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‣ Desarrollo de un almacenador cinético de energía

Ugena González, David
Fonte: Universidade Carlos III de Madrid Publicador: Universidade Carlos III de Madrid
Tipo: info:eu-repo/semantics/bachelorThesis; info:eu-repo/semantics/masterThesis Formato: application/pdf; application/pdf; application/pdf
Português
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97.8447%
En este proyecto se desarrolla el estudio de un accionamiento completo destinado a la obtención de un Almacenador Cinético de Energía, también conocido como “batería mecánica”, para la posterior aplicación en sistemas ferroviarios. El diseño, fabricación y puesta en marcha del llamado prototipo OMEGA está enclavado dentro del proyecto ACE2, desarrollado conjuntamente por centros de investigación estatales como CEDEX y CIEMAT y cuyo cliente es el Administrador de Infraestructuras Ferroviarias (ADIF). El proyecto ACE consistente en el desarrollo de un Almacenador Cinético de Energía de media potencia, destinado al Alisado de Consumos Eléctricos, evitando con él puntas en el consumo de potencia y reduciendo así el dimensionado de la aparamenta eléctrica asociada a la instalación y la factura eléctrica. El objetivo de este prototipo es poder desarrollar y posteriormente ensayar un conjunto formado por máquina y accionamiento que permitan obtener las condiciones óptimas de funcionamiento que puedan servir como base para el proyecto ACE. El sistema está formado por un volante de inercia solidario al rotor de una máquina eléctrica de reluctancia conmutada que trabajará como motor o como generador en función de las necesidades del sistema. Como motor...

‣ Climatización de un edificio aplicando técnicas de almacenamiento de frío

Simón San Román, Pablo
Fonte: Universidade Carlos III de Madrid Publicador: Universidade Carlos III de Madrid
Tipo: info:eu-repo/semantics/bachelorThesis; info:eu-repo/semantics/masterThesis Formato: application/pdf; application/pdf
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88.99953%
La necesidad de hacer frente al déficit energético, originado por el incesante aumento del consumo de energía, debe ser ampliamente difundido porque es indispensable crear una conciencia colectiva sobre su uso racional. Un sistema de aire acondicionado bien proyectado y ejecutado, orientado hacia el ahorro de energía, debe contar con equipos eficientes, uso de combustibles económicos o fuentes de energía alternativas. Además a esto debe agregarse una correcta operación, mediante temperaturas, velocidad de distribución de fluidos, tiempos de utilización y sistemas de control óptimos. Por otra parte, la aplicación de un adecuado aislamiento térmico y la mejora en la hermeticidad de los edificios es fundamental, dado que implica equipos más pequeños con menor consumo energético durante toda la vida útil. Los proyectos deben realizarse en función de las características de las instalaciones, así como estructurarse de manera coherente, debiéndose efectuar un balance energético con un análisis económico para definir la solución más conveniente. Debe tenerse en cuenta que instalar equipamientos más eficientes, adoptar aislantes más eficaces, proyectar edificios que disipen menos energía o proveer instalaciones que recuperen energía...

‣ Control inalámbrico de sistemas basado en el uso de energía solar

Garrido Díaz, Oliver
Fonte: Universidade Carlos III de Madrid Publicador: Universidade Carlos III de Madrid
Tipo: info:eu-repo/semantics/bachelorThesis; info:eu-repo/semantics/masterThesis Formato: application/pdf
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98.46304%
Actualmente pueden encontrarse en el mercado dispositivos electrónicos de bajo consumo que se alimentan a partir de fuentes y sistemas de generación renovables. La utilización de dichos sistemas es limitada, dada su capacidad y discontinuidad energética. Aún así se han desarrollado aplicaciones de utilidad con importantes ventajas respecto a su equivalente con alimentación tradicional (pilas o baterías). Estos sistemas ‘limpios’ proporcionan alimentación autónoma sin necesidad, en la mayoría de los casos, de mantenimiento. El objetivo principal de este proyecto es desarrollar dos aplicaciones a partir de uno de estos sistemas de generación para lograr un funcionamiento completamente autónomo. Estos sistemas de generación usados en dispositivos de bajo consumo son los llamados ‘recolectores’ o ‘energy harvesting systems’ en la bibliografía anglosajona. Entre las fuentes primarias de las que extraen energía eléctrica se encuentran la luz solar (también luz artificial), el movimiento, gradientes de temperatura, cargas electrostáticas, etc. Cada sistema tiene sus particularidades especiales de aplicación en función de factores como su capacidad energética, disponibilidad de la misma, tamaño, peso, etc. En este proyecto se ha optado por la energía solar por motivos que se expondrán más adelante. Se ha empleado un pequeño panel fotovoltaico del tamaño habitual de los que usa un farol de jardín...

