Archive for the ‘Solar Térmica’ Category
Enlace Parte 1: https://youtu.be/4k7BPpdO_H0
Enlace Parte 2: https://youtu.be/St4dRPdZG_k
Comparto con Uds. la presente filmación de la conferencia organizada por la Rama Estudiantil de la IEEE – Sociedad de Potencia de la Universidad Nacional de Ingeniería en Lima, Perú, y con el agradecimiento de las personas todas desde antes hasta la fecha que hicieron posible esto…
Atte: Jorge Mírez – UNI – PERU
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Dr. Jorge Luis Mírez Tarrillo
Group of Mathematical Modeling and Numerical Simulation (GMMNS).
Universidad Nacional de Ingeniería. Lima, Perú.
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TEMARIO:
Energías renovables
Concepto
Los tipos de energías renovables
Tecnologías en cada tipo
Modelamiento simulación de c/tecnología
Impacto en la sociedad
Impacto en la industria
Impacto en la universidad
Generación distribuida
Concepto
Esquemas de conexión eléctrica
Esquemas de control
Esquemas de gestión
Esquemas de optimización
Modelamiento y simulación c/caso
Microredes
Concepto
Esquemas generales
Modos de funcionamiento
Partes
Esquemas de conexión eléctrica
Esquemas de control
Esquemas de gestión
Esquemas de optimización
Microredes modelo en el mundo
MicroRed CEDER
Modelamiento y simulación de casos
Será una conferencia en la que podré hablar de lo que son las energías renovables, sus diferentes tecnologías, modelamiento y simulaciones de turbinas eólicas, paneles solares, baterías, concentradores cilíndricos parabólicos, turbinas submarinas, unidades de control de potencia y corriente, despacho, entre otras cosas. Luego la generación distribuida y las microredes, en la que hay diferentes modelos computacionales que se he hecho en Matlab/Simulink a mostrarles. Conversaremos de la importancia de las renovables y el reto que nos asume el poder conocer, comprender y aportar a este campo de la ingeniería con mucho interés en la industria. Experiencias tanto en Perú como en pasantías en el exterior serán compartidas en una reunión de aproximadamente dos horas y que con gusto estaré apto para responder preguntar e iniciar cooperación académica sea con las universidades o empresas. Sean bienvenidos a la Universidad Nacional de Ingeniería en Lima – PERU a quienes nos visiten de provincia y del exterior. La conferencia es libre y pueden asistir estudiantes, profesionales y público en general de cualquier instituto, universidad, centro de investigación y ciudad. Hay un enlace de inscripción y también para quienes deseen una certificación. Los costos de certificación serán para fortalecer las actividades de la Rama IEEE PES UNI con quienes tengo el agrado de que hayan organizado esta conferencia. Les esperamos !!
Jorge MIREZ
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Bueno, es casi un estudio completo, se puede ir agregando otra información que no coloco en la presente. Entonces, en un emplazamiento determinado, los modelos matemáticos, nos permiten también calcular lo que es radiación difusa horizontal, irradiación sobre superficie horizontal, entre otras. Estos cálculos vienen a ser los ideales y que sirven de marco referencial para el análisis de datos in situ recolectados.
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Dado una ubicación dada en el planeta, considerando su latitud y demás ángulos solares necesarios, me enfoco en realizar los cálculos que conlleven a predecir el valor de los parámetros cada vez que el sol está en en zenith. Por lo tanto, en ese día del año (eje horizontal la irradiación extraterrestre, es atenuada por la atmósfera y eso es lo que lleva sobre el piso. En aquel lugar de estudio, el ángulo de altitud varía durante el año así como los demás ángulos como por ejemplo la inclinación solar que se muestra también. Hecho en Matlab considerando modelos teóricos y que doy el servicio de hacer los cálculos para cada ubicación que me soliciten.
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El Sol constantemente irradia 3.83×10^26 W. De esta gran cantidad de potencia, la Tierra recibe 1.74×10^17 W en la atmósfera alta. La atmosfera refleja alrededor del 6 % al espacio y absorbe el 16 %. Debido a las condiciones atmosféricas, tales como nubosidad, polvo y contaminantes, la energía radiada por el Sol que alcanza la Tierra, se reduce en un 20 % por reflexión, mientras se absorbe un 3 %. Aparte de reducir la cantidad de energía que alcanza la superficie de la Tierra, dichas condiciones climáticas difuminan alrededor del 20 % de la luz recibida.
