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Crisis Energética Foros

Microgeneración y redes distribuidas


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JosepF

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Iba a poner un post al hilo de la energía eólica, pero durante la reflexión se me acumulaban los temas y he decidido abrir este como conclusión particular.

En el debate entre PPP, Groucho y Alb, han ido cayendo cifras, argumentos, datos, en una lluvia fina sin un resultado práctico (al menos para mi). Pasamos de una visión holística, que vaya por delante solo vale como argumento retórico, a una particular con una facilidad (casi frivolidad) que no contribuye en nada a una conclusión.

Admito que soy incapaz de retener en mi cabeza todas la variables para que el mundo sea como yo quiero, que en todo caso me llevaría a ser un loco visionario y peligroso. Ya me es difícil retenerlos en el caso de España, no puedo ni imaginarme el mundo entero. En cambio si soy capaz de imaginar que cada uno tome sus propias decisiones.

Lo que me molesta de la eólica tal y como está planteada en España, es que cuando veo el logo de los molinillos, no hay nada nuevo bajo el sol: Enher, Endesa, ... solo falta el logo BBVA, Santander, etc, etc. y entonces me miro el bolsillo y me entra una mala leche que no veas. La generación de energía en las manos de los mismos, fuertemente centralizada y por esa razón pudiera ser inestable. Esa concentración también nos aleja de la realidad, se supone que todos ellos son muy listos y sabios y saben lo que se hacen. El ciudadano medio, esta lejos, muy lejos, de conocer el “milagro” de darle al interruptor y que se encienda la bombilla. No hay consciencia de las dificultades, agresiones ambientales, injusticias y otras maldades que conlleva ese “milagro” imprescindible.

Acercar la producción al consumidor tiene dos ventajas: generar a partir de recursos propios y tomar consciencia de como funciona todo esto. Quede claro que no estoy hablando de generarse la propia electricidad en casa como yankees locos en medio del desierto, estoy hablando de barrios, pueblos, ciudades, comarcas, provincias ... justamente al revés de como se produce hoy en día. La tecnología existe, no tiene ninguna dificultad y la integración de muchas microrredes, solo es cuestión de ponerse a ello. Para mi ese es el cambio de modelo que siempre se reclama, dar las condiciones necesarias para que cualquiera pueda ponerse a suministrar energía a la red.

Los ¡enlace erróneo! ya estan en ¡enlace erróneo!.

Algunos ¡enlace erróneo! también.

Y nosotros no tenemos la legislación adecuada para que nos vaya bien a los pequeñitos, a las cooperativas, a los municipios. Solo los monstruos pueden llenar nuestras montañas clase 6, de molinos gigantes, centrales de carbón, bombas atómicas, cuanto mas grande mejor.

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isomax

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Ahora mismo el autogeneracion con renovables generalizada es utopica (las renovables son dispersas en espacio y tiempo y obligan a un sistema de almacenamiento, que suele consistir en baterias de plomo ¡no habria plomo para todos!) pero en lo demas es ideal. Me explico, viendo testimonios y recomendaciones en diferentes webs de asociaciones, etc... de gente aislada y que depende casi exclusivamente de renovables para vivir en el siglo XXI y no en el XIX, como se las ingenian para sacar el maximo rendimiento a sus sistemas de iluminacion, como se conforman con un televisor de 14" par que consuma menos y ademas contando cada Wh que sale de las baterias para no caer en el riesgo de agotarlas, si ese tipo de ideologia se extendiera y fuera el generalizado, todos nuestros problemas energeticos serian anecdoticos, la gente se adaptaria a lo que pueden producir, o bien adaptarian su propia producion al consumo que necesitaran, pero claro esta, teniendo en cuenta que eso tiene un coste, monetario y en recursos, y no pensando simplemente: Acciono el interruptor se enciende la luz, lo pulso otra vez y se apaga ¡milagro!

La pena es esa, que de momento eso es utopico, pero bueno, todo llegara, o eso o volvemos no al siglo XIX, sino a antes de la revolucion industrial. Tambien cabe la posibilidad de que encontremos la energia del futuro y nos salve de nuestros problemas, pero eso son solo especulaciones.

Un saludo a todos, que hacia mucho que no posteaba algo.
El rey va desnudo, pero los subditos prefieren no darse por enterados.

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Amon_Ra

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Ya existen segun nombre en un post situaciones de microredes como las llamas entre los varios trabajos que realize en mi vida fue el de valoraciones catastrales mediciones de pueblos topograficas alrededor de casi toda España y tuve la ocasion de conocer aldeas donde su lejania de los tendidos electricos aunque con derechos legales era casi inviable economicamente dado los pocos vecinos y su poco consumo instalar redes y llevarles la electricidad con lo que se la producian ellos mismos.
Claro el poblado funcionaba de otra manera a lo que hoy estamos acostumbrados a ver donde el dia y la noche en un poligono industrial o gran ciudad casi no cambia su actividad de ruido y bullicio pues bien el sistema era sencillo dado que vivian de la agricultura o la ganaderia sus actividades funcionan con el horario natural osea el de los animales del bosque (aparte de los nocturnos claro) .
Disponian de un viejo tractor que le funcionaba el motor un herrero de un pueblo proximo acoplo al cardan del mismo unas poleas y un alternador como disponian de gas-oil agricola suvbencionado no resultaba caro al puequeño ayuntamiento que se rodaba en sus cargos no hacian ni elecciones era rotativo las responsabilidades de los vecinos excepto un retrasado mental ya mayor pues se arrncaba el motor una hora antes de anochecer y segun la estacion se paraba a una hora determinada por mayoria al amanecer no habia luz electrica ni durante el dia tenian dos lavadoras solo algun molino de grano para picar los piensos que se producian muchos ellos mismos el alumbrado y frigorificos ninguno para que la verdura era fresca la carne se repartia si se mataba uncordero los pollos solo en la familia y el embutido en las cambras el pescado solo en conserva o salado y muy poco y telefono no habia televisores tres o cuatro en una poblacion de 8 familias.
Si alguien tenia que hacer sus necesidades por la noche gastaban linternas algunos y los mas candiles de aceite.
Pues mas o menos asi era no se utilizaba la electricidad en todo el dia salvo la noche y a estas horas se realizaban todas las funciones.
Pues bien les faltaban muchas cosas que hoy conocemos pero yo almenos vi que reian bromeavan contaban historias a la hora de cenar jugaban a cartas con garbanzos y no vi caras de depresion ni tristeza ni angustia esto ya hace años en el interior de Teruel Almeria y presupongo que existirian muchos sitios mas.

