Energías renovables
EXCESO DE RENOVABLES
A veces no resulta adecuado aplicar el refrán “lo bueno si breve, dos veces bueno”, al menos cuando lo “breve” lo asimilamos a lo “escaso”. Es el caso de la evolución de las instalaciones de generación eléctrica basadas en tecnologías renovables. Si partimos de la base de que las energías renovables son las mejores para el equilibrio del planeta a largo plazo, es bueno que se incremente la generación eléctrica renovable, pero si se incrementa la mitad es solo la mitad de bueno y no el doble.
El Real Decreto-ley 1/2012, de 27 de enero, por el que se procede a la suspensión de los procedimientos de preasignación de retribución y a la supresión de los incentivos económicos para nuevas instalaciones de producción de energía eléctrica a partir de cogeneración, fuentes de energía renovables y residuos, no va en la línea de nuestro primer párrafo.
Efectivamente, la EXPOSICIÓN DE MOTIVOS del citado RD, dice textualmente: “En los últimos años, el crecimiento que las tecnologías incluidas en el régimen especial ha permitido superar con creces en 2010 los objetivos de potencia instalada previstos en el Plan de Energías Renovables 2005-2010 para la tecnología eólica y en particular para las tecnologías solar termoeléctrica y solar fotovoltaica.”
Aunque con alguna dificultad, debemos entender que uno de los motivos de este RD (claramente restrictivo, como se constata en su objeto – Artículo 1) es el haber superado los objetivos previstos en el Plan de Energías Renovables. Cuando “frenamos” algo es porque entendemos que no va en la línea adecuada y es necesario corregirlo.
La razón principal parece estar en lo que dice otro párrafo que se cita textualmente: “La compleja situación económica y financiera aconseja la supresión de los incentivos para la construcción de estas instalaciones, con carácter temporal, al menos hasta la solución del principal problema que amenaza la sostenibilidad económica del sistema eléctrico: El déficit tarifario del sistema eléctrico.”
El déficit tarifario del sistema eléctrico es una componente más del Déficit Público y su origen es la política de revisión de la tarifa eléctrica aplicada al consumidor en general (cliente no cualificado). En una economía saneada, el óptimo de Déficit Público (óptimo global) debe tender a cero y una manera de que tienda a cero es que tiendan a cero todas sus componentes (óptimos locales), pero no la única. En efecto, cuando se trabaja para reducir el Déficit Público es muy importante determinar a qué componentes resulta más sensible, tanto a corto como a largo plazo.
El montante de las primas pagadas a los generadores de renovables (o de cogeneración) es una componente del déficit tarifario del sistema eléctrico. En una industria eléctrica saneada el déficit tarifario debe tender a cero, que puede conseguirse, al menos, por tres caminos:
1. Reducir las primas pagadas a los generadores.
2. Compensar las primas pagadas a los generadores con una tarifa media que se acerque más a los costes reales del sistema de generación y transporte español.
3. Crear un mercado en el que se ofrezcan las energías renovables a su precio real de generación y transporte.
Es evidente que el gobierno, con su Real Decreto-ley 1/2012, de 27 de enero, opta por el primer camino. Otras veces se ha optado por el segundo camino, aunque tímidamente. En realidad ha sido este segundo camino el que ha contribuido a crear el déficit tarifario del sistema eléctrico, al no revisar la tarifa en la línea de compensar todos los costes del sistema de generación, transporte y distribución español (ver Fig. 1 y 2, donde se toma como referencia y valor 100 el año 1.997). Esta compensación nunca sería exacta, ya que la tarifa no puede anticipar las fluctuaciones de demanda y las condiciones climatológicas de las que en gran medida dependen las energías renovables. No obstante, su efecto a largo plazo sería neutralizar el déficit tarifario del sistema eléctrico. En esta línea está el informe de UNESA de 2.010, titulado: “La situación económico-financiera de la actividad eléctrica en España 1998-2009”. Por ello, este RD viene a contentar a UNESA y a los consumidores, frente al descontento de la industria renovable.
La elección de uno u otro camino o una combinación de ellos puede obedecer a motivos políticos, económicos o de otro tipo (medioambientales, por ejemplo). En el caso que nos ocupa la motivación no puede ser mas que política, con consecuencias sobre la economía real difíciles de calcular.
