Tesi guanyadora sobre el sistema de control d'aerogeneradors
2003/12/01 Atxotegi Alegria, Uhaina - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria
El treball d'Haritza Camblong ha guanyat amb 480 vots el primer concurs de tesi organitzat pel portal Basque Research. Segon de la llista M. Aranzazu de Zarraga ha estat química amb 288 vots. El tercer premi ha recaigut en la tesi sobre materials de Pello Uranga Zuaznabar, amb 273 vots.
Un total de 35 persones han participat en el concurs de tesi i els temes han estat diversos: química, materials, genètica, enginyeria, medi ambient, energia, física, medicina, pesca, acústica, informàtica... No obstant això, la majoria de les recerques s'han centrat en l'energia i l'enginyeria.
Major control dels aerogeneradors
El roure Camblong ha realitzat la seva tesi en tres universitats: A l'Escola Politècnica Superior de Mondragon Unibertsitatea, a l'Escola de Bordeus d'ENSAM i en la Universitat ESTIA de Bidarte. El treball ha finalitzat i serà defensat davant el jurat el 18 de desembre. Títol de la tesi: Reducció de l'impacte de pertorbacions eòliques en la generació d'electricitat mitjançant aerogeneradors de velocitat variable.
Les recerques dutes a terme per Haritza s'han centrat en la millora del sistema de control dels aerogeneradors. En concret, ha treballat amb aerogeneradors de velocitat variable, cada vegada més utilitzats en comparació amb els fixos, entre els quals es troba el sistema de control pitch per a modificar la inclinació de les pales de l'aerogenerador. L'objectiu de la tesi ha estat dissenyar lleis de control per a aquests aerogeneradors.
Segons l'enginyer Haritza Camblong, l'energia eòlica s'està desenvolupant de manera espectacular en els últims anys degut principalment als efectes nocius sobre el medi ambient de les fonts d'energia tradicionals i als últims avanços en aerogeneradors.
I és que l'energia eòlica té grans avantatges: és neta i renovable i, com el vent bufa pertot arreu, està molt estesa. No obstant això, també té aspectes menys positius: no és continu (a vegades no hi ha vent) i és difícil d'acumular. D'altra banda, cal tenir en compte l'erosió, el mal a la fauna i a la flora o el terreny afectat per la construcció d'aerogeneradors. I el seu impacte en el paisatge.
L'impacte no sols afecta al paisatge. L'energia eòlica incideix cada vegada més en la xarxa elèctrica. De fet, en zones amb molt de vent, una part cada vegada major de la potència de la xarxa elèctrica prové dels generadors eòlics. Això genera grans pertorbacions en la xarxa elèctrica que és necessari controlar.
Per a poder dur a terme aquests canvis, Camblong considera imprescindible un control més pròxim dels generadors eòlics. Aquest control, a més, ha de realitzar-se tenint en compte la totalitat del generador eòlic, és a dir, les pertorbacions produïdes pel vent.
I aquest ha estat el nucli de la tesi realitzada en Camblong. Dissenyar les lleis de control dels aerogeneradors de velocitat variable i sistema de control pitch, incloent la pertorbació produïda pel vent. Per al disseny d'aquests sistemes, a més de tenir en compte les pertorbacions del vent, ha considerat altres quatre criteris d'optimització: qualitat de l'energia elèctrica generada, rendiment energètic, millora de la solidesa de les lleis de control i reducció de les càrregues d'acoblament mecànic entre la turbina i el generador.
Presenta models de simulació
El roure Camblong ha presentat en la seva tesi el model de simulació d'un aerogenerador de velocitat variable i sistema de control pitch, analitzant principalment el comportament del vent i la turbina. Aquesta simulació ha estat contrastada amb les dades reals d'un aerogenerador de 180 kW i la informació apareguda en diverses revistes.
L'anàlisi s'ha realitzat tenint en compte les tres zones de funcionament dels aerogeneradors, amb vents de mitja velocitat, fortes o molt fortes. A més de que el control de l'aerogenerador en aquestes tres zones és diferent, la potència elèctrica generada per l'aerogenerador no és directament proporcional a la velocitat del vent. Per tant, el sistema no és lineal i no pot representar-se mitjançant funcions o models simples.
Per a analitzar els comportaments d'aquest sistema no lineal, a partir del model de simulació, Haritza ha obtingut models lineals per a diferents punts de funcionament. En conseqüència, ha pogut dissenyar reguladors numèrics robustos per a cada àrea de funcionament. Finalment, l'investigador ha provat aquestes lleis de control en un model de simulació no lineal.
Per al roure, els models de simulació són útils per a l'estudi de lleis de control, però convé provar aquestes lleis en un banc d'assajos abans d'integrar-se en un generador eòlic real. Així, ha provat el generador simulat en un banc de 15 kW i ha realitzat una sèrie d'assajos experimentals.
Tenint en compte els resultats obtinguts en simulacions i bancs d'assaig, l'estudi del Roure conclou que mitjançant lleis de control avançades es pot millorar el comportament dels generadors eòlics.
www.ihobe.net
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