Ya no recuerdo ni los nombres pero vi cosas muy curiosas pues en muchos aspectos vivian como en el siglo pasado.
La energia mas limpia es la que no se usa

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JosepF

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A eso es a lo que no quería llegar. Yo no estoy hablando de “autogeneración”. Hasta que punto ha llegado la comida de coco cultural norteamericana, que somos incapaces de ver que nuestro modelo urbano no tiene nada que ver (aunque se intenta). No veo por que no un barrio de una gran ciudad puede decidir generar su propia electricidad, calefacción, etc. contando con todos los medios renovables que pueda conseguir. Y si toca alguno no renovable que sea el mínimo. Nos ahorramos las pérdidas en el transporte. Solo en la calefacción que se puede conseguir con la mierda generada por el propio barrio ya es importante, por poner un ejemplo. Si cada casa tiene unas placas solares (a red) o un generador eólico pequeño, ese aporte es importante y seguimos sin grandes líneas de distribución y sobretodo bajando la factura a la compañía eléctrica que es una práctica que me pone cachondo.

Amón Ra, esa gente hoy en día serian capaces de producir mas electricidad de la que pueden consumir: un digestor, una maquina de cogeneración de 60 kw, y calefacción gratis todo el año y unos buenos ingresos por la venta de la electricidad, si están cerca de alguna gran red claro. Solo serian unos 150 mil euros aprox. Si son excedentarios en mierda, para que les vendes gasolina o un molinillo o una plaquita solar con su baterias a juego, no tiene ningún sentido.

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Amon_Ra

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El hecho de relatarte esta situacion no quiere decir que es que la ponga como modelo a seguir esta realidad la conoci en los 70 y esta clarisimo que al vivir en un medio rural las posibilidades a traves de biogas eolica biomasa o solar hoy tecnicamente no necesitarian las limitaciones que no tecnicas sino economicas les hacia vivir de ese estilo.
Solo era ver que ya se habian dado en la realidad aunque lo hubiera determinado su distancia y bajo consumo a las redes.

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victorluis

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Llevo cierto tiempo trabajando en el tema de la microgeneración, las microrredes, los problemas de sincronización y de energía reactiva, a partir de pequeñas fuentes alternativas de generación eléctrica.

Estos trabajos ya los he ofrecido, sin respuesta, en otro hilo de este foro.

De nuevo los vuelvo a ofrecer, son trabajos de divulgación genérica, sin entrar a fondo en cuestiones electrotécnicas que serían objeto de un contacto bilateral, si fuese preciso, para no aburrir a los que no son especialistas en la materia.

Un saludo y feliz año 2007

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Amon_Ra

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Por favor Victor Luis indica en que foro lo pusiste o inicialo de nuevo seguro sera interesante.
Gracias y SALUDOS.

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victorluis

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Hola Amon Ra, lo puse en un hilo en el que se interrogaban sobre si era mas correcto usar CC o CA en este tipo de usos, como no contestaron no llegué a colgar ningún articulo, como ya dije antes se trata de un preambulo, explicando un poco que es la CC y la CA y luego de unos supuestos sobre microhidráulica, solar fotovoltaica, solar termoeléctrica, eólica y biomasa, así como su combinación.

Como también ya dije antes son articulos poco profundos pensados en la divulgación mas que otro tipo de consideraciones, no son ni mucho menos manuales técnicos, como también ya comenté en el otro hilo la vocación pedagógica se me truncó cuando tuve que abandonar el puesto de profesor auxiliar de electrotecnia por exigencias de dedicación plena a la empresa en la que estuve casí cuarenta años en labores de ingeniería eléctrica, ahora prejubilado vuelvo a disfrutar con esos temas.

Saludos y a vuestra disposición

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JosepF

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Si te parece bien podrias publicarlos aquí. Mis conocimientos técnicos no pasan del entusiasmo sin fin, por tanto me irian de coña.

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victorluis

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De acuerdo, aqui va la primera parte, si os parece bien despues de cada capitulo haremos un pequeño debate para aclarar los puntos que considereís oscuros, luego pasaremos al capitulo siguiente.

Introducción a un sistema eléctrico independiente de la red general.
Preámbulo

Como observo en este foro un cierto interés en la posible creación de sistemas de supervivencia ante un cataclismo energético, voy a empezar una serie de trabajos sobre la producción de energía eléctrica descentralizada, en los que intento compartir parte de mis conocimientos y experiencia en la materia, si a alguno le parecen interesantes puede ponerlos en el wiki. Empezaremos por las definiciones.

La energía eléctrica se puede producir y usar de dos formas:

Corriente Alterna, (C.A.) habitualmente a 220/230 Voltios, 50 Hz (en Europa), 120 Voltios, 60 Hz (en el continente americano), la C.A. es la que normalmente utilizamos en nuestras casas, la inmensa mayoría de los receptores eléctricos están dispuestos para ella.
Los motores alimentados en C.A. suelen ser motores asíncronos de inducción, que son robustos, eficientes y de bajo coste. Para algunos receptores de pequeñas potencias y algunas herramientas eléctricas también se usan motores denominados “universales” o de colector (conmutador en el léxico latinoamericano)

Corriente Continua (C.C.) habitualmente a 12, 24 o 48 V. Existen receptores para ella, especialmente a 12 V, normales en automóviles, caravanas y náutica entre otros usos, el alumbrado incandescente a 12 o 24 V., tiene mucho mas rendimiento lumínico que el de 230 V. Existen lámparas fluorescentes de bajo consumo en 12 y 24 V.

