Energías renovables
SISTEMA DE UNION DE PALAS PARTIDAS PARA ENERGIA EOLICA
El siguiente invento está relacionado con las palas de aerogenerador que se construyen partidas en tramos para facilitar la fabricación y el transporte. En este sistema inventado por la Fundación Cener Ciemat, proponen un sistema de amarre para establecer la unión del montaje entre los tramos de las palas.
- Historia sobre las palas de los aerogeneradores:
Los primeros aerogeneradores que fueron instalados con fines de producción eléctrica a nivel industrial, proporcionaban una potencia nominal de 20 a 60 Kw, habiendo aumentado paulatinamente el tamaño y potencia de las máquinas desarrolladas, hasta los aerogeneradores actuales que alcanzan 5 Mw, implicando la utilización de palas del orden de 60 metros de longitud.
En algunos casos, dadas las dimensiones de dichas palas y dependiendo del emplazamiento, orografía y leyes locales, su transporte es imposible mientras que en otros casos, a pesar de que es técnicamente viable, éste genera costes prohibitivos.
Teniendo en cuenta tales factores, se viene trabajando en el desarrollo de proyectos relacionados con el diseño y fabricación de palas partidas formadas por tramos transportables por separado, para unirse posteriormente en el montaje constructivo del aerogenerador en el lugar de instalación, consiguiéndose con ello ventajas importantes, entre las que cabe destacar:
- Reducción del coste de transporte, ya que no se requieren vehículos especiales, ni es necesario realizar cortes de circulación.
- Accesibilidad a emplazamientos complicados, ya que al poder utilizar vehículos de menor tamaño aumenta la posibilidad de poder alcanzar emplazamientos con orografía compleja, reduciéndose el costo asociado a la realización de pistas forestales que permitan el acceso a dichos emplazamientos.
- Mejora de la calidad, por la fabricación de elementos con dimensiones más reducidas que optimizan procesos como la infusión de la resina, reduciendo la dispersión de propiedades y, consecuentemente, aumentando la resistencia del producto final.
- Aumento de la productividad, ya que al trabajar con componentes de menor tamaño, se reduce considerablemente el tiempo de infusión y curado de construcción, pudiendo asimismo trabajar en paralelo con varios moldes.
- Se introduce el concepto de la modularidad, pudiendo realizarse familias de piezas con diseños comunes, que se pueden combinar de manera selectiva en función de los requerimientos de las palas en cada caso, con posibilidad de sustituciones parciales para la reparación en los casos de deterioro.
Sin embargo, tecnológicamente, el concepto de las palas partidas presenta un problema en lo que se refiere a la unión de los tramos componentes, debiendo cumplir dicha unión las siguientes condiciones:
- Fiabilidad, siendo en este aspecto necesario definir un sistema con “incertidumbre” baja, para reducir el coeficiente de seguridad a aplicar en los diseños.
- Accesibilidad, de tal forma que la unión pueda realizarse desde el exterior de la pala, permitiendo realizar todas las operaciones e inspecciones necesarias con comodidad.
- Mantenimiento nulo o mínimo que asegure la eficiencia mecánica de la unión a lo largo de la vida útil de la pala.
- Condicionante mínimo sobre el diseño de la pala, intentando, entre otros factores, no engrosar excesivamente el laminado constructivo en la zona de la unión, ya que este efecto repercute directamente en el aumento de peso de pala y su mayor coste de fabricación.
EL INVENTO DE LA FUNDACION CENER CIEMAT:
El Cener (Centro Nacional de Energías Renovables) propone un sistema de amarre basado en unas particulares características de realización, permitiendo establecer la unión de los tramos componentes de las palas partidas de aerogenerador en condiciones muy ventajosas.
Este sistema de amarre objeto de la invención se determina con dos bulones semicilíndricos paralelos que atraviesan el laminado de los tramos a unir, estableciéndose una unión de tensado entre dichos bulones mediante unas varillas que se disponen en sentido longitudinal por el interior y por el exterior de dicho laminado.
La unión entre las varillas y los bulones puede hacerse mediante cualquier tipo de sujeción mecánica que permita establecer un apriete de tensado entre los bulones.
Según una variante de aplicación, pueden utilizarse tuercas roscadas a las varillas, haciendo tope dichas tuercas con la parte plana de los bulones. Esta solución, además de ser económicamente ventajosa por utilizar componentes normalizados, permite realizar el tensado de la unión con mucha precisión, aunque las operaciones de montaje y desmontaje sean lentas, debido al necesario accionamiento de las tuercas, requiriendo además una inspección periódica.
Para preservar el perfil aerodinámico de la pala, la aplicación del sistema se puede realizar en un montaje curvo, es decir conformando los tramos de pala con unas zonas remetidas en las partes destinadas para la incorporación del sistema de amarre, disponiendo en esas zonas, después de realizarse la unión, una tapa de cubrimiento para determinar la continuidad del plano superficial del perfil aerodinámico.