‣ Generación de escenarios de producción eólica para el análisis probabilístico de la operación de sistemas de energía eléctrica

Jaramillo Duque, Álvaro
Fonte: Universidade Carlos III de Madrid Publicador: Universidade Carlos III de Madrid
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
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88.79257%
El objetivo general de la tesis consiste en generar trayectorias de la producción eólica futura para el análisis probabilístico de los sistemas de energía eléctrica. Esta información puede ser utilizada para el comercio en los mercados de energía, para la determinación y la resolución de restricciones en la operación del sistema, para la estimación de las reservas de energía, entre otros usos. De esta forma, se facilita la integración de las fuentes no gestionables, y en particular, de la energía eólica. Para conseguir este objetivo se desarrolló un modelo estocástico de la producción eólica. Este modelo genera escenarios de producción condicionados por la predicción a corto plazo. El modelo caracteriza las trayectorias simuladas basándose en la información obtenida del comportamiento pasado del parque eólico: producciones reales y sus respectivas previsiones a diferentes horizontes de predicción. Este tipo de información es la que usualmente poseen los productores eólicos y el operador del sistema, de forma que son los únicos datos disponibles para obtener el modelo. El modelo se desarrolla partiendo de la teoría de las funciones cópula, como una herramienta para el modelado multivariante de variables aleatorias. Para el modelo multivariante es necesario obtener los modelos para las funciones de densidad univariantes de los errores de la predicción. Para obtener estos modelos se parte de los datos de un parque eólico...

‣ Desarrollo de un sistema de ensayos de fuentes electroquímicas de alta potencia

Huete Corps, Miguel Ángel
Fonte: Universidade Carlos III de Madrid Publicador: Universidade Carlos III de Madrid
Tipo: info:eu-repo/semantics/bachelorThesis; info:eu-repo/semantics/masterThesis Formato: application/pdf
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88.56586%
La situación energética está condicionada por las reducidas reservas de combustibles fósiles. Este hecho, junto con la creciente preocupación por el medioambiente, conlleva el impulso de la investigación y desarrollo de otros tipos de fuentes de energía. Por ejemplo en el sector del transporte, el motor de combustible puede ser sustituido por sistemas electroquímicos como pilas de combustible, baterías o supercondensadores. El éxito de la implantación de estos sistemas a nivel general depende de la superación de problemas como el coste y la autonomía. Este Proyecto Fin de Carrera está dentro del proyecto del Laboratorio de Sistemas de Almacenamiento de Energía del Departamento de Ingeniería Eléctrica donde se pretende crear un equipo el cual pueda efectuar la mayoría de ensayos que se realizan a los sistemas de almacenamiento electroquímico, y en particular este proyecto aborda el desarrollo del software para el control del equipo. En el cual se estudian los distintos tipos de almacenamiento y los habituales ensayos que se les realiza. Además se procede a estudiar las distintas configuraciones de los equipos para después programarlas en el software. ________________________________________________________________________________________________________; The energy situation is conditioned by the limited reserves of fossil fuels. This fact...

‣ Transferencia de calor en un lecho fijo para almacenamiento de energía térmica

López Torres, José Ignacio
Fonte: Universidade Carlos III de Madrid Publicador: Universidade Carlos III de Madrid
Tipo: info:eu-repo/semantics/bachelorThesis; info:eu-repo/semantics/masterThesis Formato: application/pdf
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98.73293%
El objetivo del presente proyecto es el análisis del proceso de transferencia de calor en un lecho fijo para el almacenamiento de energía térmica. Para ello habrá que modelar el proceso de transferencia térmica a partir de un sistema de dos fases: se presentará un sistema en derivadas parciales, una ecuación para el sólido y otra para el fluido. Se estudiará el caso unidimensional, en el que solo existen variaciones de temperatura en la dirección axial y en el que no existe cambio de fase en el material de almacenamiento. A continuación se resolverán las ecuaciones mediante el método de diferencias finitas para el que previamente habrá que realizar un acondicionamiento del modelo mediante la adimensionalización y discretización de las ecuaciones. Para alcanzar los resultados se hará uso del método matricial y del software matemático Matlab para la programación numérica. Se analizará el proceso de almacenamiento térmico en un lecho de referencia de altura igual al diámetro a través de parámetros como la eficiencia o el factor de almacenamiento del lecho y se examinará como afecta a estos parámetros la variación del caudal de aire de entrada (con velocidades inferiores a la de mínima fluidización) o de la altura del lecho. Por último se compararán los resultados obtenidos del lecho simulado con medidas obtenidas experimentalmente que han sido proporcionadas para tal efecto por la tutora del proyecto y que han sido realizadas por el departamento de Ingeniería Térmica y de Fluidos de la Universidad Carlos III de Madrid.

