IGBT

Resumen: Los materiales dieléctricos son ampliamente utilizados en el sector energético, estando a veces sometidos a condiciones de alto estrés eléctrico, mecánico y ambiental en general, que los ponen al borde de procesos y mecanismos de degradación que conllevan a una probable falla futura. Los geles dieléctricos han comenzado a ser ampliamente utilizados en aplicaciones de encapsulamiento de transistores de alta potencia tipo IGBTs (del inglés Insulated Gate Bipolar Transistor), donde se manejan tensiones y corrientes considerables. En la mayoría de los casos, se necesita una protección para evitar descargas en fase gaseosa, ingreso de humedad al circuito y amortiguamiento mecánico para vibraciones. En el presente trabajo caracterizamos con diferentes técnicas aspectos destacables de este tipo de encapsulantes a base de un gel bifásico de silicona. Para observar el proceso de curado se empleó la técnica de espectroscopía de absorción infrarroja (FTIR), junto con la reología oscilatoria desde las propiedades mecánicas. A su vez, esta última, sirvió para comparar información provista por un novedoso concepto que implica observar a estas últimas desde el interior, a partir de la evolución de cavidades gaseosas generadas eléctricamente. Se comprobó que el comportamiento de estas cavidades es sensible a la historia previa del material, es decir, mecanismos de curado y envejecimiento previo.

Análisis operacional del buque diesel eléctrico LNG´c Barcelona Knutsen

En el siguiente trabajo se realizo una descripción del Buque LNG´c Barcelona Knutsen con propulsión DF- Eléctrico y el análisis de operaciones que realiza este con datos reales que obtiene en sus operaciones. Con los siguientes objetivos específicos: Características principales de este buque, dando una breve descripción de un motor Dual, como el que se encontrara en él. Explicando cada elemento más importante que compone la planta de propulsión y la planta de gas, para poder dar paso a la comprensión del método operacional que realiza este. Ya que todo ello intervendrá en el posterior análisis de los modos de operación. En segundo término, se expondrán todos los datos de Boil-Off de dos viajes realizados en Modo GAS, tanto cargado como en lastre, para poder realizar el estudio de la carga como método de combustible para la propulsión. Analizando que procesos pasa esta, desde el día que se sale cargado hasta que se llega a puerto, se descarga y se vuelve en lastre quemando este Boil-Off generado. Estudio integro con datos reales de cada viaje, con el fin de ver el perfil operacional que realiza este tipo de buque. Donde se obtendrán energías generadas, consumos obtenidos, velocidades……pudiendo estudiar la evolución de viaje que realiza. Todos los viajes que se nombraran en conjunto, como viaje “Completo” se realizara una comparativa, con el objetivo del estudio exhaustivo de este. Con el propósito de poder hacer una pequeña comparativa con un buque de turbinas, se explicaran las características de este para poder ver el perfil operacional de un buque con el otro en 24h. Por último, y a fin de concluir se realizara el consumo específico en situación de lastre en modo GAS y HFO, para verificar datos del fabricante respecto del consumo teórico con el real.

Análisis del mercado eléctrico en Escandinavia: NORD POOL

La electricidad es un elemento muy importante para la sociedad y cada vez se depende más para la vida moderna y el trabajo. Como consecuencia, el consumo de electricidad ha crecido año a año y por lo tanto, la producción también ha aumentado. Esto ha provocado que los países estén interconectados entre sí para poder satisfacer la demanda de electricidad. Esta situación ha llevado a la formación del mayor mercado a nivel global de intercambio de electricidad. Este trabajo tiene como objetivo analizar el mercado eléctrico de los países de Noruega, Suecia, Finlandia y Dinamarca y el análisis de los precios de la electricidad. Los resultados sugieren que los precios de la electricidad son muy volátiles, es por ello que en invierno la media de los precios es más alta y en verano es más baja.