Los motores alimentados en C.C. son siempre de colector, los más pequeños usados en artículos de consumo habitual como en la industria del automóvil se producen en grandes series y no son excesivamente caros, pero a partir de ciertas potencias su coste es muy elevado. El colector exige un determinado mantenimiento de su correcto estado y la reposición de las escobillas.

La C.C. también se usa aun (aunque desapareciendo) en la industria a 440 y 500 V. y a 1500 y 3000 V para tracción eléctrica.

Generación eléctrica de C.A, puede ser asíncrona o síncrona.

La asíncrona no tiene frecuencia propia ni produce energía reactiva (magnetizante), necesita una red externa que le marque su frecuencia y suministre la energía reactiva demandada por la carga, puede funcionar sin red externa implementándole un dispositivo de reactancia capacitiva externo (condensador) que le regule la frecuencia dentro de unos márgenes, y suministre la energía reactiva demandada por la carga, entonces se denomina generación asíncrona autoexcitada.

La síncrona depende de las rpm del eje del alternador por lo que deben ser reguladas para mantener la frecuencia estable, así como debe de ser regulada la excitación del generador síncrono para que suministre la energía reactiva que le demanda la carga.

Generación eléctrica de C.C., aquí solo es preciso regular la tensión de salida de la dinamo o generador de C.C. actuando sobre su excitación, en los automóviles, antiguamente en las dinamos y ahora los en alternadores ( que suministran C.C. porque tienen diodos rectificadores incorporados) llevan el llamado regulador que adapta la tensión de salida (13.8 V. nominal) en función de las rpm del motor y de la carga requerida.

La C.A. no puede ser acumulada directamente en baterías, con la C.C. si se puede.

Para acumular la C.A. hay que adaptar su tensión y rectificarla después para pasarla a C.C., la energía acumulada en las baterías como C.C. se puede convertir en C.A. a través de un ondulador o inversor.

Los onduladores o inversores actuales suelen tener módulos IGBT en la salida y habitualmente son de tecnología PWM con alto rendimiento, también se usan los denominados senoidales modificados. Una solución económica, cuando es posible, es usar variadores de frecuencia de los usados para regular la velocidad de los motores de inducción que al ser fabricados en gran escala son bastante económicos, en este caso no se usa la entrada de diodos rectificadores y se alimenta directamente el llamado circuito intermedio de C.C. del variador, el cual se ajusta para una salida fija de 50Hz (o 60Hz según la zona)

En el caso de generación asíncrona autoexcitada para eliminar su inestabilidad de frecuencia y tensión se puede, a costa del rendimiento, rectificarla, estabilizarla con un acumulador en conexión tampón y después ondularla a 220V, 50 Hz., según lo expuesto antes.

En una generación eléctrica descentralizada y aislada, “en isla” en términos técnicos, pueden existir diversas fuentes que se pueden combinar (descartamos la generación a través de grupos de combustión interna ya que requiere combustibles de origen fósil):

Estas son: microhidráulica, solar fotovoltaica, solar termoeléctrica, eólica y biomasa. No es objetivo de esta primera parte entrar en profundidad en cada una de ellas, si no de efectuar un ligero esbozo de cómo se pueden combinar.

Final del preambulo o primera parte, si existen dudas, adelante con ellas.

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victorluis

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Como no parece que surjan dudas, preguntas o discrepancias paso a la siguiente entrega.

1º Sistemas con una sola fuente

1.1 Existe un caudal de agua con suficiente potencia hidráulica, incluso en el estiaje, para la demanda prevista. de la turbina en función de las condiciones de la altura del salto y del caudal disponible.

No es aconsejable la construcción artesanal de la turbina, sale mucho más caro y da peores rendimientos que las microturbinas comerciales construidas en serie, como entre otras, las PowerPal que se construyen en Vietnam.

Excepto en casos de muy poca potencia en las que se tienen que usar picoturbinas con generadores de C.C., lo más usual es usar generadores asíncronos, aunque algunos fabricantes ofrecen generadores síncronos “Brussless” (sin escobillas).

Si fuese posible adquirir la turbina sin alternador, no sería mala idea, un alternador asíncrono no es mas que un simple motor de inducción de los que todos conocemos y se pueden implementar alguno de los dispositivos utilizados para la generación asíncrona en isla, uno muy interesante consiste usar una combinación de condensadores con una reactancia saturable en paralelo, los bancos de condensadores cuya capacidad se dimensiona para la máxima demanda de potencia reactiva de la carga (mínimo coseno de fi, para la corriente nominal) y la reactancia se construye para que empiece a saturar a la tensión nominal, si la carga disminuye la tensión aumenta y con ella la corriente de saturación en la reactancia, compensando el exceso de capacidad y regulando el sistema, con este dispositivo muy sencillo y estático se pueden conseguir frecuencias en el entorno de 46/54 Hz y tensiones de fase en el entorno de 220/240 V.

Como reactancia saturable se puede usar el primario de un transformador viejo al que se eliminen unas pocas espiras, este sistema produce un tercer armónico bastante acusado, pero para el uso que le vamos a dar no tiene demasiada importancia.

1.2 Solo existe la posibilidad de fuentes solares.

Como elemento común a todos los casos tenemos el carácter cíclico de la fuente, por lo que necesitaremos acumuladores eléctricos, conocidos habitualmente como baterías, que nos proporcionaran energía eléctrica durante la ausencia del sol.