‣ Modelado y caracterización funcional en régimen dinámico de sistemas electroquímicos de almacenamiento de energía: aplicación a supercondensadores y baterías de iones de litio

Castaño Solís, Sandra Patricia
Fonte: Universidade Carlos III de Madrid Publicador: Universidade Carlos III de Madrid
Tipo: Tese de Doutorado
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89.11812%
El modelo energético actual presenta una situación insostenible desde los puntos de vista medioambiental y económico. Las fuentes de energía renovables, son una alternativa que puede mejorar este complicado panorama energético. Sin embargo, la irregularidad en la generación asociada a estas fuentes de energía, las hace menos competitivas frente a las fuentes basadas en combustibles fósiles. Además, el uso de energía renovable no es suficiente para reducir el impacto medioambiental de los combustibles. Esto es debido a que el transporte es uno de los principales causantes de las emisiones de gases efecto invernadero y presenta una dependencia casi total de los derivados del petróleo. Por estas razones, el uso de sistemas de almacenamiento electroquímico, se presenta cada vez más como una opción viable para su uso en sistemas de energía de respaldo en el caso de fuentes renovables de energía y como fuente principal de energía en el caso de vehículos eléctricos, gracias a los desarrollos que han experimentado tecnologías tales como los supercondensadores y baterías de iones de litio. Para integrar estos sistemas de almacenamiento en aplicaciones eléctricas de gran potencia es necesario conocer su funcionamiento y tener a disposición modelos que permitan simular el comportamiento real de estos dispositivos. Sin embargo...

‣ Tecnologías de acumulación de energía para su uso en la compañía eléctrica : baterías de sodio-azufre

Gil González-Madroño, Eduardo
Fonte: Universidade Carlos III de Madrid Publicador: Universidade Carlos III de Madrid
Tipo: info:eu-repo/semantics/bachelorThesis; info:eu-repo/semantics/masterThesis Formato: application/pdf
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108.58843%
Cada vez tiene más aceptación el hecho de que el sector energético en general, y el eléctrico en particular, debe comenzar a enfrentar grandes retos en el medio y largo plazo relacionados no sólo con el futuro agotamiento de los recursos fósiles, también con el auge que presentan las energías renovables y con la nueva concepción de las redes de transporte y energía eléctrica. La componente de acumulación dentro del sistema eléctrico es, tanto a escala nacional como global, de muy pequeña importancia y, sin embargo, es uno de los talones de Aquiles de dicho sistema. La temática de este proyecto se centra, primeramente, en aportar una visión global del papel a jugar por la acumulación en el sector eléctrico, qué clase de aplicaciones pueden obtenerse y cuál es el rol del almacenamiento de energía en la integración de las energías renovables. En una segunda parte se realiza una descripción del estado del arte de la tecnología de acumulación de baterías de sodio-azufre ya que es una tecnologías que presenta características favorables para su uso estacionario en el escenario de la empresa eléctrica (buena capacidad de almacenamiento, elevada densidad energética y potencia especifica buen rendimiento...) En la parte final del texto se ofrece un análisis a escala nacional sobre la viabilidad de aplicación de las tecnologías de acumulación en técnicas de afeitado de pico. Asimismo se realiza un análisis de viabilidad técnico-económica de la instalación de baterías de sodio-azufre...

‣ Elaboración de un sistema de almacenamiento de energía eléctrica por medio de movimiento mecánico

Aristizábal Arias, Daniel; Marín Echavarría, Andrés Felipe
Fonte: Universidad Tecnológica de Pereira; Facultad de Tecnologías Publicador: Universidad Tecnológica de Pereira; Facultad de Tecnologías
Tipo: Tese de Doutorado Formato: PDF
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98.33529%
Este proyecto es un sistema de generación de energía eléctrica por medio de movimiento mecánico, generada por medio del movimiento rotacional que genera una bicicleta estática gracias al esfuerzo generado por un usuario. En este informe se presenta todo el proceso del diseño, simulación y elaboración de este proyecto. Detalladamente se explica el funcionamiento desde el generador hasta los circuitos necesarios para asegurar el funcionamiento óptimo y la alimentación de dispositivos de bajo consumo (celulares, computadores portátiles y lámparas), se muestra también el gran valor que puede tomar la utilización de un sistema de energía auto sostenible en cualquier domicilio.

