Con el fin de optimizar la capacidad de la generación eólica, investigadores de la Universidad de Huelva (UHU) han desarrollado un sistema que configura pequeños aerogeneradores en función de las condiciones de viento. Para ello, los expertos han investigado la influencia de las velocidades variables del viento y de las de rotación representándolas mediante gráficas y ecuaciones polinómicas para ilustrar la respuesta del sistema ante diferentes condiciones. El nuevo método es útil para la integración de estos dispositivos en edificios y para que produzcan electricidad con una efectividad superior.
La electricidad generada por las turbinas eólicas inicialmente es de frecuencia variable, debido a las fluctuaciones en la velocidad del viento. Por lo tanto, pasa por sistemas de control y acondicionamiento que regulan la frecuencia y la calidad de la electricidad producida para que sea compatible con la red eléctrica o para uso local.
Los expertos han analizado el sistema completo de conversión de energía eólica (WECS), que incluye todos los elementos necesarios para capturar la energía del viento y convertirla en electricidad, como la turbina eólica, el generador, la caja de engranajes, los sistemas de control y de conversión de potencia y las estructuras de soporte como la torre y la nacelle.
Según indica la Fundación Descubre, organismo dependiente de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía, el estudio diseña la integración eficaz de las turbinas en los sistemas de energía para mejorar el rendimiento y la fiabilidad de la potencia eólica. Así, el trabajo se enfoca en la configuración de los componentes fundamentales para lograr una mayor eficiencia y operatividad de las instalaciones eólicas.
Plataforma experimental de pruebas en aerogeneradores pequeños
En el artículo ‘A modular IGBT power stack − based and open hardware framework for small wind turbines assessment’, publicado en la revista Sustainable Energy Technologies and Assessments, los expertos explican cómo han mejorado el rendimiento general del sistema mediante el ajuste de sus configuraciones y características, al mismo tiempo que han creado un escenario para el desarrollo de pruebas de pequeños aerogeneradores que puede ser de utilidad para la comunidad científica.
Esta plataforma experimental también permite caracterizar aerogeneradores hasta una potencia de 15 kW, con posibilidad de escalar a potencias superiores. Se trata de una base de experimentación general y de fácil construcción que permite analizar y comprender el rendimiento de los aerogeneradores en diversas condiciones de viento. Los expertos han analizado así el marco teórico, generando los datos en distintos escenarios ambientales para poder adecuar su funcionamiento a las condiciones concretas de uso y maximizar la eficacia.
Al mismo tiempo, han aplicado estos datos en una plataforma experimental en un entorno real compuesta por el ventilador industrial variable utilizado para generar viento, el rectificador, el convertidor elevador, el controlador y la batería. Esta propuesta es adaptable y reproducible en cualquier escenario posible. Además, tanto la información como la base de ensayos están disponibles para su uso por la comunidad científica para facilitar futuras investigaciones en el campo.