Si se ha optado por el primer camino, parece que la contención de la tarifa es prioritaria al progreso de las energías renovables. Sin embargo no se observa esta contención en otros productos energéticos como el butano, gasolinas y gasóleos, gas, etc. Como se observa en la Fig.1, la tarifa eléctrica media ha evolucionado muy por debajo del IPC, por lo que en términos reales el coste del kWh en el año 2.008 era muy inferior al del año 1.997. Así, el déficit de tarifa unitario ha evolucionado como expresa la Fig.2, en la que podemos diferenciar claramente tres etapas:
1) De aumento rápido entre el año 1.997 y el 2.000.
2) De aumento lento entre el año 2.000 y el 2005.
3) De disminución entre el año 2.005 y el 2008.
En consecuencia, entre los años 1.997 y 2.005 las políticas aplicadas han contribuido a incrementar el déficit tarifario del sistema eléctrico y entre los años 2.005 y 2.008 han contribuido a reducirlo. Otros asuntos son su evolución real anual, afectada por otras componentes como la demanda y la climatología y la evolución del acumulado afectada por las dificultades financieras, sobre todo desde el año 2.007.
Otro párrafo que encontramos en el Real Decreto-ley 1/2012, de 27 de enero, dice textualmente: “El déficit tarifario constituye en sí mismo una barrera para el adecuado desarrollo del sector en su conjunto y en particular para la continuación de las políticas de fomento a la producción eléctrica a partir de fuentes de energía renovable y alta eficiencia.”
Implícitamente está destacando como más adecuados el segundo o tercer camino ya que el primer camino (reducir las primas) es, con toda seguridad, una barrera en primera instancia. Y, sin embargo, es el primer camino el que se tomará al aplicar el RD. ¿Existen incoherencias o contradicciones en la exposición de motivos?
Posiblemente nos ayude en este análisis la siguiente frase, tomada literalmente del informe UNESA ya referenciado: “Poner fin al déficit tarifario beneficiaría al sistema en su conjunto: disminución de su endeudamiento, mayor estabilidad financiera y reducción de los costes financieros en la tarifa.”
Así debe ser, pero ¿Cómo hacerlo y tener contentas a todas las partes afectadas?
En esta línea la CNE (Comisión Nacional de la Energía) ha recibido el encargo por parte de la Secretaría de Estado de Energía del Ministerio de Industria, Energía y Turismo, de elaborar un informe sobre medidas de ajuste regulatorio que se pudieran adoptar en el sector energético, en particular medidas dirigidas a atajar la evolución del déficit tarifario en el sector eléctrico y evitar un posible déficit estructural para el periodo 2012-2015 en el sector del gas.
El Consejo de la CNE ha acordado, en su sesión del 2 de febrero de 2.012, abrir un proceso de consulta pública con objeto de recoger las opiniones y sugerencias de todos los agentes interesados con respecto a los cambios que, en su caso, pudieran introducirse en el marco regulatorio actual. La CNE elaborará un informe en el plazo de un mes que se hará público en su página web.
Quienes entendemos que las energías renovables deben potenciarse hasta sustituir, en la medida de lo posible, a otras formas de la energía, principalmente las energías fósiles generadoras de CO2 y contribuidoras al cambio climático, defendemos que se pague por el consumo de energía su “precio real”, que intuimos debe ser bastante superior al “precio nominal” (el que realmente estamos pagando). Este planteamiento es optar por el tercer camino.
Pero ¿Cuántos consumidores estaríamos dispuestos a pagar por la energía eléctrica (de origen renovable) un precio que se aproxime a los costes reales de producirla y distribuirla?
Artículo escrito por: Francisco Vicente Valero (Ingeniero Técnico Industrial y Dr. en Ciencias económicas y empresariales)
FOTOBIORREACTOR PARA EL CULTIVO CONTINUO DE MICROALGAS
Hoy dentro de nuestra sección de Patentes Verdes os dejamos una nueva invención del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), relacionada con las energías renovables: Fotobiorreactor para el cultivo en continuo de microalgas y sistema modular que comprende dichos fotobiorreactores.
La invención se puede incluir en el campo de la acuicultura, en particular en el campo del cultivo de microalgas. El objeto de la invención se centra en un fotobiorreactor para el cultivo en continuo de microalgas, así como en un sistema modular que comprende dichos fotobiorreactores.