Dimensionado de las baterías, hay que pensar en un mínimo de 48 horas de autonomía, en previsión de días excesivamente nublados, podemos estimar las necesidades básicas de energía eléctrica de una vivienda de baja electrificación en 2 Kw-Hora por día, aquí hay que aplicar la teoría estadística de la “ley de los grandes números”, otras estimaciones, a simple vista mas detalladas, suelen fracasar.

Luego necesitamos 4 Kw-Hora que hemos de pasar a Amperios-Hora de las baterías, tomemos por ejemplo baterías de 12 V. (aunque en flotación están en 13.2/13.8 V., usaremos 12 V.), 4000/12= 333.33 Amperios, como tenemos que aplicar como mínimo un coeficiente de 1.5 ( por envejecimiento, etc.) nos quedan 500 Amperios-Hora a 12 V, o 250 A-H a 24 V. (que aunque no lo parezca sigue siendo la misma batería, los elementos en paralelo suman sus A-H, pero los elementos en serie los mantienen)

El ondulador debería de ser monofásico de como mínimo de 1200 W, con capacidad de sobrecarga momentánea de cómo mínimo el 200% durante unos segundos, para absorber la punta de arranque de los motores de inducción. Se recomienda la tecnología PWM (modulación por ancho del pulso) con reactancia de alisamiento, pero pueden servir otros que generen ondas mas o menos aproximadas a las senoidales, no siendo aconsejables los que generan onda cuadrada.

1.2.1 Fotovoltaica.

Los paneles solares, en cuya tecnología no vamos a entrar aquí deberán dimensionarse para que en dos ciclos de luz solar que abarcan las 48 horas de autonomía puedan simultáneamente abastecer el consumo y recargar las baterías, por ejemplo tomando 8 horas de luz solar invernal, y 500 A-H a 12 V. necesitaríamos unos 30 Amp. de carga y si consideramos otros 10/15 Amp. de consumo simultaneo, necesitaríamos como mínimo unos 600/900 Wp de potencia instalada, según la zona.

Para pequeños usos como cabañas, caravanas, etc., se pueden utilizar directamente los 12 V. de C.C. aprovechando los accesorios de iluminación y otro equipos que se fabrican para las caravanas, el automóvil y la náutica, en este caso en los receptores de cierta importancia (de mas de 50 W) se usará cable de cómo mínimo 2.5 mm2 de sección para evitar en lo posible las perdidas por efecto joule y las caídas de tensión.

1.2.2 Termoeléctrica solar.

Como aquí no tratamos de las grandes torres termoeléctricas solares, estudiaremos el caso de un sistema, que aunque caro, es accesible.

Disco solar Stirling, con motor solar Stirling Solo 161, disco de 8.5 metros de diámetro y alternador de 10 Kw, trabajando en C.A. este sistema tiene un rendimiento solar de un 18 % y presenta el inconveniente ya mencionado de la fuente cíclica solar, para cargar las baterías es preciso rectificar la corriente, aunque el cálculo y tratamiento de los acumuladores eléctricos sigue siendo el mismo ya expuesto, pero en un rango de superior magnitud, en este caso durante las horas solares podremos usar directamente la C.A. sin pasar por el ondulador. También tenemos la ventaja de poder acoplarlo directamente a una red eléctrica existente.

Seguirá.

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mockba

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Hola, primero que nada siento no haber podido contestar antes en el hilo de CA/CD (victorluis), no habìa tenido suficiente tiempo para revisar las contestaciones del hilo que abrí.

Una de las cosas que trato de definir ante una posibilidad de desarrollar sistemas basados en energías alternativas es que se utilize la energía en el mismo instante en que se está produciendo... pero es algo que podría no ser práctico en aplicaciones de vivienda, más bien tendría aplicaciones productivas.

La idea general que he tratado de explciar es que es muy costoso y a veces muy impráctico tratar de acumular la energía en "baterías de acumuladores", se requiere de equipo electrónico extra y muy costoso. Además las baterías en sí ya son muy costosas... ¿Por qué no trara simplemente de que si se está generando 100W o 1000W instantáneos utilizarlos en algun proceso productivo directamente?

En otro hilo explicaba que eso sería posible con circuitos electrónicos relativamente simples y baratos, programando en ellos rutinas de optimización del consumo energético basado en "tareas pre-determinadas"

En palabras más simples, en el momento en el que está la energía presente aprovecharla a través de alguna máquina o serie de máquinas que acumulen la energía y el trabajo en forma de productos.

Saludos...
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victorluis

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Pues si amigo Mockba, lo que planteas es el gran problema histórico de la distribución eléctrica, en las grandes redes la gestión o "despaching" se hace arrancando o parando grupos de generación dentro de lo que su escasa flexibilidad le permite al sistema eléctrico, en el que la producción debe de ser siempre igual a la demanda, el exceso de capacidad productiva o se usa para centrales hidráulicas de acumulación o se exporta o no se puede producir.

De ahi que la generación mas flexible tenga un papel regulador de la producción, las centrales menos flexibles, como las termoelectricas de carbón y las nucleares tienen que trabajar como centrales base, eso es mas o menos a "piñon fijo". De ahí que la eólica que es aleatoria e imprevisible complique tanto la gestión de la red.

Pero en una pequeña red no tienes ninguna flexibilidad, o consumes en el acto lo que produces, o lo acumulas en baterias, no existen demasiadas alternativas, podrías por ejemplo calentar agua, pero si no necesitas agua caliente no tiene mucho sentido.

Además necesitas energía eléctrica cuando no existe sol ni viento, si no dispones de una microhidraulica de capacidad suficiente, en ese caso te quedas a oscuras, lo dicho, en una microrred aislada si no existe una fuente continua, las baterías son ineludibles.

