Archive for the ‘Fuel Cell’ Category
Como parte de la delegación peruana, nos encuentramos listos para partir y participar activamente de éste evento.
Gracias por la oportunidad…
JORGE MIREZ
Dr. Jorge Luis Mírez Tarrillo
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Este evento lo organizó el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONCYTEC) del Perú, para reunir a profesionales e investigadores relacionados con el tema de energía en la elaboración de una Agenda Nacional de Investigaciones en Energía. Se realizó el día jueves 10 de mayo 2012 y a continuación el programa:
Gracias a la invitación de los organizadores del evento, pude asistir a dar una conferencia tomando como referencia la exposición que se dió en la reunión sobre Cooperación América Latina – Europa organizado por la Embajada de Francia, cosa que está posteado en un anterior blog. A continuación coloco las diapositivas que expuse hoy:
La reunión estuvo bastante interesante y bueno alguien por ahi varias fotitos de la exposición asi que comparto con los visitantes a este blog que esta muy pronto a tener 100 000 hits (o visitas) muchas gracias por ello.
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Muchas gracias a todos los visitantes del presente blog… este mes de febrero marcaron nuevo record de visitas, el más alto hasta el momento. Grato compartir con Uds. los temas del blog, favor difundirlo y también gracias a todos aquellos que me escriben pidiendo orientación, información, revisión de sus trabajos, asesoría. Tienen ahi el email y la dirección postal en caso necesario.
Gracias también a todos aquellos que escriben pidiendo orientación, que revise sus trabajos, asesoría, etc… favor difundan el blog y os espero sirva a estudiantes y profesionales.
Gracias nuevamente por las visitas y queda seguir el compromiso de implementar con más el blog… Best regards
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Como ha sido costumbre durante el año 2011, cada mes he venido presentando la cantidad de visitas a este blog, mediante una figura copia de la sección de estadísticas que da WordPress. Este mes de diciembre ha sido muy fructífero, dado que ha habido una importante cantidad de visitas, a pesar del poco tiempo que le dedique a hacer nuevas entradas al blog, obligado por la agenda recargada entre docencia, estudios de doctorado en física y trabajos otros.
Muchas gracias por visitar el blog y por recomendarlo… este año 2012, me he propuesto nuevas metas que espero compartir con todos los internautas interesados en el tema no sólo en este blog sino en los otros blogs que administro también.
Recuerden que se da asesoria en temas de energías renovables, desarrollo de tesis pregrado y postgrado, trabajos de investigación, lo desarrollamos coordinadamente con los interesados….
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Se refiere a la ventas baratas de energía durante períodos de baja demanda y descargas de energía durante el período de alta demanda. Acomoda la generación de las renovables a momentos de alta congestión de la red por el almacenamiento de energía y la transmisión de ésta cuando no hay congestión.
Los indicadores de performance, sus valores y una información adicional de cada uno de ellos se muestran en la figura de la presente entrada. Se tiene el costo de capital, costos de operación y mantenimiento, duración de la descarga.
Los costos de capital esta por US$ 1500 por kW ó US$ 500 por kWh, de donde US$ 250 por kWh es para el conjunto de empresas que no reflejan el valor total de las tecnologías de almacenamiento y de US$ 500 por kWh es una suficiente medido para hacer las tecnologías de almacenamiento competitivas con las plantas de generación a turbinas de gas. Los costos de operación y mantenimiento son entre US$ 250 – US$ 500 por MWh, bajos costos de operación y mantenimiento pueden permitir que las tecnologías de almacenamiento sean ofrecidas a las mejores economías para «electric enery time shift», creando un gran mercado para estas tecnologías. Duración de la descarga entre 2 – 6 horas, pero hay que considerar que el precio de la electricidad puede fluctuar en varias horas. La eficiencia es esta entre 70% – 80% que es una buena base para «electric energy time shift», si la eficiencia del sistema es solo 70%, el sistema de almacenamiento debe incorporar otros beneficios para tener un valor suficiente. El tiempo de respuesta de 5 – 30 minutos, pero repetimos que el precio de la electricidad puede permanecer bajo u alto por varias horas, el cual disminuye la necesidad para una respuesta instantánea desde un dispositivo de almacenamiento, sin embargo, tecnologías con rápida respuesta pueden dar una respuesta en la frecuencia y carga simultaneamente con el «time shifting».
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Sirve cuando hay cambios de la salida de potencia en respuesta al balance cambiante entre el suministro de energia y la demanda. También, opera en entrada y salida parcial sin comprometer performance o incrementar emisiones, además; responde rápidamente al incremento o decremento de cargas.
Los indicadores de performance, sus valores y una información adicional de cada uno de ellos se muestran en la figura de la presente entrada. Se tiene el costo de capital, costos de operación y mantenimiento, duración de la descarga.