En los últimos años, se han hecho avances en el diseño conceptual de fotobiorreactores para el cultivo de microalgas, en general se considera que para llevar a cabo la producción masiva de microalgas es imprescindible seleccionar adecuadamente el diseño de reactor que se va a utilizar. Para ello se deben tener en cuenta una serie de parámetros función del microorganismo que se va a emplear, como condiciones óptimas de crecimiento y resistencia a variaciones ambientales, así como parámetros económicos, tales como valor del producto obtenido, capital inmovilizado necesario, costos de operación estimados, etc.
Las áreas de trabajo en este campo implican:
- Caracterización fluidodinámica y de transferencia de materia y energía.
- Cuantificación de los fenómenos de estrés a que se ven sometidas las células.
- Determinación de la disponibilidad de luz por las células individuales.
- Determinación y control de las variables de operación (pH, temperatura, CO2, O2 etc.)
- Productividad del sistema.
Estas áreas están interrelacionadas, así la caracterización fluidodinámica y transferencia de materia y energía influye y a la vez estará determinada por el estrés producido en las células o sus necesidades en cuanto a temperatura y también sobre las variables de operación a controlar como nivel y remoción de oxígeno, CO2 y control de pH, etc. Todo ello influye en la productividad del sistema. En general, en un mismo fotobiorreactor es posible establecer diferentes condiciones de mezclado para manipular el régimen de iluminación y así la tasa de fotosíntesis. Los sistemas basados en la aireación del cultivo con aire comprimido (airlift), se emplean comúnmente por su sencillez y porque pueden diseñarse para inducir un esfuerzo de corte pequeño que no cause daño mecánico a las células.
El problema técnico que se plantea trata de la necesidad de producción de microalgas con una relación producto/coste optimizada mediante el diseño de fotobiorreactores que permitan alcanzar alta productividad media sin forzar el cultivo, a unos costes moderados y con un grado de automatización y control elevado, de tal manera que se posibilite la optimización de una curva de crecimiento en unas condiciones, si bien no enteramente axénicas, al menos acotadas y fiables, además de escalabilidad.
Descripción de la invención
La invención resuelve el problema técnico planteado por medio de un fotobiorreactor modular para el cultivo en continuo de microalgas cuyo funcionamiento está basado en la conjunción de una columna de burbujeo y de un sistema de riego localizado. Por una parte, la columna se burbujeo se asimila en la invención a una planta receptora de medio de cultivo (riego y abonado) de un sistema de riego localizado y, por otra parte, por medio de la invención se adapta un sistema de riego por goteo a un cultivo acuícola, obteniéndose en un sistema de riego por inundación controlada dentro de una cámara de cultivo, dado que l microalga objeto del cultivo vive sumergida. Un posterior drenaje se identifica con la cosecha o recolección.
La invención resuelve el problema técnico de obtener cultivos de microalgas en un fotobiorreactor con productividad moderadamente alta y alta escalabilidad y sin necesidad de elevadas inversiones, debido a su facilidad de implantación a su bajo coste y su versatilidad, así como a su capacidad para reutilizar materias primas alternativas, en ocasiones obtenidas de la propia explotación, como son las cenizas de poda o salmueras de desaladora. Adicionalmente, el empleo del fotobiorreactor de la invención posibilita una rentabilidad elevada que permite alcanzar una relación producto/coste optimizada debido a que dicho biorreactor no ejercita elevados esfuerzos cortantes sobre las células del cultivo, requiere bajo mantenimiento y posee alto grado de automatización, permitiendo además una densidad de cultivo (litros/m2) igual o mayor que el sistema de estanques con una superficie de iluminación tres veces mayor.
Se aplica preferentemente a sistemas cerrados, puesto que permiten un mejor control de las condiciones de operación. Dentro de los sistemas cerrados, son aún más preferidos los de tipo de fotobiorreractor con forma de columna de burbujeo, de mezcla continua y de tipo modular, lo que permite el escalado por medio agrupación modular de fotobiorreactores.
Como se ha comentado anteriormente, la invención trata de un sistema modular de fotobiorreactores cerrados para el cultivo de microalgas en un medio de cultivo continuo. Los biorreactores se conectan entre sí en serie o en paralelo según módulos que, a su vez, se pueden agrupar en sectores, etc. de forma que cada unidad superior de agrupación a partir de un simple fotobiorreactor está controlada por un programador.