Otra solución es la doble red, una que nos suministre los consumos esenciales, como un pequeño alumbrado nocturno, etc que puede ser de CC a 12 o 24 V con un mínimo de baterias y otra red general de CA para los consumos mas importantes, pero sería muy dificil de gestionar sin baterias, las puntas de arranque de los motores, los cambios en la demanda de potencia tanto activa como reactiva, convertirían esa red en demasiado inestable con fuertes variaciones de tensión y frecuencia.

En las siguientes entregas ya verás como se van esbozando estos temas.

Un saludo

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mockba

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Tengo en cuenta lo que mencionas victorluis, pero a decir verdad creo que existen procesos que no vendría para nada mal alimentarlos alternativamente si estos se pueden automatizar eficientemente. Supongo por lo tanto que tratas de ejemplificar el sistema que describo con actividades relativas a un domicilio por ejemplo o a una producción industrializada y desmedida, porque en sí mismo yo no hablo de una red y de ninguna de esas cosas.

Hablo de procesos como bombeo y acumulación automática de agua, riego automático de pequeños cultivos, trituradoras de materiales, molinos eléctricos, procesos de electrólisis, electroimánes, generación de microondas para diversas aplicaciones, tratamiento ultravioleta para purificación de agua y filtración forzada, etc... sistemas a pequeña y mediana escala que apenas reciban el mínimo de energía para comenzar a trabajar puedan producir algo y de esa manera lo distribuido en vez de ser la producción de energía podrían ser las redes de producción de algunos insumos necesarios para la sociedad... sé de antemano que puede ser muy desventajosa la inflexibilidad del sistema que describo, pero lo flexible y ventajoso en dado caso podría ser la planeación anticipada del objeto de la energía a producir y no al revés, como estamos acostumbrados... es decir, estamos acostumbrados a tener energía pero no a saber para que la queremos tener... es como aquél que quiere tener mucho dinero pero no tiene objetivos en la vida, aquel que tiene por tener, aquel que tiene dinero por que sabe que con él se puede comprar muchas cosas, pero que no tiene una idea de sus objetivos...

Si pensamos en el sistema que menciono con el objetivo de ver la TV, prender las luces toda la noche para poder desvelarse a gusto, escuchar música día y noche en un amplficados de 600W RMS y tener la e-Mule bajando música todo el día y toda la noche olvídenlo, no hay ventaja alguna contra el sistema tradicional de acumuación en baterías... pero después de haber agotado la carga de los acumuladores no nos ha quedado nada... pero ahora, ponernos a pensar en cinco o seis horas de insolación acumuladas en el forma de 25m3 de agua disponibles para los servicios de un edificio, o reservas de aguas de riego, o sies horas de electrólisis para recuperación de metales, o tener al final del día 200 kilos de granos molidos o que sé yo... cualquier de esas cosas podría ser más útil para una sociedad o comunidad que tener horas de ver TV o todas las cosas que podrían ser relamente un desperdicio y a las que estamos acostumbrados... producir algo que pueda tener utilizadad social y por lo que se pueda ganar dinero ayudaría dramáticamente a amortizar el costo de los sistemas alternativos como los fotovoltáicos, mini-eólicos, mini-hidráulicos, etc.

Saludos...
La especialización corrompe...

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victorluis

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Seguimos publicando el documento, espero interrogantes si es que surgen.

1.3 La energía eólica como única fuente.

Es una fuente aleatoria y discontinua por lo que es sumamente difícil diseñar el equipo de apoyo por acumulación. No parece adecuado que una vivienda o grupo de ellas dependa exclusivamente de esta fuente, a no ser que se dimensionen extraordinariamente las baterías de apoyo. En este caso lo más prudente es acudir a un aerogenerador comercial, que puede ser de C.C. o de C.A. según la potencia requerida

También puede que se trate de una cabaña aislada con muy baja electrificación.
En este caso se puede recurrir a un alternador de 12 o 24 V. de C.C., procedente de automóviles o camiones con su correspondiente regulador (aunque se llamen alternadores generan C.C. ya que llevan incorporados diodos rectificadores en la salida), ya que la velocidad del viento es muy variable al igual que ocurre con el régimen de rpm de un motor de automóvil.

Un rotor del tipo Savonius de eje vertical es muy fácil de construir, no necesita orientación al viento y el alternador puede instalarse en su píe, arranca con bastante buen par con vientos suaves, pero tiene el inconveniente de sus bajas rpm, lo que obliga a instalar un multiplicador si deseamos usar un generador de automoción que necesita un mínimo de revoluciones por minuto para funcionar correctamente, de otra forma habría que recurrir a un generador multipolar con un número elevado de pares de polos, de los que existen algunos comerciales con imanes permanentes en su excitación, no parece conveniente recurrir a la construcción artesanal de estos generadores si deseamos un cierto grado de fiabilidad en la instalación.

1.4 Generación a partir de biomasa.

El único sistema conocido por mí es el equipo producido por la compañía Solo gmbh con motor Stirling, pensado para la cogeneración, por lo que su rendimiento eléctrico no es muy elevado 20-24%, y con una potencia eléctrica de 10 Kw, algo elevada para los consumos que contemplamos hasta ahora.

Tiene la gran ventaja de funcionar a voluntad del usuario, que lo puede arrancar cuando lo necesite, sería muy interesante que se desarrollase un equipo más pequeño de unos 5 Kw, que no estuviese pensado para cogeneración (aunque se aprovechase en parte para ella) y tuviese un rendimiento mas elevado del orden del treinta y tantos o cuarenta por ciento, ya que el motor Stirling lo permite, podría ser un buen complemento del resto de las energías alternativas por su carácter de poder ser puesto en funcionamiento cuando se necesita, incluso podría servir para cargar las baterías y no estar en funcionamiento continuo.

Este carácter de apoyo discrecional y recarga de baterías puede darse al actual grupo Stirling de 10 Kw, dentro de un sistema en el que se justifique dicha potencia.


2ºCombinación de pequeñas fuentes de energía eléctrica alternativas y renovables.