Los costos de capital van desde los US$ 1500 por kW ó US$ 500 por kWh para 3 horas de duración, que es un costo adelantado de la unidad. Costo de operación y de mantenimiento va por los US$ 500 por MWh algo alto pero aceptable. La duración de la descarga es desde 2 a 6 horas.
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Demoras o retrasos llevan a la necesidad de actualizar la infraestructura de transmisión y distribución usando cantidades relativamente pequeñas de almacenamiento. También reduce la carga existente en los equipos para extender la vida del equipamiento.
Los indicadores de performance, sus valores y una información adicional de cada uno de ellos se muestran en la figura de la presente entrada. Tenemos el costo, la duración de la descarga, la capacidad, la fiabilidad y el tiempo de vida del sistema.
El costo es lograr sea US$ 500 por kWh, el costo de transmisión y distribución retrasada o substituida es comparable o menor que los costos de transmisión; sin embargo, debido a que el almacenamiento puede ser intencionamente incremenado mientras que en la transmisión las actualizaciones son grandes y por lo tanto, el almacenamiento tiene una ventaja en los costos. La duración de la descarga de 2 – 4 horas, que permiten compensar fluctuaciones en la demanda de electricidad. La capacidad anda entre 1 MW – 100 MW, sin embargo, las líneas de transmisión necesitan capacidades de almacenamiento mayores a 100 MW. Fiabilidad del 99.9%, dado que para los fines enmarcados en estas aplicaciones se necesita tener un sistema de almacenamiento tan fiable como las líneas de transmisión. Tiempo de vida del sistema de unos 10 años.
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Estas aplicaciones lo que tratan es de compensar fluctuaciones de variaciones de corta duración de las salida de la generación renovable.
Los indicadores de performance, sus valores y una información adicional de cada uno de ellos se muestran en la figura de la presente entrada. Se tiene la eficiencia «roundtrip», el tiempo de vida del sistema, la capacidad y el tiempo de respuesta.
La “roundtirp efficiency” de entre 75% a 90%, que consiste en la eficiencia medida en el transformador a la salida de energía dividida por la energía de ingreso. El tiempo de vida del sistema está en 10 años, y que varían por la tecnología y el número de ciclos al año, pero unos 10 años sometido a alto ciclaje ser un suficiente tiempo de vida. La capacidad del sistema está entre 1 MW a 20 MW, en donde, la capacidad necesaria de una tecnología de almacenamiento puede depender del tamaño y la intermitancia de la operación de las renovables (por ejemplo, una gran granja eólica con períodos de fuerte viento y nulo viento tiene un alto potencial para contribui a la red pero ello podría ser más efectivo con almacenamiento). El tiempo de respuesta es de 1 – 2 segundos, dado que la respuesta rápida permite al almacenamiento responden a los cambios en la operación de las renovables para minimizar las fluctuaciones de la generación.
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En la actualidad se ha desarrollado un gran número de aplicaciones que involucran potencias y energía de distinta magnitud como se puede observar en la figura y que además, se da a saber el tipo de tecnología utilizada. Dicha terminología está en la figura de la entrada anterior. No se puede decir que hay una tecnología dominante tanto a modo general, como por ubicación en la escala de potencia y energía; pero tal parece que hay mayor cantidad de aplicaciones con baterías comunes de ácido, volantes de inercia de alta velocidad y otros tipos particulares de energía… esto para instalaciones de gran potencia y energía, en donde se centra lo que es R&D, porque las aplicaciones de menor potencia, va condicionado – si es ya producción en serie – por el mercado, el posicionamiento de empresas, etc.
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Este es un resumen sobre las tecnologías de almacenamiento de energía basado en la figura que se muestra en la presente entrada.
Hay varias columnas para designar la tecnología de almacenamiento, su principal ventaja (relativa), su principal desventaja (relativa), si son para aplicaciones de potencia y energía.
Entre las tecnologías de almacenamiento estan los volantes de inercia de alta velocidad, capacitores electromecánicos, baterias de ácido tradicional, avanzadas baterias de carbón, baterías de sulfuro de sodio, baterías de iones de litio, baterías de bromuro de zinc, baterías de vanadio redoz, almacenamiento de energía por compresión de aire, almancenamiento por hidro-bombeo.
Entre las diferentes ventajas, hay quienes poden una alta potencia, largo ciclo de vida, bajo costo de capital, alta densidad de energía, capacidad independiente de potencia y de energía. Entre las diferentes desventajas se tiene hay baja dendidad de energía, ciclos de vida limitado, elevados costos, requerimiento para arrancar en alta temperatura, necesidad de reforzar los circuitos de control, requerir de sitios especiales.