El circuito de aireación permite suministrar CO2 en el interior de la cámara de cultivo y retirar a su vez O2 de dicha cámara de cultivo. Dicho circuito de aireación comprende un compresor y un filtro, a través de los cuales el aire exterior se impulsa hacia el fondo de la cámara de cultivo y posteriormente hacia el exterior en forma de burbujas, con un caudal regulable en intensidad y en tamaño de burbujas, por medio del compresor y de unos difusores. La regulación del circuito de aireación es independiente del control establecido por el programador.
FUENTE | OEPM
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SISTEMA FLOTANTE PARA LA CAPTACION DE BIOGAS
Hoy en nuestra sección de Patentes verdes, os vamos a hablar de una patente de la Universidad de Vigo relacionada con el biogás, se trata de un nuevo Sistema flotante para la captación de biogás.
La invención se encuadra en el sector técnico de las energías renovables, más concretamente en el relativo a la obtención y recuperación de biogás.
El biometano es un recurso renovable, cuya utilización en explotaciones agrícolas de carácter intensivo u otros medios similares proporciona importantes ventajas, ya que, por una parte favorece la independencia energética de la explotación, industria u comunidad que lo aproveche.
Por otra parte, se evita que este metano acabe escapándose a la atmósfera, debido a la metanogénesis a temperatura ambiente que sufren los residuos orgánicos almacenados, lo cual es algo que ocurre en todas las explotaciones agrícolas de carácter intensivo que no dispongan de ningún medio para evitarlo, y las consecuencias son que este gas contribuye a la intensificación del cambio climático, ya que el metano es capaz de inducir 23 veces más efecto invernadero que el dióxido de carbono, siendo considerado el metano procedente de actividades agropecuarias como responsable del 16% del aumento del efecto invernadero.
Otra desventaja importante de no controlar la emisión de biogás es que este contiene gases que producen malos olores, que suponen un problema en las inmediaciones de la explotación ganadera u otro medio similar productor de biogás.
Las técnicas que se están utilizando en la actualidad para la obtención de biogás a partir de purines o residuos orgánicos en suspensión líquida, son, de forma básica, de dos tipos: ...seguir leyendo este artículo sobre energía »
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SISTEMA DE ACONDICIONAMIENTO BIOCLIMATICO MEDIANTE JARDINES VERTICALES
La Universidad de Sevilla ha patentado un nuevo Sistema de acondicionamiento bioclimático mediante estructuras ajardinadas verticales para edificios.
El objeto de la invención es un sistema de acondicionamiento bioclimático que consiste en unos paneles evaporativos que permiten el enfriamiento del aire mediante saturación adiabática con agua y en una estructura ajardinada vertical, que permite actuar como un biofiltro depurador del flujo de aire que atraviesa. Sistema que va a venir muy bien en ciudades como Madrid, donde se le podría dar un buen provecho, y así además obtener una buena certificacion energetica Madrid.
Tiene su aplicación en las edificaciones, edificios y espacios públicos, de tal manera que, además de beneficios ornamentales y estéticos, supone un importante ahorro en los costes energéticos de climatización y una depuración del aire necesario en la ventilación.
Actualmente, es conocido el empleo de los muros vegetalizados o muros verdes también llamados jardines verticales con diferentes funciones y utilizaciones tales como el embellecimiento urbano, pantallas anti-ruido o anti-deslumbramiento, muretes de separación de calzadas de circulación, empalizadas de obras, barreras de seguridad, etc.
Por otro lado existen también sistemas de climatización por procedimiento evaporativo que permiten el enfriamiento del aire mediante la saturación adiabática con agua, así como lavado, desinfección y depuración de éste pero únicamente con paneles evaporativos no vegetados.
La invención integra la capacidad de acondicionamiento climático del aire en una estructura ajardinada vertical que actúa como un intercambiador de calor y masas, disminuyendo la temperatura y aumentando la humedad y de forma complementaria, gracias al componente vegetal, actúa como un biofiltro depurador del flujo de aire que la atraviesa.