2.1 Planteamiento adecuado para regiones montañosas de clima húmedo o mesetarias con cauces fluviales estables, con energía hidráulica pero insuficiente para el consumo demandado.

El principal problema si deseamos crear una red de 220/230V 50 Hz, es conseguir la estabilidad de frecuencia y tensión, si en el conjunto existe una instalación hidráulica de cierta potencia predominante sobre las demás fuentes, la solución estriba en colocar en dicha instalación un generador síncrono que haga de “director de orquesta”, con su correspondiente regulador hidráulico, que haga “marcar el paso” a las demás fuentes de energía. En el caso de que la central hidráulica nos pueda dar toda la potencia que demandamos no serían necesarias otras fuentes complementarias de energía.

Como esto no suele ser posible, existen dos soluciones en función de las fuentes disponibles. (me refiero siempre a fuentes de escasa potencia que son las utilizables por un grupo reducido de personas)

Las fuentes fotovoltaicas generan siempre en C.C. La solar termoeléctrica (discos con motor Stirling para pequeñas potencias) lo normal es que generen en C.A. con generación asíncrona. La microhidráulica puede ser síncrona, asíncrona e incluso en C.C para muy pequeñas potencias. La biomasa también con motor Stirling (grupos Solo Gmbh) genera habitualmente también en asíncrono. Y la eólica de muy pequeña potencia suele generar en C.C. y eventualmente en C.A. con generación asíncrona.

Las unidades de cogeneración por biomasa (grupos Solo Gmbh) tienen un rendimiento eléctrico del 20-24% sobre un rendimiento térmico total del 92 %, por eso para optimizar el gasto hay que usar la cogeneración estacionalmente y aprovechar sus Kw eléctricos solo cuando se necesiten simultáneamente el resto de Kw de energía térmica para otros usos como puede ser la calefacción, etc.

La energía solar de ambos tipos es cíclica y no produce por las noches y la eólica es aleatoria y solo produce cuando existen vientos dentro de un determinado rango de velocidades, la microhidráulica puede ser continua, pero puede presentar problemas en el estiaje, la generación por biomasa es la única que solo depende de la voluntad del operador, pero si queremos aprovecharla como cogeneración en este caso depende de las necesidades de energía térmica en cada momento.

Por ello la solución más correcta para un sistema de este tipo pasa por un conjunto de baterías y un ondulador, alimentando, excepto la hidráulica, todas las fuentes a las baterías. Las baterías son el punto débil de este sistema por ser un conjunto que es necesario recambiar periódicamente.

La central microhidroeléctrica tendría entonces un generador asíncrono cuya salida se conectaría en paralelo con la salida del ondulador, ejerciendo este último las funciones ya citadas de “director de orquesta” marcando la frecuencia y tensión del sistema.

Como las fuentes mencionadas son en alguna medida complementarias, si se dimensionan adecuadamente en función de su estacionalidad podemos tener un sistema que funcione mas o menos satisfactoriamente, en definitiva se trata de aprovechar las energías eventuales: solar, eólica y cogeneración acumulándolas, para utilizarlas conjuntamente con una pequeña central hidroeléctrica de uso continuo.

Seguiremos....


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JosepF

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Dos documentos sobre microgeneración.

El primero ¡enlace erróneo! donde se comparan los costes de implantación de la energía nuclear con la microgeneración. Divertido.

El segundo como esta el arte de la microgeneración.

Devolver el poder a las personas se llamaría esto, cuanto mas leo mas me gusta.

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Akelarre SL

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Un caso peculiar és el de un pueblecito de l´Anoia, La Llacuna, a unos 30 km de Vilafranca del Penedés, un pueblo en el que veraneé hasta los 15 años, y no volví hasta el pasado agosto tras un ataque de nostalgia, para quedarme pasmado ante la imponente presencia de un molino éolico. Parece que lo levantó el ayuntamiento hace más de 10 años y ahí está, suministrando a todo el pueblo y vendiendo el excedente. ¿Un pueblo visionario?. No, simplemente, en lugar de a un abogado, médico o ingeniero, eligieron de alcalde al electricista, al lampista.

Así que poder se puede hacer. Solo falta poner el proyecto en manos de un currante.


Aquí el ¿impacto? visual


Esta foto es mejor.


Por cierto ¿no se podría acumular el excedente eléctrico en hidrógeno? ¿O en aire comprimido? Asumo pérdidas, pero en cualquier caso se aprovecha una buena cantidad.

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Marga V.

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¿El pueblo recibe energía DIRECTAMENTE del molinito? - Tenía entendido que se necesita una buena batería, o bien inyectar la energía directamente en la red. Otra cosa es que haciendo cuentas al final "sobre" energía, lo que demostraría que los pueblos son bastante más "sostenibles" que las ciudades, dudo mucho que una ciudad que se montara su parque eólico particular en su término municipal tuviera "superávit" energético.

Saludos,
Marga

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victorluis

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Hola Marga, la energía eólica puede rectificarse y acumularse en baterías en los casos de red aislada independiente.

En este caso es evidente que por su cercanía al pueblo el aerogenerador puede acoplarse a la red general, que es de la misma que consume el pueblo.

Si existe déficit energético el pueblo toma la diferencia de la distribuidora eléctrica de la zona.

Si lo que hay es superavit el pueblo cede su energía sobrante a la distribuidora para que la entregue a los demás consumidores.

Esto puede hacerse colocando contadores en la acometida general al pueblo, para el balance global pueblo/distribuidora y el ayuntamiento facturaría entonces a cada vecino según los contadores individuales de cada casa.

Otra posibilidad es que colocar los contadores en la salida de eólico y que la compañia distribuidora cobre a cada vecino el consumo según tarifa y abone al ayuntamiento la eólica recibida según su tarifa de renovables.

