Un equipo de investigación de la Universidad de Huelva (UHU) ha desarrollado un sistema que configura los aerogeneradores según las condiciones de viento para optimizar la producción eléctrica. Este innovador estudio, según informa la Fundación Descubre, organismo dependiente de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación, establece una integración eficaz de las turbinas en sistemas de energía que mejoran tanto el rendimiento como la fiabilidad de la potencia eólica.
El trabajo se centra en configurar los componentes fundamentales para lograr una mayor eficiencia y operatividad de los sistemas de energía eólica. Los expertos explican en su artículo titulado ‘A modular IGBT power stack − based and open hardware framework for small wind turbines assessment’, publicado en la revista Sustainable Energy Technologies and Assessments, cómo ajustaron sus configuraciones y características para mejorar el rendimiento general del modelo. Además, crean un escenario para el desarrollo de pruebas de aerogeneradores pequeños, que servirá a la comunidad científica en futuros estudios.
La plataforma experimental permite caracterizar aerogeneradores con una potencia de hasta 15 kilovatios, con posibilidad de escalar a potencias superiores. «Hemos creado una base de experimentación general y de fácil construcción que ha demostrado su eficacia para analizar y comprender el rendimiento de los aerogeneradores en diversas condiciones de viento», señala Reyes Sánchez, investigadora de la Universidad de Huelva y autora del artículo, a la Fundación Descubre.
Este innovador enfoque ha permitido a los expertos analizar, por primera vez, el marco teórico generando datos en distintos escenarios ambientales para adecuar su funcionamiento a condiciones concretas de uso y maximizar la eficacia. Han implementado su estudio en un entorno real, utilizando una plataforma experimental que incluye un ventilador industrial variable para generar viento, rectificador, convertidor elevador, controlador y batería. La propuesta es adaptable y reproducible en diversos escenarios posibles, y tanto la información como la base de ensayos están disponibles para la comunidad científica.
Las turbinas eólicas, diseñadas con grandes palas aerodinámicas en un rotor que gira con el viento, producen electricidad inicialmente de frecuencia variable, debido a fluctuaciones en la velocidad del viento. Esta electricidad debe ser regulada por sistemas de control y acondicionamiento para que sea compatible con la red eléctrica o para uso local. Los expertos han estudiado el sistema completo de conversión de energía eólica (WECS), que incluye turbina, generador, caja de engranajes, sistemas de control y conversión de potencia, y estructuras de soporte como la torre y la nacelle.
El análisis de la influencia de las velocidades variables del viento y de rotación ha sido representado mediante gráficas y ecuaciones polinómicas, ilustrando de manera efectiva la respuesta del sistema a diferentes condiciones. Este estudio supone un avance significativo para la integración de los generadores de turbinas eólicas en los sistemas de energía eléctrica.
Los expertos continúan sus investigaciones enfocadas en la optimización de los sistemas de energía renovable, con el objetivo de facilitar su implantación en edificios tanto para ciudadanía como para empresas. Los trabajos han sido financiados a través del proyecto ‘Sistema de control integral para optimizar la demanda energética de microrredes’, impulsado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades.
Fuente: Junta de Andalucía.