Este acondicionamiento bioclimático del aire es aplicable a edificios residenciales, de servicios, industriales y espacios públicos, tanto en el patrimonio existente como en la nueva planta. Por tanto la principal función de la presente invención es proporcionar a las personas que los utilizan, un espacio confortable y sano, manteniendo en condiciones adecuadas los niveles de temperatura, humedad y calidad del aire.
Estudios publicados por el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE) perteneciente al Ministerio de Industria, Turismo y Comercio, señalan que, en el conjunto del Estado Español, el consumo de los sectores residencial y servicios supone cerca del 30% del consumo total de energía en las ciudades. Esto es debido al elevado consumo energético que ...seguir leyendo este artículo sobre energía »
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BORDILLO MODULAR PARA RECARGA DE VEHICULOS ELECTRICOS
El desarrollo del coche eléctrico en este último año, ha despertado la imaginación de muchos, como es el caso de Fernando García Torres, quién ha inventado un Bordillo modular para recarga de vehículos eléctricos.
El campo de aplicación de la invención se enmarca dentro del sector de la construcción, abarcando al mismo tiempo el ámbito de la planificación de suministro de energía eléctrica para recarga de baterías de vehículos eléctricos. Por cierto, incluso los vehículos eléctricos pueden estar expuestos a una transferencia de vehículos en Madrid, aunque siempre es mejor utilizar servicios de Transfer en Madrid, por ejemplo con EurovansAndCars.
El objeto de la invención se centra en un bordillo modular que, constituido de forma convencional a partir de bloques de hormigón, se instalan como remate de las aceras de las calles y vías públicas de la práctica totalidad de municipios y ciudades, y junto al que se suelen aparcar los vehículos, presenta la innovadora particularidad de estar diseñado para proporcionar a dichos vehículos la posibilidad de realizar la recarga de baterías cuando éstos son eléctricos, estando para ello diseñados para incorporar el cableado necesario desde el punto de suministro de la red y las tomas de conexión para conectar el enchufe de los vehículos.
Como es sabido, el desarrollo de la tecnología y la necesidad creciente de proteger el medio ambiente, además de la inminente escasez de petróleo, hace que la venta y utilización de vehículos eléctricos vaya siendo cada vez mayor en todo el mundo, sin embargo el mayor problema que tienen dicho tipo de vehículos es la falta de punto de recarga de sus baterías, siendo el objetivo esencial de la invención aportar al mercado un sistema sencillo y práctico que permita extender una red de puntos de conexión en amplias zonas de aparcamiento de vehículos.
Lo que la invención nos presenta es un bordillo modular que, constituido de forma convencional, como ya se ha señalado anteriormente, a partir de bloques de hormigón que se instalan como remate de las aceras de las calles, está conformado a partir de una combinación de diferentes bloques diseñados para unirse entre sí formando una canalización para la recarga de coches eléctricos.
La toma eléctrica será canalizada hasta el bordillo desde el punto de suministro de la red de forma convencional, preferentemente empotrada bajo la acera, a partir de este punto, los cables son tendidos en el interior de los bloques que constituyen el bordillo hasta uno o más puntos de conexión donde los usuarios podrán conectar el enchufe de recarga de la batería de su vehículo que se situará estacionado junto ...seguir leyendo este artículo sobre energía »
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AUTOCONSUMO ENERGETICO QUE ES?
Una de las mejores iniciativas para mejorar la eficiencia energética y para reducir el consumo de fuentes de energía tradicionales (como el petróleo) y aumentar el uso de las energías renovables, como la energía solar fotovoltaica o la energía eólica, disminuyendo así el importe de la factura eléctrica en los hogares, es la medida tomada en España con el proyecto de Real Decreto por el que se regula la conexión a red de instalaciones de producción de energía eléctrica de pequeña potencia, esto es, autoconsumo eenergético (Net Metering).
En países como Alemania, Estados unidos o Japón, ya lo utilizan.
Autoconsumo será la base del nuevo modelo energético que tratará de que cada hogar pueda producir su propia energía mediante la instalación de paneles solares. Lo que se consigue con esto es que al estar conectados a la red eléctrica en todo momento, si en el hogar hay un exceso de producción de energía, ésta podrá ser vertida a la red, y en el caso contrario, es decir, cuando el hogar en cuestión, necesita más energía que la que está produciendo, podrá consumir de la red. A este sistema se le conoce como Medición neta (consumo de energía – energía vertida a la red).
