Iniciativa busca generar nuevas tecnologías en electrónica de potencia, que permitan operar turbinas que requieran una mayor energía, además de mejorar la eficiencia y su interacción con la red eléctrica.
Desarrollar nuevos circuitos de conversión de energía, que permitan alcanzar una mayor potencia, mejorar la eficiencia, además de garantizar la operatividad durante eventuales fallas, son algunos de los objetivos del proyecto Fondecyt “Sistemas de conversión de energía eólica basados en convertidores multinivel y generadores de imanes permanentes multifase y de devanados abiertos”, iniciativa encabezada por el profesor del Departamento de Electrónica de la Universidad Técnica Federico Santa María, Dr. Samir Kouro.
Según detalla el también investigador del Centro Científico Tecnológico de Valparaíso (CCTVal), en los últimos años la energía eólica ha experimentado un sostenido crecimiento en el mundo. Entre las razones de su gran atractivo, se encuentran ser una fuente renovable y limpia, comparada con los combustibles fósiles, y que actualmente puede ser económicamente viable en zonas en que la calidad del viento y su velocidad promedio son buenas.
“Además, las tecnologías asociadas a la energía eólica han disminuido sus costos y aumentado su confiabilidad. A eso se le suma el efecto de economía de escala, es decir, si se aumenta un poco el radio de una turbina, eso tiene una repercusión al cuadrado en la potencia que esta puede capturar. De este modo un pequeño aumento del tamaño y costo produce un efecto mayor en la cantidad de energía eléctrica que genera”, detalla el experto, quien desarrolla esta investigación junto a los alumnos de Postgrado Matías Aguirre, Carlos Reusser y Gabriel Estay.
Todo esto, ha impulsado que el tamaño de las turbinas aumente continuamente y que, “desde el 2000, donde alcanzaban los 80 metros de diámetro con una potencia de 2 MW, se incrementen en la actualidad hasta los 164 metros de diámetro y 8 MW de potencia. Hoy, incluso, se pronostica que algunas puedan alcanzar los 10 MW, pensadas para operar en el mar, en donde el viento es más fuerte y constante”, señala.
En base a lo anterior, detalla Kouro, el sistema de conversión de energía de las turbinas, que opera mediante electrónica de potencia, debe también aumentar a esos niveles de capacidad, generando así una serie de desafíos de índole técnico para los cuales la tecnología actual no necesariamente es la más idónea. “De esta manera, lo que el proyecto busca es desarrollar nuevos circuitos de electrónica de potencia y su control, en conjunto con los generadores eléctricos más modernos, que permitan operar a mayor potencia de manera eficiente y segura, además de garantizar la operatividad del sistema durante eventuales fallas de la red”, opina.
“En particular, lo que estamos viendo, son turbinas con generadores de imanes permanentes de múltiples fases, que generalmente trabajan en bajos niveles de tensión. Estamos desarrollando circuitos que permiten elevar esa tensión en la conexión a la red eléctrica, lo que permite aumentar la potencia, disminuir pérdidas, y mejorar la calidad energética. En vez de usar convertidores conectados en paralelo para aumentar la potencia y transformadores eléctricos para elevar la tensión, estamos utilizando semiconductores de potencia y una tecnología de convertidores multinivel que permiten alcanzar ambos objetivos con una serie de ventajas adicionales”, sostiene.
Fuente: DIRECCIóN GENERAL DE COMUNICACIONES / Universidad Santa María - 06/05/2013
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