‣ Integración de Fuentes de Energía Renovable No Convencional mediante el Vector Energético Hidrógeno

Minera San Pedro Ltda; Universidad de Santiago de Chile; PAOLA AMANDABLAZQUEZ GIRAUDO
Fonte: Corporação de Fomento da Produção Publicador: Corporação de Fomento da Produção
Tipo: proyecto
Publicado em 14/01/2013 Português
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88.926045%
Las Fuentes de Energías Renovables No Convencionales (ernc) Son un Aporte Real y Permanente de Energía Limpia. sin Embargo Estas Fuentes de Ernc Son Intermitentes por su Propia Naturaleza. Así para un Aprovechamiento Real de Estas Aparte de los Paneles Fotovoltaicos Y/o Aerogeneradores se Debe Poder Almacenar la Energía Producida en Horas de Baja Demanda para Ser Utilizada Posteriormente cuando el Sistema lo Requiera. Almacenar la Energía Eléctrica No Es Tarea Fácil y se Debe Recurrir a Centrales Hidroeléctricas Reversibles o de Bombeo que Utilizan la Energía de las Horas Valle para Almacenar Agua en un Embalse en Altura en Condiciones de Ser Usada (en Generación) en Horas Punta. También se Puede Utilizar la Transformación de la Energía Eléctrica a Energía Química Utilizando Baterías para el Almacenamiento. Ambas Formas de Almacenamiento Son Poco Eficientes Pero Además la Última de ellas Utiliza Materiales Contaminantes y Dañinos al Medio Ambiente y Es de un Alto Costo. En General para Satisfacer la Demanda con Ernc se Crea un Sistema en que la Energía la Proporcionan Paneles Fotovoltaicos y Aerogeneradores Mientras que un Gran Número de Baterías se Emplea para Almacenarla. Es También Usual que se Acople al Sistema Descrito un Generador Eléctrico con Motor a Petróleo. Aunque un Sistema de Esas Características Es Capaz de Acomodar las Variaciones Diarias y Estacionales de las Fuentes No se Libera de Ninguna Manera de Usar Combustibles Fósiles Ni Tampoco Deja de Usar y Emitir Productos Tóxicos y Dañinos para el Medio Ambiente. El Hidrógeno Es Considerado el Combustible del Futuro a Largo Plazo. Puede Obtenerse de una Amplia Variedad de Fuentes Energéticas Puede Transportarse de Manera Efectiva y Finalmente Puede Convertirse en Electricidad por Medio de Celdas de Combustible (fc) o Como También se Les Denomina pilas de Combustible de Manera Muy Eficiente y sin Dañar el Medio Ambiente. Sociedades Más Avanzadas que la Nuestra Como la Comunidad Europea Usa Canadá Japón Corea entre Muchas Otras desde Hace Varias Décadas Vienen Invirtiendo Inmensos Recursos en Investigación y Desarrollo para Pasar de una Economía Basada en los Combustibles Fósiles a una Economía Basada en el Uso del Hidrógeno Como Combustible. la Acumulación de Energía de las Centrales Intermitentes Utilizando Hidrógeno Como Vector Energético Es lo que se ha Dado en Llamar la Economía de Hidrógeno. La Base Científica y Tecnológica de un Sistema Como este se Basa en Algunas Propiedades Características del Hidrógeno Como Combustible. En Primer Lugar la Combustión de Hidrógeno Genera Vapor de Agua Como Único Producto Libre de Gases de Efecto Invernadero y de Material Particulado. Si el Proceso se Mantiene a Temperaturas Moderadas Tampoco Produce Nox Aunque se Utilice Aire Como Comburente. En Segundo Lugar el Hidrógeno Es el Átomo Más Simple de la Naturaleza lo que Tiene una Influencia Directa en los Procesos de Obtención y Consumo de este ya que No hay Posibilidades de Reacciones Laterales que Disminuyan la Eficiencia del Proceso. En Tercer Lugar Tanto la Conversión de Energía Eléctrica a Hidrógeno Vía Electrólisis de Agua Como la Transformación de Hidrógeno a Energía Eléctrica mediante Células de Combustible Son Procesos Altamente Eficientes con un Desarrollo Tecnológico Muy Avanzado. Se Reporta que la Producción Industrial de Hidrógeno por Electrólisis Logra Eficiencias del 78 % Global Mientras que la Reconversión de Hidrógeno Vía Células de Combustible Alcanza el 50 % Eléctrico Pudiendo Llegar al 85 % en Sistemas con Cogeneración. por Último los Sistemas de Pilas de Combustible Mantienen sus Figuras de Eficiencia Casi Independientemente de la Escala lo que Permite Integrarlas a Sistemas de Generación Distribuida en Redes Inteligentes o en Pequeñas (micro Redes) Aplicaciones Aisladas. Los Problemas que ha Encontrado Esta Tecnología para su Aplicación Son Varios Pero ellos No Son Relevantes para el Presente Proyecto que Usa el Vector Hidrógeno en una Aplicación Estacionaría. Ambos Temas...