Por tanto, el autoconsumo energético requiere de la instalación de sistemas de producción de energía pero de baja potencia, como la energía solar fotovoltaica, y es un buen sistema para intercambiar la energía entre el usuario y la compañía distribuidora. A este nuevo sistema se le conoce como Net Metering, que significa que por cada KWh que el usuario vierte a la red, se compensa por un Kwh consumido de la misma.
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BOMBEO HIDRAULICO MEDIANTE ACCIONAMIENTO EOLICO
Hoy queremos compartir contigo la nueva invención de Manuel Torres Martínez en el campo de las energías renovables, se trata de un aerogenerador eólico-hidráulico de caudal variable por revolución y presión constante.
La invención está relacionada con los sistemas de bombeo hidráulico mediante accionamiento eólico, proponiendo un sistema aerogenerador eólico-hidráulico de caudal variable por revolución y presión constante, ambas independientes de la velocidad del rotor eólico, con control coordinado para optimización del rendimiento, del rechazo de huecos de tensión y de la regulación de la potencia reactiva.
Uno de los principales retos que plantea el uso de las energías renovables, es reducir los costes de aplicación y hacerlos competitivos con los de las fuentes de energía tradicionales.
En ese sentido, las centrales hidroeléctricas, cuyo desarrollo se inició a finales del siglo diecinueve, son hoy en día, dentro del sector de las energías renovables, uno de los medios más desarrollados, más maduros, de menor coste y de mayor calidad energética, para la generación eléctrica. Concretamente, las minicentrales hidráulicas con turbinas Pelton que se disponen en saltos de agua de gran altura (por encima de los mil metros), son las más eficientes, fiables y económicas, para la generación de electricidad.
Y en otro campo, la técnica de los aerogeneradores que aprovechan la acción del viento como medio accionador para la producción de energía eléctrica, ha llegado a un alto nivel de desarrollo, de manera que el sector eólico se halla consolidado, con unas grandes perspectivas de crecimiento.
La invención propone un sistema que permite el control de aerogeneradores eólicohidráulicos de caudal variable por revolución, incluyendo grupos de turbinas multi-rueda con radios iguales, de forma que permite trabajar a presión hidráulica constante para maximizar la energía eléctrica producida, optimizando el rendimiento global de la máquina, así como operar ante huecos de tensión en la red eléctrica, y regular la potencia reactiva que se entrega a la red.
- Este sistema comprende:
- Un subsistema de control del rendimiento aerodinámico del rotor eólico, mediante el cual se gobiernan de modo coordinado el caudal y la presión del circuito hidráulico, de forma variable e independiente de la velocidad del rotor eólico, de forma que, a partir de la medida de la velocidad del rotor eólico, y mediante la manipulación coordinada de la excentricidad de una bomba radial y de los ángulos de calado de las palas captadoras de la acción del viento, este subsistema modifica el caudal de bombeo, variando el par con el que la máquina se opone al viento y con ello la velocidad de giro del rotor eólico, con lo cual se optimiza el rendimiento aerodinámico y por tanto la energía que se consigue con cada velocidad del viento.
- Un subsistema de control del rendimiento de las turbinas, mediante el cual se gobierna un conjunto de inyectores en las mismas, para regular la presión del circuito hidráulico, con lo cual se optimiza dicho rendimiento de las turbinas
- Un subsistema de control de los huecos de tensión en la red eléctrica a la que se suministra la electricidad que se produce, mediante el cual se monitoriza la tensión de la red eléctrica y las velocidades de los grupos turbinagenerador, modificando la posición de unos deflectores que hacen variar el comportamiento de las turbinas en los casos de huecos de tensión, permitiendo al aerogenerador eólico-hidráulico seguir trabajando con normalidad en el momento que desaparece el hueco de tensión.
- Un subsistema de control de potencia reactiva, mediante el cual se modifican las corrientes de excitación de los generadores eléctricos síncronos que utiliza el sistema, gobernando así la potencia reactiva que se inyecta a la red eléctrica.
- Un sistema de control coordinado, mediante el cual se supervisan los cuatro subsistemas anteriores, optimizando con ello el rendimiento y el funcionamiento global del aerogenerador eólico-hidráulico.
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FUENTE | OEPM
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