En lo que se refiere a las aplicaciones de potencia y energía, algunas tecnologías son totalmente posibles y razonables, otras razonables para alguna aplicación en especial, otras factibles pero no muy prácticas y económicas, y otras no factibles o económicas. Los costos van relacionados a lo que el usuario puede pagar por la implementación de tal tecnología.
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Muchas aplicaciones del almacenamiento de energía se tiene en la actualidad, unas más o menos implementadas, unas más o menos desarrolladas, pero es un tema en constante desarrollo. Algunas tienen que ver con:
- Sirve como un amortiguador de precios, es decir, es un elemento para suministrar energía cuando los costos de electricidad son altos, como por ejemplo: en las horas punta.
- Reduce o disminuye la necesidad de instalar nuevas generadoras.
- Realiza un seguimiento de la carga, alternando la respuesta ante variaciones entre el suministro de electricidad y la demanda.
- Permite tener una capacidad de reserva.
- Realiza un soporte del voltaje.
- Realiza también un soporte y mejor performance de los sistemas de transmisión y distribución.
- Da una asistencia a lo que es la integración de fuentes solares y eólicas reduciendo la volatilidad de la salida y su variabilidad, mejorando la calidad de la energía, reduciendo los problemas de congestión, entre otras.
Y entre otras aplicaciones que pueden ver en la figura que he colocado en este post.
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ASAMBLEA NACIONAL DE RECTORES
COMISIÓN DE COORDINACIÓN INTERUNIVERSITARIA
V CONCURSO NACIONAL DE TESIS DE POSGRADO DE MAESTRÍA Y DOCTORADO
PREMIO ANR – 2011
MAESTRÍA
CIENCIAS
Primer puesto
Nombre: MG. JORGE LUIS MÍREZ TARRILLO
Título: Simulación de una Microgrid de voltaje continuo/ alterno alimentado con fuentes solar, eólica, baterías y convencional
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Agradezco a la Asamblea Nacional de Rectores por tal reconocimiento.
«La ceremonia de premiación se llevará a cabo el día jueves 15 de diciembre de 2011 a las 10 am, en la sala N° 2 del auditorio; y en caso de que no lleguen las tarjetas de invitación por temas del currier, ustedes pueden venir con sus familiares y amigos», es lo que han escrito los organizadores, quedan invitados.
La dirección es:
ASAMBLEA NACIONAL DE RECTORES
COMISIÓN DE COORDINACIÓN INTERUNIVERSITARIA
Calle Aldabas Nº337
Las Gardenias – Surco
Lima – 33-Perú
Como referencia queda cerca a la Universidad Ricardo Palma, y, cerca a la intersección de la Vía de Evitamiento con la Av Benavides (Surco)…
Pueden visitar: http://www.anr.edu.pe
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Los transitorios son estudiados en dos categorías, según sea su origen:
- De origen atmosférico, como son, los rayos.
- De origen por interrupciones, que es, todas las operaciones de interrupción, fallas.
Otra clasificación puede ser basados según el modo de generación de transitorios:
- Transitorios Electromagnéticos. Generados predominantemente por interacción entre los campos eléctricos de capacitancia y campos magnéticos en los sistemas de potencia. Los fenómenos electromagnéticos pueden aparecer como ondas viajeras sobre líneas de transmisión, cables y oscilaciones entre inductancia y capacitancia.
- Transitorios electromagnéticos. Interacción entre la energía eléctrica almacenada en el sistema y la energía mecánica almacenada en la inercia de las máquinas en rotación, que son, generadores y motores.
Para muestra, en lo que es análisis de estabilidad de transitorios, ambos efectos están presentes.
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Evaluación del Plan de Investigación para el Ingreso al Doctorado en Ciencias con mención en Física de don Jorge Mírez se realizará el día 13 de setiembre a las 3pm en al auditorio (R1-125) de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Ingeniería (Lima, Perú).
La evaluación consistirá en la exposición del plan preliminar de investigación titulado:
«Control, Optimización y Gestión de Microrredes de Corriente Continua»
con una duración de exposición de 30 minutos y 15 minutos para las preguntas.
El postulante, tiene como asesores al Dr. Manfred Horn (Universidad Nacional de Ingeniería – Perú) y al Dr. Josep Guerrero (Aalborg University – Dinamarca).
Quedan invitados…
PD:
Espero daré el mejor de los esfuerzos para salir con buena nota y que sea el mejor regalo a mi pequeña hija Lucero que el 15 de setiembre, cumple su segundo año…
Actualizado el 13/09/2011; 6PM hora de LIMA, PERU
Se hizo al exposición de la propuesta de tema de doctorado. Esta comenzo a las 3:00 PM y terminó a las 4:00PM.
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Gracias por visitar el blog… a quienes lo encuentran por buscador, a quienes reciben en su correo cada entrada y a quienes asesoro. Este blog se nutre de la experiencia y el trabajo diario que se hace sobre el tema, combinado con la docencia y el asesoramiento que se brinda. Más que agradecer, pedir que lo difundan y bienvenidos todos aquellos que desean un asesoramiento, clases, charlas, etc… estoy para servirlos.