‣ Proyecto de Integración deFuentes de Energía Renovable No Convencionales mediante el vector energético Hidrógeno

I Municipalidad de la Ligua; Ingenieria Termica Gonzalo Vera Marambio E. I. R. L.; Universidad de Santiago de Chile; RODRIGO SÁNCHEZ GIRÁLDEZ - V REGION
Fonte: Corporação de Fomento da Produção Publicador: Corporação de Fomento da Produção
Tipo: proyecto
Publicado em 10/07/2011 Português
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88.90522%
Las fuentes de Energías Renovables No Convencionales (ERNC) son un aporte real y permanente de energía limpia. Sin embargo estas fuentes de ERNC son intermitentes por su propia naturaleza. Así para un aprovechamiento real de estas se debe implementar un sistema que permita almacenar la energía producida en horas de baja demanda para ser utilizada posteriormente cuando el sistema lo requiera. Almacenar la energía eléctrica no es tarea fácil y se debe recurrir a centrales hidroeléctricas reversibles o de bombeo que utilizan la energía de las horas valle para almacenar agua en un embalse en altura en condiciones de ser usada (en generación) en horas punta. También se puede utilizar la transformación de la energía eléctrica a energía química utilizando baterías para el almacenamiento. Ambas formas de almacenamiento son poco eficientes pero además la última de ellas utiliza materiales contaminantes y dañinos al medio ambiente.El Hidrógeno es considerado el combustible del futuro a largo plazo. Puede obtenerse de una amplia variedad de fuentes energéticas puede transportarse de manera efectiva y finalmente puede convertirse en electricidad por medio de pilas de combustible de manera muy eficiente y sin dañar el Medio Ambiente. Sociedades más avanzadas que la nuestra como la Comunidad Europea USA Canadá entre muchas otras desde hace varias décadas vienen invirtiendo inmensos recursos en investigación y desarrollo para pasar de una economía basada en los combustibles fósiles a una economía basada en el uso del Hidrógeno como combustible. La acumulación de energía de las centrales intermitentes de ERNC utilizando hidrógeno como vector energético es lo que se ha dado en llamar la economía de hidrógeno. La base científica y tecnológica de un sistema como este se basa en algunas propiedades características del hidrógeno como combustible. En primer lugar la combustión de hidrógeno genera vapor de agua como único producto libre de gases de efecto invernadero y de material particulado. Si el proceso se mantiene a temperaturas moderadas tampoco produce NOx aunque se utilice aire como comburente. En segundo lugar el hidrógeno es el átomo más simple de la naturaleza lo que tiene una influencia directa en los procesos de obtención y consumo de este ya que no hay posibilidades de reacciones laterales que disminuyan la eficiencia del proceso. En tercer lugar tanto la conversión de energía eléctrica a hidrógeno vía electrólisis de agua como la transformación de hidrógeno a energía eléctrica mediante células de combustible son procesos altamente eficientes con un desarrollo tecnológico muy avanzado. Se reporta que la producción industrial de hidrógeno por electrólisis logra eficiencias del 75 % global mientras que la reconversión de hidrógeno vía células de combustible alcanza el 55 % eléctrico pudiendo llegar al 70 % en sistemas con cogeneración. Por último los sistemas de pilas de combustible mantienen sus figuras de eficiencia casi independientemente de la escala lo que permite integrarlas a sistemas de generación distribuida redes inteligentes o pequeñas (micro redes) aplicaciones aisladas. Los problemas que ha encontrado esta tecnología para su aplicación son varios pero se pueden resumir en dos grandes temas: el almacenamiento y transporte de hidrógeno en aplicaciones móviles y el costo de instalación de las pilas de combustible. El costo de las pilas de combustible está asociado a la economía de escala necesaria para disminuir sus costos de manufactura. Esta economía de escala requiere una red de distribución de hidrógeno adecuada que aún no existe y que tampoco se desarrolla por el alto costo de las pilas de combustible. El rompimiento de este círculo vicioso mediante la utilización de hidrógeno como combustible limpio mediante métodos como combustión directa como paso intermedio posibilitaría la aceleración en el proceso de penetración de mercado de esta nueva tecnología.; El objetivo general del presente perfil de proyecto es desarrollar todos los aspectos necesarios que permitan formular exitosamente un Proyecto para la Línea 2 de I+D Aplicada en el tema de Integración de Fuentes de Energía Renovable No Convencionales usando el Hidrógeno. El objetivo estratégico del presente perfil es el de eliminar las barreras de conocimiento en torno a la instalación de sistemas híbridos de ERNC eliminando de paso el estigma de su intermitencia con la incorporación del vector energético hidrógeno. El objetivo general del futuro proyecto I+D Aplicado será desarrollar la tecnología del hidrogeno como parte integral de un sistema hibrido basado en fuentes de ERNC para lo que propone soluciones a la producción almacenamiento y utilización de este vector energético en un pequeño poblado piloto de la V Región del país con el fin de convertir la población piloto en una comunidad con un suministro sustentable de energía limpia e independiente del uso de combustibles fósiles. Planteará soluciones energéticas basadas en hidrógeno renovable que impulsarán a la industria nacional a desarrollar productos y servicios aplicables en distintos escenarios de ERNC.; Corporación de Fomento de la Producción