Un sistema u otro pueden ser más o menos rentables para los vecinos según las tarifas que fije el ministerio para el consumo domestico y para la producción por renovables.

Un saludo.

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JosepF

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Marga,

No creas que en la ciudad no hay manera de producir electricidad. Una lista: en los edificios altos, molinos adaptados a entornos turbulentos, techos fotovoltaicos, cogeneración para abastecer a hospitales, hoteles, bloques de viviendas, barrios, que tienen un rendimiento eléctrico-térmico de entre 80 y 90%!!!, que pueden quemar biogás recuperado de las depuradoras y de los restos orgánicos (no entiendo como hay que llevarlos al vertedero), calefacción y agua caliente solar (la mas barata, rentable y eficaz), todo evita pérdidas en el transporte, eficiencia, obligar a los polígonos industriales a generar su propia energía … todo esto también acerca la producción al consumidor y lo hace mas consciente energéticamente.

En el documento que puse sobre “Pequeño o atómico?” dan estas cifras:

As shown above, the current price differential between a conventional boiler and a
mCHP boiler is £500. If half of the 1.3 million boilers replaced every year were mCHP,
650,000 units could be installed per year at an additional cost of £325 million a year,
or £6.5 billion for 13 million units over 20 years. Assuming a capacity of 1kW per
unit, this would result in 13GW of capacity.
This is not equivalent to 13GW of capacity from a centralised power source, such as
a nuclear or gas-fired station, because mCHP only generates electricity when used for
space or water heating. But it will provide most power during the winter peak, when
demand for electricity is at its highest.

….

A recent report by Oxford University’s Environmental Change Institute confirms
this analysis, demonstrating how significant micro-generation could be, if the right
investments are made. Under the report’s low-carbon house scenario, by 2050, houses
could be self-sufficient in energy, and exporting power back to the grid. They write
that “new capacity will certainly be required – the question is, what form should this
take? The 40 per cent house scenario envisages a capacity of 55.6GW in residential LZC
[low and zero carbon technologies] by 2050, sufficient to meet the majority of heating
and electricity demands in households… major changes in policy and investment
patterns will be required”.66 Whilst this task may seem daunting, the report points out
that central heating was virtually unknown in1950, and is now in 90 per cent of
houses. Over time, as investments are made in housing infrastructure, heating and
electricity, a shift to micro-generation is possible.


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Daniel

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Respecto a La Llacuna, la idea original era obtener energía eléctrica para bombear el agua en el pueblo. Esto se impulsó desde el ayuntamiento, a mediados de los 90. En 1999 se acondiciona el molino para la producción de energía eléctrica para el consumo del pueblo, se inyecta en la red. Con la venta de esta electricidad (0,23MW) se paga la factura municipal de electricidad generada por los equipamientos y la iluminación pública.

En mi pueblo (Santa Fe del Penedès) se han instalado recientemente placas fotovoltaicas, pero solo dará para pagar la luz de la Casa de cultura.

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JosepF

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A propósito del artículo de victorluis en la portada de CE. me han surgido una montaña de reflexiones.

Sobre los combustibles.

Es comprometido hablar de lo sucios que están los montes. Desde mi punto de vista, los montes son como son y el monte bajo forma parte del ecosistema, no es “suciedad”. Al menos, por lo que hace a los montes mediterráneos, la forma típica es la selva, intrincada, difícil. Aunque mira, estaría dispuesto a tragarme eso en referencia al monte cerca de núcleos urbanos, grandes rutas, urbanizaciones, ...

Menuda manera tendríamos de acabar con los vertederos y sacar partido de las depuradoras. Toda la materia orgánica digerida por la urbe, tiene una utilidad energética en forma de biogas. Las zonas con una gran cabaña de animales con toda la problemática de los purines, casi se solucionan solos y con un rendimiento no despreciable. Igual necesitamos los Kw térmicos para el secado de los mismos, pero ni de lejos el gasto energético es comprable a hacerlo como se hace en España, secándolos a base de gas natural!!!! Es que no puedo entenderlo, la legislación apoya eso!!!

Los cultivos energéticos adquieren otro sentido si hablamos de niveles mas pequeños a diferencia de como se está tratando habitualmente, con importaciones de otros países, destrozo de las bosques primarios para cultivarlos. Estoy imaginando a las pequeñas poblaciones autosuficientes energéticamente y vendiendo sus excedentes a los grandes núcleos de la proximidad.

Me imagino al alcalde de una población mediana gestionando el abastecimiento energético de la población con sus propios recursos. Las posibilidades son inmensas. Una manzana de una gran ciudad que decide ser productora de energía, pueblos pequeños que asisten y colaboran con los mas grandes. Una realidad en red que hace inútil la existencia y resistencia de grandes compañías distribuidoras.

A ver si puedes explicarme cuales son las pegas que tiene, visto que la legislación en España, creo que intencionadamente, hace muy difícil la adopción de esta forma de generación. A ver si tambien vemos como torear ese Mihura.

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victorluis

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El bosque indudablemente debe tratarse con mucho cuidado ya que se trata de algo mucho más sensible de lo que parece.

Pero aqui en Asturias en el bosque autoctono antiguamente por ejemplo en los castañeros y las carbayeras (carbayo o carbayu es la denominación astur para los robles) el espacio entre arboles estaba libre y pastaba el ganado, en otoño era posible la recolección de las castañas (cuanto hambre, fame decimos aqui, quitaron en la posguerra), hoy en día, debido fundamentalmente a que la población rural abandonó el campo por la ciudad, no se puede circular entre los robles y castaños, como decimos el monte esta "cerrau", zarzas, helechos, cotoyas o rebollas, etc, a eso me refería cuando hablaba de la suciedad de los bosques, me refería a los autoctonos del Cantábrico.

Otra cosa son los eucaliptus ,o ocalitos que decimos nosotros, arbol depredador que ha convertido el ecosistema asturiano en un desastre, de ahi lo que se pueden aprovechar son los desechos de tala que son enormes.