Haremos todo lo posible para seguir creciendo este mes de Junio 2010….
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Hola, creo que ya he hablado algo sobre el tema en alguna entrada anterior, pero antes que lo detecte y lo elimine hablaré un poco en base a la figura.
En célula de combustible es el arreglo de dos «electrodos» separados por un material especial que tiene la característica de transportar protones (cargas positivas). Hacia el lado izquierdo ingresa hidrógeno, que el electrodo con el que hacen el contacto tiene la característica de separar el protón de su electrón, entonces el protón pasa a través de la membrana entre los dos electrodos y los electrones van por un circuito eléctrico (corriente eléctrica) la cual puede alimentarse una carga eléctrica, los electrones luego llegan al otro electrodo en donde se reunen nuevamente con los protones creando agua.
El proceso genera calor también en su funcionamiento y se han construido de todos los tamaños. Más su costo es algo caro aún, lo que lo hace no tan comercial, pero cada vez se están desarrollando mejores y más baratos sistemas. La imagen es un modelo básico de como funciona el sistema, ahora se tiene muchas otras sustancias que hacen lo mismo y con mayor eficiencia, menos pérdidas de calor y mayor generación de potencia.
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aca he hecho una simulación de un potencia compleja S = P + Q*i, donde S es la potencia apartente (VA), P es la potencia activa (W) y Q es la potencia reactiva (VAR). Había algunas preguntas sobre como graficar potencia eléctrica que tienen componentes activa y reactiva, esta es una de las muestras, lo otro es graficarlo de manera individual y mostrar su comportamiento en el tiempo. Para hacer estas graficas se ha hecho un especial tratamiento debido a que estamos trabajando con números complejos, la línea representa la trayectoria que sigue en el plano complejo según el ángulo de desfasaje generado por el factor de potencia y la amplitud de la potencia aparente.
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Este es una muestra de un resultado de simulación de comportamiento de baterías… aunque presenta aún algunos errores producto que se está elaborando por parte de un estudiante de pregrado a quien co-asesoro, ya muestra importantes resultados.
Se puede ver los variables como el voltaje al final de la carga, corriente de descarga, corriente de carga, potencia de carga, potencia de descarga y energia almacenada. Estas simulaciones ayudarán al ingeniero o diseñador de energías renovables a cuantificar los procesos de descarga y carga, preveendo asi las capacidades de baterias, protección y demas cosas de dimensionamiento eléctrico. Las baterías mostradas en esta figura estan conectadas a un controlador e inversor.
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Hola… no es igual modelar un motor eléctrico de 1 HP que un motor eléctrico de 500 HP o más. Lo mismo puede decir para un motor síncrono que uno asincrónico. De igual manera, para un grupo electrógeno de 5 HP que uno de 1000 HP… todos tienen algo en común pero también muchas cosas diferentes.
Es común a todos ellos el principio básico que lo maneja… en el caso de los motores Otto, porque ejemplo es la chispa que quema el combustible mezclado con aire en la cámara de combustión, en el caso de los Diesel es la presión alta que inicia la combustión de la mezcla petróleo – aire.
La diferentes está en las consecuencias de producir, consumir o transportar grandes cantidades de potencia, energía, flujos, etc… implica tener otros esfuerzos mecánicos, térmicos, de fatiga y de frricción, tambien es el ensuciamiento, los caudales de los fluidos operantes, los equipos auxiliares que se necesitan para llevar el control óptimo o mejorar la eficiencia del sistema en estudio.
El principio básico común se puede encontrar en la literatura de los cursos básicos de la universidad… pero la litetarura más especializada puede ser en los cursos especializados de la universidad, o libros más especializados o publicaciones técnicas de las empresas fabricantes.
Dr. Jorge Luis Mírez Tarrillo
Group of Mathematical Modeling and Numerical Simulation (GMMNS).
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Good day. My full name is Jorge Luis MIREZ TARRILLO.
I am Peruvian and live in Lima, capital of Perú in South America.I am Mechanical Electrical Engineering, MSc Physics and Dr. Physics (title doctoral thesis: Control, Optimization, and Management of Microgrid Current Direct)
Too, actually job as Principal Professor in Faculty of Oil, Gas and Petrochemical Engineering of Universidad Nacional de Ingeniería (National University of Engineering) in Lima – PERU (Courses: Modern Physics, Differential Equations and Research's Methodology)
My subjects of my interest are control, signal processing, optimization, simulation, biomedical research, smart grid, microgrid, water.
I have experience in Matlab/Simulink programming, biomedical equipment, electrical systems, renewable energies, microgrids, saturated steam systems 100 psi and organizing academic events.
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