‣ Control de un sistema de almacenamiento de energía empleando volantes de inercia en regulación de frecuencia

Seisdedos Canales, Álvaro Javier
Fonte: Universidad de Chile Publicador: Universidad de Chile
Tipo: Tesis
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118.62365%
Ingeniero Civil Electricista; Los dispositivos de almacenamiento de energía permiten mejorar la calidad y seguridad del suministro eléctrico. En este trabajo se presenta el dispositivo basado en una masa girante, denominada volante de inercia, conectada a una máquina eléctrica con el propósito de transformar la energía eléctrica en cinética rotacional y viceversa, sistema denominado FESS (Flywheel Energy Storage System). Se presenta como objetivo principal modelar, controlar y simular un FESS aplicado a regulación de frecuencia y como objetivo secundario buscar, desarrollar y evaluar posibles aplicaciones de este dispositivo en los sistemas eléctricos chilenos SIC y SING. Para alcanzar los objetivos el trabajo se divide en dos partes. En la primera parte se realiza un modelo detallado del FESS, diseñando y ajustando para éste un control de potencia activa mediante el programa Matlab Simulink. Se analiza su comportamiento ante distintas condiciones iniciales y perturbaciones, demostrando que el FESS tiene una respuesta rápida, precisa y robusta. En la segunda parte se programa un modelo simplificado del FESS junto con su control en Digsilent PowerFactory, se verifica que el comportamiento del FESS modelado es comparable con el anterior y se conecta a los sistemas SIC y SING. En el SIC se realiza un control de transferencia que demuestra ser eficiente para mantener el criterio N-1 del tramo controlado siendo económicamente un proyecto desfavorable por la alta inversión inicial. Se presenta luego una segunda aplicación que permite evitar el vertimiento de energía eólica...

‣ Almacenamiento de energía: modelos de negocios y ubicación óptima

Muñoz Muñoz, Ronny Pablo
Fonte: Universidad de Chile Publicador: Universidad de Chile
Tipo: Tesis
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Ingeniero Civil Electricista; Los sistemas de almacenamiento de energía (ESS) forman parte de un grupo de tecnologías que permiten experimentar mejoras significativas en la calidad y seguridad del producto eléctrico. El objetivo principal del presente trabajo de título se divide en dos: en primer lugar formular modelos de negocios con ESS que permitan entregar valor a un cliente en un requerimiento compatible con la acción de dichos dispositivos; y en segundo lugar, proponer una metodología de ubicación óptima de ESS buscando optimizar costos de operación y seguridad en sistemas interconectados. Se proponen los modelos de negocios de reserva en giro (RG), postergación de inversiones y EDAC negativo. En el modelo de RG se busca dar la reserva en giro en centrales que regulan frecuencia con BESS (\textit{Battery Energy Storage System}), lo cual permite recibir remuneraciones por SSCC y por el incremento en el nivel de generación, de esta manera se obtienen importantes ingresos por venta de energía. Postergación de inversiones busca descongestionar los sistemas de transmisión y distribución (líneas y transformadores) instalando BESS en el lado de la carga, lo que eventualmente pospone las inversiones por ampliación u obras nuevas. EDAC negativo evita el desprendimiento de carga de clientes industriales por acción del EDAC. En segundo lugar se propone la metodología de ubicación óptima...

‣ Dimensionamiento óptimo de sistemas de almacenamiento para centrales eólicas

Bilbao Rojas, Pablo Andrés José
Fonte: Universidad de Chile Publicador: Universidad de Chile
Tipo: Tesis
Português
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99.13249%
Ingeniero Civil Eléctrico; En el último tiempo en Chile se ha manifestado un importante crecimiento de proyectos de centrales eólicas, contando a fines del 2012 con más de 3 GW en proyectos aprobados según el Servicio de Evaluación Ambiental. Sin embargo, debido a la naturaleza variable del recurso eólico estas centrales no pueden asegurar energía por un determinado periodo de tiempo, lo cual ha dificultado el concretar contratos en el mercado. Dentro de las medidas que permiten solucionar dicho problema se encuentra la implementación de sistemas de almacenamiento de energía (SAE) en conjunto con los parques eólicos de forma tal de asegurar la inyección de energía durante un cierto periodo de tiempo. El problema de dicha solución son los altos costos de estas tecnologías los cuales no permiten su aplicación en gran envergadura, haciendo del dimensionamiento de estos equipos un problema de suma importancia. En el contexto anterior, el objetivo del presente trabajo es optimizar el tamaño del sistema de almacenamiento asociado a un parque eólico en términos de energía y potencia. La optimización se realiza de forma de maximizar las utilidades del conjunto parque eólico más almacenamiento. La estrategia utilizada consiste en almacenar energía durante periodos de precios bajos en el mercado spot e inyectar dicha energía durante periodos de precios altos. El dimensionamiento óptimo se realiza para un parque eólico hipotético modelado en base a mediciones de viento en la zona de Taltal. La tecnología de almacenamiento seleccionada para las simulaciones es una batería de sodio-azufre (Na-S). La razón para utilizar esta tecnología son sus bajos costos...