Todo este proceso disminuye la potencia que alcanza la superficie casi a la mitad, dejando el monto en unos 8.9×10^16 W. Cuando la irradiacióon alcanza la superficie de la Tierra, aproximadamente la mitad de la energía está en el espectro visible, mientras la mayor parte de la mitad restante se encuentra en el espectro infrarrojo (solo una pequeña porción es radiación ultravioleta).
A la irradiación solar no reflejada o diseminada se le llama irradiación directa, mientras que a la irradiación reflejada o diseminada se le llama irradiación difundida. Para referirse a la irradiación total (irradiación difundida más directa) se usa el término radiación global.
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J778: Enlace entre portadores y convertidores de energía en un futuro sistema de energía sostenible…
En un futuro el sol es de hecho la fuente de energía primaria. La cantidad de energía solar que incide sobre la Tierra es muchas veces la cantidad actual de energía que necesitamos cada año. Sólo una pequeña fracción de la superficie del Desierto del Sahara puede suministrar todas las necesidades energéticas del planeta. De la interacción del Sol con el planeta surgen el viento, las olas y la biomasa que usando las tecnologías y equipos adecuados se logra captar y convertir esa energía primaria para ser usada en forma de electricidad y calor. El excedente requiere así mismo de formas de almacenamiento que permita también la posibilidad de usarlo cuando no exista generación de calor o electricidad. La figura muestra los múltiples enlaces entre ellas. Cada uno puede pensar de la forma como pueden interactuar y recrear diferentes escenarios de estudio….
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Se ha hecho un estudio de tal manera que se vean si podemos hasta el 2030 dejar de emitir un 50% de las emisiones que se realizaban hacia el 2002. Implica esto de decisiones importantes tanto en lo político como en la industria, así como en los mercados principalmente de aquellos con grandes consumos de energía (países desarrollados y en desarrollo…. [Perú no cuenta a las justas ni llegamos a 10 GW de capacidad instalada, por lo tanto, no somos un país en vías de desarrollo]) … Hay un fuerte impulso en lo que son las renovables, pero la cantidad de MW involucrados es de considerar. Recientemente leí una noticia que Dinamarca había logrado el 40% de consumo a partir de renovables (en Perú se dice que las renovables no pueden implementar debido a que causa inestabilidad en el sistema, obvio con un sistema eléctrico nada robusto eso es posible… por lo tanto, debe haber políticas para incrementar el consumo de energía eléctrica y propiciar las plantas de energía renovable de muchos MW). Por lo tanto, se es necesario estar al tanto de la tecnología y aportar en lo posible para que esto prospere, lo mismo en construcciones más eficientes y tecnologías (nuevas o existentes) que se pueden usar en la industria. De hecho, para lograr esta curva, los investigadores (bastante técnicos y no burocráticos) han tenido un sano criterio y juicio de comprender la actualidad energética y sus variables para hacer estas simulaciones.
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«El Dr. Norrby comentó a los estudiantes de nuestro campus que para algún día ser Premios Nobel, no deben olvidar seis ingredientes fundamentales: mucha curiosidad por explicar ciertos fenómenos, una educación de base sólida, un buen mentor [alguien que te clarifique el camino y esté al tanto de lo que sucede en el mundo, de la importancia de tal o cual investigación en beneficio de la humanidad… tan importante es tener un buen mentor], un lugar donde se esté desarrollando ciencia de buen nivel, experimentos fuera de serie que rompan paradigmas en una rama que los intrigue y, sobre todo, una forma de pensar poco convencional».
Estimados (gentlement) lo comparto porque lo veo importante… muy importante lo diría si uno se fija en lo que sugiere el entrevistado y la realidad universitaria.
Fuente: http://www2.ccm.itesm.mx/sites/ccm.itesm.mx.talentotec/files/historico/talentotec055.pdf
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Este es un post importanet en que se muestra en el enlace entre los diferentes formas de transporte y conversión de energía en el futuro sistema de energía sostenible. El sol es la fuente de energía primaria. La electricidad y varias formas de formas de celdas de combustible sintéticamente preparados son predominantes como portadores de energía y una variedad de tecnologías de conversión van a ser requeridas. Se muestra aparte de la energía primaria… las formas de tecnologías relacionadas a la conversion, almacenamiento y transmisión; así como también al uso final de la energía. Toda este flujo nos permite visualizar la tendencia tecnológica, lo que para fines de investigación orienta que temas son más prioritarios que otros.
