Tese gañadora sobre o sistema de control de aeroxeradores

2003/12/01 Atxotegi Alegria, Uhaina - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Ingeniaritza
• Energia berriztagarriak

O traballo de Haritza Camblong gañou con 480 votos o primeiro concurso de tese organizado polo portal Basque Research. Segundo do lista M. Aranzazu de Zarraga foi química con 288 votos. O terceiro premio recaeu na tese sobre materiais de Pello Uranga Zuaznabar, con 273 votos.

Un total de 35 persoas participaron no concurso de tese e os temas foron diversos: química, materiais, xenética, enxeñaría, medio ambiente, enerxía, física, medicamento, pesca, acústica, informática... Con todo, a maioría das investigacións centráronse na enerxía e a enxeñaría.

Maior control dos aeroxeradores

O carballo Camblong realizou a súa tese en tres universidades: Na Escola Politécnica Superior de Mondragon Unibertsitatea, na Escola de Bordeus de ENSAM e na Universidade ESTIA de Bidarte. O traballo finalizou e será defendido ante o xurado o 18 de decembro. Título da tese: Redución do impacto de perturbacións eólicas na xeración de electricidade mediante aeroxeradores de velocidade variable.

As investigacións levadas a cabo por Haritza centráronse na mellora do sistema de control dos aeroxeradores. En concreto, traballou con aeroxeradores de velocidade variable, cada vez máis utilizados en comparación cos fixos, entre os que se atopa o sistema de control pitch paira modificar a inclinación das pas do aeroxerador. O obxectivo da tese foi deseñar leis de control paira estes aeroxeradores.

Segundo o enxeñeiro Haritza Camblong, a enerxía eólica está a desenvolverse de forma espectacular nos últimos anos debido principalmente aos efectos nocivos sobre o medio ambiente das fontes de enerxía tradicionais e aos últimos avances en aeroxeradores.

O carballo Camblong realizou a súa tese en tres universidades vascas e francesas. (Foto: R. Carton).

E é que a enerxía eólica ten grandes vantaxes: é limpa e renovable e, como o vento sopra por todas partes, está moi estendida. Con todo, tamén ten aspectos menos positivos: non é continuo (ás veces non hai vento) e é difícil de acumular. Doutra banda, hai que ter en conta a erosión, o dano á fauna e á flora ou o terreo afectado pola construción de aeroxeradores. E o seu impacto na paisaxe.

O impacto non só afecta a paisaxe. A enerxía eólica incide cada vez máis na rede eléctrica. De feito, en zonas con moito vento, una parte cada vez maior da potencia da rede eléctrica provén dos xeradores eólicos. Isto xera grandes perturbacións na rede eléctrica que é necesario controlar.

Paira poder levar a cabo estes cambios, Camblong considera imprescindible un control máis próximo dos xeradores eólicos. Este control, ademais, debe realizarse tendo en conta a totalidade do xerador eólico, é dicir, as perturbacións producidas polo vento.

E ese foi o núcleo da tese realizada en Camblong. Deseñar as leis de control dos aeroxeradores de velocidade variable e sistema de control pitch, incluíndo a perturbación producida polo vento. Paira o deseño destes sistemas, ademais de ter en conta as perturbacións do vento, considerou outros catro criterios de optimización: calidade da enerxía eléctrica xerada, rendemento enerxético, mellora da solidez das leis de control e redución das cargas de axuste mecánico entre a turbina e o xerador.

Presenta modelos de simulación

O carballo Camblong presentou na súa tese o modelo de simulación dun aeroxerador de velocidade variable e sistema de control pitch, analizando principalmente o comportamento do vento e a turbina. Esta simulación foi contrastada cos datos reais dun aeroxerador de 180 kW e a información aparecida en varias revistas.

A análise realizouse tendo en conta as tres zonas de funcionamento dos aeroxeradores, con ventos de media velocidade, fortes ou moi fortes. Ademais de que o control do aeroxerador nestas tres zonas é diferente, a potencia eléctrica xerada polo aeroxerador non é directamente proporcional á velocidade do vento. Por tanto, o sistema non é lineal e non pode representarse mediante funcións ou modelos simples.

A maior parte dos parques eólicos ocupan amplos terreos que afectan tanto á fauna como á flora. (Foto: B. Cortabarria).

Paira analizar os comportamentos deste sistema non lineal, a partir do modelo de simulación, Haritza obtivo modelos lineais paira diferentes puntos de funcionamento. En consecuencia, puido deseñar reguladores numéricos robustos paira cada área de funcionamento. Finalmente, o investigador probou estas leis de control nun modelo de simulación non lineal.

Paira o carballo, os modelos de simulación son útiles paira o estudo de leis de control, pero convén probar estas leis nun banco de ensaios antes de integrarse nun xerador eólico real. Así, probou o xerador simulado nun banco de 15 kW e realizou una serie de ensaios experimentais.

Tendo en conta os resultados obtidos en simulacións e bancos de ensaio, o estudo do Carballo conclúe que mediante leis de control avanzadas pódese mellorar o comportamento dos xeradores eólicos.

www.ihobe.net