‣ Aplicación de acumuladores electroquímicos para el almacenamiento comercial de energía eléctrica en sistemas interconectados

Lavados Munita, Tomás
Fonte: Universidad de Chile Publicador: Universidad de Chile
Tipo: Tesis
Português
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108.92794%
Ingeniero Civil Electricista; Los sistemas del almacenamiento de energía están siendo considerados cada vez más a nivel mundial como una buena solución a la creciente incorporación en sistemas eléctricos de fuentes de generación de naturaleza intermitente. En particular, se han desarrollado sistemas de almacenamiento de energía basados en baterías (BESS), que desde hace más de una década se han estado utilizando en sistemas interconectados, demostrando así su factibilidad técnica y que poseen grandes ventajas. El objetivo de esta memoria es estudiar cómo podrían integrarse estos equipos en los sistemas eléctricos del país, a través de proyectos económicamente rentables. El trabajo comienza con un estudio detallado del estado del arte actual de los BESS y otros sistemas de almacenamiento de energía, analizando las distintas tecnologías que existen hoy comercialmente, y comparando las ventajas y limitaciones de cada una. A continuación, se realiza una estimación de los costos de estos equipos, desglosándolos en sus componentes básicos y basándose en la experiencia práctica de proyectos llevados a cabo en otros países. Posteriormente, se propone tres tipos de proyecto distintos en los que se utilizan BESS conectados a la red...

‣ Problema de predespacho de unidades con representación de almacenamiento a base de baterías

Montezuma Santacruz, Nataly Ximena
Fonte: Universidad de Chile Publicador: Universidad de Chile
Tipo: Tesis
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98.94875%
Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica; La integración a gran escala de fuentes de Energías Renovables no Convencionales (ERNC) en los sistemas eléctricos, afecta la seguridad, los requerimientos de reserva y la programación de unidades. Esto se debe a la incertidumbre y variabilidad de fuentes variables, como es el caso de la energía eólica y solar. Para enfrentar este problema, es necesario disponer de un respaldo suficiente y apropiado que permita abastecer la demanda y mantener la seguridad del sistema. En este contexto, una opción de respaldo son los sistemas de almacenamiento de energía, en particular aquellos denominados BESS (Battery Energy Storage Systems). El objetivo del presente trabajo de investigación es evaluar el desempeño de los BESS en el problema de predespacho de unidades de un sistema eléctrico con alto nivel de penetración de energía renovable. Primeramente, se identifican diversas metodologías de predespacho que incluyen sistemas de almacenamiento de energía, de las cuales se establece un modelo matemático general que permite caracterizar los sistemas de almacenamiento. Se estudia el funcionamiento y las características de operación de los distintos tipos de tecnologías de acumuladores con el fin de determinar las características más relevantes que influyen en la programación de operación. Los aspectos analizados son: autodescarga...

‣ Sistema de pronóstico para el estado-de-salud de acumuladores de energía basado en filtro de partículas y caracterización estadística de fenómenos de regeneración

Olivares Rubio, Benjamin Edmundo
Fonte: Universidad de Chile Publicador: Universidad de Chile
Tipo: Tesis
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108.35874%
Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica; Ingeniero Civil Electricista; El acelerado avance tecnológico experimentado por diversos dispositivos almacenadores de energía en los últimos años ha incrementado en forma exponencial el número de estudios relacionados con el logro de un mayor nivel de autonomía y una extensión significativa de la vida útil. Dicha situación se ve reflejada en la proliferación de esquemas de supervisión que procuran suministrar información certera y precisa a los sistemas de administración de baterías (BMS, por sus siglas en inglés). Es en este contexto que el presente trabajo de Tesis establece las bases para el diseño e implementación de un sistema de estimación y pronóstico basado en filtros de partículas para el análisis del estado-de-salud (SOH, por sus siglas en inglés) y estimación de la vida útil remanente (RUL, por sus siglas en inglés) de dispositivos de almacenamiento de energía, y más particularmente baterías de Ion-Litio. El esquema propuesto considera dos etapas en su implementación. La primera de dichas etapas se centra en la estimación del SOH y la adecuada detección de fenómenos de auto-recarga en baterías, mediante un módulo de detección que está constituido por un test de hipótesis (con una tasa de falsas alarmas de 1%). Para ello...

