Un equipo de investigación de la Universidad de Valladolid (UVa) ha desarrollado una simulación para que los sistemas eléctricos de los sistemas de captación de energía undimotriz sean más robustos, y mejorar así el aprovechamiento de la energía generada.
El grupo de investigación Deeper de la UVa aúna tres aspectos en los que trabaja tanto la industria eléctrica como el sector investigador: el diseño electrónico, la electrónica de potencia y las energías renovables. Con experiencia en mejoras de sistemas fotovoltaicos y eólicos, acaban de publicar un trabajo de investigación sobre la introducción de mejoras en la generación de energía a partir de las olas en la revista científica Electrical Power and Energy Systems.
Trabajo desarrollado
El trabajo de investigación parte de los sistemas de convertidores modulares. Según explica el profesor Santiago de Pablo, del Departamento de Tecnología Electrónica: “Existen diferentes fuentes de energía, como la eólica o la undimotriz, que no envían a la red eléctrica la misma frecuencia de forma constante, por lo que son necesarios unos convertidores que hacen pasar esta energía de corriente continua a corriente alterna”, explica el coordinador del grupo. Estos convertidores se sitúan en grandes bloques de celdas en la instalación que capta la energía. “La ventaja de esta estructura modular es que el voltaje de cada celda es independiente de las demás, por lo que operan de forma coordinada, pero sin conflictos entre ellas”, continúa. Dicho de otro modo, si se produjera la rotura de un módulo, el equipo no se pararía.
Debido a que la frecuencia no es constante, estos módulos están sometidos a grandes requerimientos y deben manejar tiempos de respuesta extremadamente cortos, del orden de menos de 10 μs. A partir de herramientas de diseño electrónico, el equipo de investigación de la UVa ha aportado algunas soluciones para mejorar la robustez de estos sistemas.
El grupo ha empleado circuitos reconfigurables que permiten, según de Pablo, “trabajar con volúmenes de información más grandes y con tiempos de respuesta más cortos”. Asimismo, han empleado tanto procesadores industriales como otros desarrollados en su laboratorio. Fruto de una colaboración con investigadores de las universidades politécnicas de Madrid y de Cartagena en el último artículo científico los autores proponen un cambio de velocidad de respuesta de los convertidores para que esta tecnología pueda evolucionar más rápidamente. Sus simulaciones muestran que la robustez del algoritmo de control propuesto permite cambios bruscos en la potencia entregada a red de hasta el 40%.
Los convertidores modulares multinivel empleados en esta investigación trabajan en la modulación del voltaje, para transmitir la energía generada por las boyas hasta la red eléctrica convencional.