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A lo largo del blog se ha colocado varias entradas en que hay proyecciones de la generación de la electricidad, la figura muestra una más. No sólo eso, sino también la proyección de recurso primario para generación de energía eléctrica en general, también ha sido considerado en otros posts. Un notable incremento de la generación hidro, biomasa, viento y solar es lo más llamativo. Resulta curioso que siendo el recurso agua uno de los más afectados con el cambio climático, se incremente su capacidad de generación, por lo tanto, resulta que lo proyectado debe ser en base a centrales hidro ubicadas en grandes ríos o cauces, por lo consiguiente, implica un gran efecto con el medio ambiente con muchas inundaciones y con impacto en el medio ambiente. También se realiza análisis estadístico de lo que se va realizando como proyección a futuro, los resultados depende de la data colectada.
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Para un día típico solar a veces idelizamos una curva perfecta durante el día con cielo despejado. Sin embargo, los días no son perfectos, pueden haber nubles o humedad en la atmósfera que hacen que no llegue toda la energía solar hasta las celdas fotovoltaicas. Una data de una planta solar durante un mes se presenta en la figura. La captura de dicha data es importante para analizar el desempeño del sistema. En todo caso, se puede simular situación similar con números aleatorios en función a la experiencia del programador. Os dejo con esta gráfica. Presto a sus correos, me pueden escribir a jorgemirez2002@gmail.com
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Durante el funcionamiento de un sistema eléctrico pueden haber momentos en que no esta operativa, debido a una falla parcial o total del sistema. Cada elemento tiene una probabilidad de falla dependiendo de varios factores entre ellos diseño, funcionamiento, mantenimiento, entre otros. Hay elementos del sistema mucho más importantes que otros, quizás algunos esenciales como lo puede ser una línea de transmisión si es la única que hay para conectar dos puntos. En todo esto, se puede recurrir a modelar fallas mediante la generación de número aleatorios. En la figura en un período de 100 años se simula las fallas (valor 1) y no fallas (valor 0) de un elemento de un sistema. Se puede ver que en este caso dado que lo hemos hecho sin mayor exactitud, es decir, aleatorios uniformemente distribuidos, encontraremos que la probabilidad de falla es de 0.5 aproximadamente tendiendo a dicho valor si el número de años se hace infinito. Hecho en Matlab de MathWorks Inc.
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La figura muestra la radiación solar y lo que absorbe la clorofila según su longitud de onda, como se puede ver, la curva A que es lo que se capta fuera de la atmósfera tiene una forma caracterizado por los procesos nucleares internos al Sol. La curva B se genera por la absorción de ciertas longitudes de onda por los componentes que tiene la atmósfera, entre ellas el ozono. La curva C es el espectro de absorción de la clorofila, las longitudes de onda son determinantes para la generación de O2 durante el día y la liberación de CO2 durante la noche por parte de las plantas. Vaya forma de la curva de absorción de la clorofila, seguro que los naturalistas y/o químicos pueden dar explicaciones de cómo es que se creó la clorofila, su impacto en el medio ambiente y si existe investigaciones para mejorar su performance.
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La gráfica muestra un comportamiento durante un día. Al iniciar el día se puede apreciar que la forma de la onda de irradiación y de potencia son semejantes, algo como que todos los paneles solares están abocados a maximizar su producción de energía eléctrica. Cuando se llega a cierto nivel de irradiación, consigo va que la planta solar llega al tope de su capacidad, entonces y por lo tanto, cambio en las conexiones de la planta solar para mantener la producción de electricidad en la cantidad y calidad deseada se hace necesario. Sin embargo, debido a la potencia que se maneja, los cambios repentinos de conexiones consigo llevan a transitorios de funcionamiento que se reflejan en distorsiones de la onda. Hay que recordar que la curva v-i de una celda solar permite una rápida caída de la producción de energía desde su punto de máxima potencia y que si no se controla adecuadamente, variaciones súbitas se pueden reflejar en la red. Numerosas formas de control y automatización se han implementando y se siguen investigando para maximizar la producción de electricidad y además, para pronosticar también, con ello se puede programar el despacho de energía en función a la demanda. Espero os sirva.
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Dr. Jorge Luis Mírez Tarrillo
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Datos Generales
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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