‣ Dimensionamiento y localización óptima de sistemas de almacenamiento de energía en redes de distribución

Mac-Clure Brintrup, Benjamín
Fonte: Universidad de Chile Publicador: Universidad de Chile
Tipo: Tesis
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118.66632%
Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica; Ingeniero Civil Eléctrico; Los sistemas de almacenamiento de energía (ESS) pueden ser utilizados para realizar mejoras sustanciales en los sistemas eléctricos de potencia. Esto se debe a la flexibilidad que entregan durante la carga y la descarga, permitiendo diversas aplicaciones, entre las que destacan el recorte de potencia punta; compra y venta de energía, disminución de pérdidas en líneas de transmisión y evitar congestión el líneas de transmisión. En particular para una distribuidora resulta de especial interés estas características del ESS, ya que le permiten aumentar su rentabilidad. El objetivo principal de esta tesis es dimensionar y localizar de manera óptima ESS con el objetivo de recortar la punta de demanda en redes de distribución (RD). Junto con lo anterior se busca relacionar la optimización con parámetros importantes de ESS, tales como los costos de inversión, eficiencia y vida útil. Para lograr esto se propone una metodología que considera el punto de vista de la distribuidora. Esta metodología evalúa el pago por potencia y compra de energía por parte de la distribuidora; los costos de inversión, y los costos de operación y mantenimiento del ESS. A partir de esta metodología se obtienen diferentes costos de inversión frontera al variar parámetros del BESS tales como la eficiencia y la vida útil. Estas fronteras de costos de inversión determinan el límite costo que hace aún rentable al proyecto de BESS para la distribuidora. Los resultados muestran que el dimensionamiento óptimo está fuertemente afectado por los costos de inversión del BESS. Por otro lado...

‣ Impacto económico y operacional de sistemas de almacenamiento de energía frente a un escenario de alta penetración eólica en el SIC-Chile, utilizando un modelo de coordinación hidrotérmico

Quintero Fuentes, Abel Alfonso
Fonte: Universidad de Chile Publicador: Universidad de Chile
Tipo: Tesis
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Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente; Ingeniero Civil; Se proyecta que impulsado por la denominada ley 20/25 aprobada por el Senado en 2013, al año 2025 el parque generador de energías renovables no convencionales genere un 20% de la energía comercializada en el Sistema Interconectado Central (SIC). Si bien la introducción de este tipo de tecnologías implica contar con energía más limpia desde el punto de vista medioambiental, también involucra desafíos operacionales sobre el sistema eléctrico. Particularmente, la energía eólica tiene una alta variabilidad a nivel intradiario, lo cual implica que el sistema constantemente tiene que compensar las altas fluctuaciones de entrega de energía. Los sistemas de almacenamiento de energía son una alternativa para mitigar el efecto de estas fluctuaciones. El objetivo general de este trabajo es modificar el modelo hidrotérmico de predespacho MIP-UC del Centro de Energía de la FCFM de la universidad de Chile, para poder estudiar los efectos del uso de sistemas de almacenamiento en el sistema interconectado central. Uno de los objetivos específicos más importantes de esta tesis, es contribuir a la identificación de los puntos del SIC donde sería atractiva la aplicación de sistemas de almacenamiento de energía. Usando el modelo MIP-UC modificado...

‣ Materiales híbridos basados en nanocarbones y polioxometalatos para aplicación como electrodos en supercondensadores con mecanismo dual de almacenamiento de energía

Suárez Guevara, Jullieth Gabriela
Fonte: [Barcelona] : Universitat Autònoma de Barcelona, Publicador: [Barcelona] : Universitat Autònoma de Barcelona,
Tipo: Tesis i dissertacions electròniques; info:eu-repo/semantics/doctoralThesis; info:eu-repo/semantics/publishedVersion Formato: application/pdf; application/pdf; application/pdf
Publicado em //2015 Português
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Baterías y supercondensadores son dos tipos de dispositivos de almacenamiento de energía con mecanismos y prestaciones complementarios. Las baterías, con mecanismos de reacciones redox faradaicas presentan alta densidad de energía y baja densidad de potencia mientras que el mecanismo electrostático de los supercondensadores (doble capa eléctrica) les confiere una alta densidad de potencia con densidad de energía limitada. El diseño de materiales y electrodos híbridos que combinen ambos mecanismos es una vía para la mejora simultánea de energía y potencia en un mismo dispositivo. En este trabajo hemos explorado la síntesis, propiedades y aplicación de materiales híbridos basados en tres tipos de nanocarbones (carbón activado, AC; nanotubos de carbono multipared, MWNT's y óxido de grafeno reducido, RGO) con tres polioxometalatos electroactivos con la estructura de Keggin (ácido fosfomolíbdico H3PMo12O40, ácido fosfovolfrámico H3PW12O40 y ácido silicovolfrámico H4SiW12O40). Los carbones aportan una matriz conductora con capacidad de almacenamiento de carga de tipo capacitivo (doble capa) mientras que los clústeres inorgánicos aportan su electroactividad molecular de tipo faradaico. Nuestro trabajo ha permitido confirmar la hipótesis de trabajo inicial...