En cuanto a la legislación para inyectar la energía autogenerada a la red depende de las voluntades políticas, no se trata de ningún problema técnico irresoluble.

Por ello como los políticos dependen de las elecciones la presión ciudadana es fundamental para conseguir una legislación que no "blinde" a los oligopolios y esté acorde con los interesés de la mayoria.

Un cordial saludo

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josema77

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Víctor Luis, si pudieras adjuntar algún esquema de lo que vas describiendo mejoraría la comprensión por parte de los conforeros.

Un saludo.
¿Quién dijo miedo?

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victorluis

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Josema, te pongo un correo al respecto.

Un cordial saludo

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comando

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Novato
Identificado: 27/02/2006
Mensajes: 4
Hola,

Siento interes por el tema de la microgeneración y de las redes distribuidas. De hecho voy a realizar una instalación fotovoltaica en mi futura vivienda.

Me gustaría conocer que posibilidades existen en España a este respecto. Apenas he visto nada en la Web y los productos que he encontrado son comercializados en otros paises pero creo que no en España.

También me gustaría conocer si la solar térmica es utilizable para generación eléctrica con motores stirling.

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victorluis

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Identificado: 26/01/2004
Mensajes: 566
Comando, te envío un e-mail sobre el tema.

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mingos

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Junior
Identificado: 29/10/2005
Mensajes: 29
Muy interesante la cogeneración (mini y micro) victorluis, su aplicación en tradicionales economías campesinas donde ciertos "ritos de paso" y "calendas" están todavía presentes en la gestión de aguas y montes comunales es muy buena opción.
Crear comunidad (donde no la hubiere) referenciada al territorio y avanzar en propuestas sin contar demasiado con las administraciones,de viejo se viene haciendo...

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jtorres71

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Novato
Identificado: 23/02/2007
Mensajes: 2
Quote by victorluis: Llevo cierto tiempo trabajando en el tema de la microgeneración, las microrredes, los problemas de sincronización y de energía reactiva, a partir de pequeñas fuentes alternativas de generación eléctrica.

Estos trabajos ya los he ofrecido, sin respuesta, en otro hilo de este foro.

De nuevo los vuelvo a ofrecer, son trabajos de divulgación genérica, sin entrar a fondo en cuestiones electrotécnicas que serían objeto de un contacto bilateral, si fuese preciso, para no aburrir a los que no son especialistas en la materia.

Un saludo y feliz año 2007


Estoy interesado en tu trabajo, podemos compartir ideas.

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elp

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Novato
Identificado: 14/03/2007
Mensajes: 3
Está detenido o fallecido el hilo de info-debate?
Me estaba interesando sobre aspectos que no conozco, como los relacionados con el alamacenamiento o aprovechamiento de la energía generada por micro-fuentes (micro-productores). Más aún, creí posible que debatiésemos acerca de la posibilidad de aunar fuerzas y plantear el desarrollo de un proyecto piloto a una "escala apreciable", es decir emulando a otros que ya existen y que reportan un beneficio tangible a un colectivo o comunidad.
Estamos desarrollando un aero de eje vertical adaptado al flujo en torno a edificaciones. Ya, ya, ya se que existen algunos por ahí desde hace casi un siglo, pero este es nuestro y lo ensayaremos de acuerdo a la normativa vigente sobre el techo de nuestro lab. tantas horas como sea posible. La energía que nos reporte se empleará en el mismo.
A ver si mantenemos esto vivo entre todos; en mi opinion es uno de los hilos más interesantes que existen en el foro. Saludos a todos

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resiliente

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Miembro regular
Identificado: 04/04/2009
Mensajes: 74
[email protected] [email protected]:

Sintiendo menospreciada la importancia de este hilo, me gustaría que lo resucitáramos.

Quisiera decir:

-Ha quedado aclarado que el problema no es técnico, sino de voluntad política.
-Toda piedra hace pared, y todo pequeño productor debería ser bienvenido. Se debería no solo permitir, sino incentivar que todo tejado, toda torre, tuviera sus placas fotovoltaicas o su generador eólico.Todo arroyo su microturbina, etc. Existen espacios "muertos" que podrían aprovecharse, como las medianas de las carreteras, etc.
-En la naturaleza, los seres vivos gestionan la energía de sus cuerpos con individuos celulares agregados. Creo que imitar la naturaleza es la mejor manera de no equivocarse.
-Otra REE es posible. Hay que luchar por el cambio. Hay que crear grupos de presión.
-Yo no soy entendido en el tema, pero veo que se trata de verter energía eléctrica sobrante en la red y de utilizar preferentemente la producida localmente para evitar pérdidas por el transporte.En esto el gran problema es como controlar la relación producción/consumo para tener estabilizada la red. Por lo que ¿no se podria construir una red de depositos de agua que adsorbieran el exceso sobrante en algun momento al elevar el agua? Esta devolvería su energia en el momento adecuado con micro turbinas. Además, ¿no sería posible, la conexión via internet de todos estos microproductores de energía eléctrica?, conjuntamente con las depositos de agua, miles de depositos, para su gestión, totalmente en tiempo real. Gracias a la red que tenemos hoy en día se podría computerizar todo el pais,como si fuera una unidad.
-Las redes son flexibles, Internet fue creado en USA para evitar que fueran destruidas las comunicaciones en un ataque nuclear por estar todo hipercentralizado.
-Otros paises, por necesidad lo estan haciendo: Generacin eficiente de electricidad de forma descentralizada - RevistaCiencias.com

-Lo pequeño es hermoso, también necesario, pero yo añado;

red(pequeño+pequeño+pequeño)=GRANDE

¿Que pensais?

Un abrazo virtual
Caminante, no hay camino. ¡Se hace camino al andar! A. Machado

Todas las horas son CEST. Hora actual 02:03 .

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