Análisis del mercado eléctrico en Escandinavia: NORD POOL

La electricidad es un elemento muy importante para la sociedad y cada vez se depende más para la vida moderna y el trabajo. Como consecuencia, el consumo de electricidad ha crecido año a año y por lo tanto, la producción también ha aumentado. Esto ha provocado que los países estén interconectados entre sí para poder satisfacer la demanda de electricidad. Esta situación ha llevado a la formación del mayor mercado a nivel global de intercambio de electricidad. Este trabajo tiene como objetivo analizar el mercado eléctrico de los países de Noruega, Suecia, Finlandia y Dinamarca y el análisis de los precios de la electricidad. Los resultados sugieren que los precios de la electricidad son muy volátiles, es por ello que en invierno la media de los precios es más alta y en verano es más baja.

Análisis del mercado eléctrico EPEX SPOT (Austria, Alemania, Suiza, Francia)

El objetivo de este trabajo es analizar el mercado EPEX Spot, con el fin de ver si mediante la integración de mercados se consigue converger los precios de la electricidad de Francia, Alemania, Suiza y Austria. En primer lugar se hará una breve descripción del proceso de liberalización llevado a cabo por los países que forman este mercado. A continuación, se introducirá EPEX Spot explicando el funcionamiento y los tipos de mercados que contiene. En la tercera sección se definirá el proceso de la armonización del mercado europeo. Por último, se hará un análisis más exhaustivo de la estructura de mercado de cada país y se examinará la evolución de los precios.

Una aproximación al sector eléctrico

Español:Este TFG pretende exponer de un modo sencillo el mercado eléctrico español. Se trata de un tema de elevada complejidad y gran extensión. Con el fin de alcanzar una idea clara, hemos decidido centrarnos en los puntos de mayor relevancia. En las secciones siguientes abordamos cuestiones relativas al mercado mayorista (pool) y minorista español así como la incipiente reforma eléctrica llevada a cabo por el Gobierno. Después de una breve Introducción, la sección 2 enumera una serie de términos que se utilizan con frecuencia en esta área. La sección 3 proporciona algunos antecedentes sobre el sector eléctrico. La sección 4 se refiere al mercado mayorista, en el cual se realiza la compra-venta diaria de electricidad. En él participan los productores, los distribuidores y los comercializadores de electricidad, así como los consumidores cualificados de energía eléctrica. Dentro de éste nos encontramos el mercado a plazo (o forward), el mercado diario (o spot) y el mercado a corto plazo (o de ajuste). La sección 5 trata del mercado minorista, su diseño y composición. Aquí, las empresas encargadas de comercializar energía (que compran en el mercado mayorista a las empresas generadoras) se la venden a los consumidores finales. En la sección 6 se aborda la Reforma Eléctrica, aclarando los cambios sufridos desde su implantación. Los hechos más llamativos a este respecto son: la eliminación de las subastas CESUR y el cambio de la Tarifa de Último Recurso (TUR) a un Precio Voluntario para el Pequeño Consumidor (PVPC). Por último, hay una sección final con las principales conclusiones.

El vehículo eléctrico en el ámbito de las microrredes eléctricas.

[ES]En este trabajo se propone el diseño técnico de una microrred eléctrica para la recarga domestica del vehículo eléctrico a partir de energías renovables. Para ello se realizará un estudio del emplazamiento de la instalación y con los datos obtenidos se decidirá la fuente de generación renovable más adecuada para satisfacer el requerimiento de energía para la recarga. A continuación se elegirán los componentes que completen la instalación.

Influencia del vehículo eléctrico en la red eléctrica, en función del comportamiento social.

[ES]En la actualidad, el modelo de transporte apenas ha avanzado en el intento de frenar el Cambio Climático o en el cuidado del medio ambiente. Además, el gran negocio que existe detrás del petróleo hace que este tipo de transporte sea poco sostenible. Es por eso que se está desarrollando, a nivel nacional e internacional, una solución a dicho problema que es el uso del vehiculó eléctrico (VE). La introducción masiva del VE permitirá el uso extensivo de fuentes de energía no contaminantes e intermitentes, como son las energías renovables. Sin embargo, los VEs están lejos de ser una tecnología probada. Existen aún muchos problemas en torno a él que deben ser resueltos, entre ellos se encuentra el desarrollo de las baterías, su modelo de negocio y coste o la influencia de la conexión del VE sobre la red eléctrica. Este último problema, estará muy influenciado por el comportamiento social del futuro conductor, lo cual es el eje central del proyecto.