Con todo ello, el sistema de amarre propuesto determina una unión que ofrece ventajas en diferentes aspectos:
- No se debilita el laminado de los tramos que se unen, dado que las varillas con las que se realiza el tensado de la unión van por el exterior y por el interior del perfil aerodinámico, por lo que la sección útil del laminado no se reduce, y por lo tanto no es necesario engrosarlo en la misma magnitud que lo que requiere una solución en la que una única varilla atraviesa el laminado por su interior.
- Se consiguen líneas de fuerza simétricas ya que, dada la topología del amarre, con varillas de tensión a ambos lados del laminado, las líneas de fuerza se reparten de manera simétrica a través de dichas varillas, eliminando momentos flectores residuales de segundo orden.
- Se obtiene una unión pretensada, consiguiendo que la fuerza de separación entre los tramos que se unen se absorba por tracción en las varillas y por descompresión del laminado, reduciéndose el rango de tensiones en la parte metálica de forma que aumenta la resistencia a la fatiga.
- No se utilizan adhesivos, con lo que se eliminan los posibles defectos e incertidumbres asociados a este tipo de unión, definiéndose como consecuencia coeficientes de seguridad menores en el diseño, y optimizando así el sobrepeso de la unión.
- El sistema permite al operario el montaje, inspección y mantenimiento desde el exterior de la pala, pudiendo establecerse los planos de unión de los tramos de pala en cotas no accesibles por el interior.
- El mantenimiento es reducido, y la frecuencia de inspección y manipulación de las uniones se halla condicionada solo por el tipo de enganche entre las varillas y los bulones del amarre.
FUENTE | OEPM
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ENERGIA DEL MAR: UNIDAD CAPTURADORA DE ENERGIA
El aprovechamiento de la energía marina, ya sea a través del movimiento de las corrientes como del impacto generado por las olas es un campo que ha dado lugar a diversas invenciones relativas a la forma en que el movimiento se transforma en energía eléctrica. Una de ellas, es la unidad capturadora de energía, que ha desarrollado la Universidad de La Laguna.
De forma general, se han desarrollado mecanismos que aprovechen la diferencia de altura de las mareas interponiendo partes móviles al movimiento natural de ascenso o descenso, junto con mecanismos que canalicen y depositen el flujo para obtener movimiento en un eje. Mediante su acoplamiento a un alternador se puede utilizar el sistema para la generación de electricidad.
En este sentido son conocidas diversas formas de generación energética, mediante centrales mareomotrices (por ejemplo, La Rance en Francia), mediante turbinas marinas que consisten en un alabe plano horizontal que varía su ángulo de inclinación para obtener un movimiento ascendente y descendente. También se han expuesto desarrollos que tratan de generar energía a partir de la diferencia de temperatura en el agua aplicando el ciclo de Ranking.
Se pretende generar energía a partir de la dinámica marina mediante la compresión del aire alojado en tubos conductores y turbinas, a través de un sistema caracterizado por unidad capturadora del movimiento marino compuesta por una esfera sumergida a poca profundidad y cerca de la costa. Dicha esfera está rodeada por una serie de orificios capturando la energía que se produce en su entorno, independientemente de la dinámica marina. Los orificios de la esfera están conectados a tubos conductores por una estructura cónica para permitir la captación de mayor volumen de agua y en el otro extremo del tubo conductor una tobera conecta con una turbina, que permite aumentar la presión ejercida por el agua. A su vez el tubo conductor tiene en su interior un pivote o émbolo que se desplaza según la presión que ejerza la dinámica marina.
La unidad capturadora de energía, a diferencia de otras, es capaz de generar más potencia, ya que es sensible a cualquier movimiento de la dinámica marina que se produce en su entorno, independientemente que sea una corriente marina, la acción de las mareas o los flujos y reflujos que se generan en el lugar donde se encuentre.
Los lugares idóneos para su ubicación serían aquellos de dinámica intensa, cerca de la costa y a poca profundidad.
La unidad capturadora de energía del mar pude utilizarse de forma independiente o a agrupada con otras unidades, manteniendo las distancias adecuadas entre sí, para optimizar el sistema.
FUENTE | OEPM
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ENERGIA SOLAR: PLANTA SOLAR COMBINADA DE TECNOLOGIA DE AIRE Y VAPOR
La energía solar es una de las energías renovables con más crecimiento en los últimos años, en buena parte por las primas generosas que se otorgaban a los propietarios de los paneles solares de esta fuente de energía. La energía solar sigue evolucionando, las investigaciones van encaminadas en desarrollar nuevas tecnologías con mayor eficiencia.
En ese sentido, la empresa ABENGOA SOLAR NEW TECHNOLOGIES, S.A, ha desarrollado una planta solar combinada de tecnología de aire y vapor, y que se propone como alternativa a las tecnologías existentes que usan un único receptor para la generación de vapor sobrecalentado mediante el aporte de energía solar.
La planta solar se refiere a una planta solar con aplicación en los campos de la producción de electricidad, calor de proceso y combustibles solares, así como en los procesos termoquímicos, en la que se pretende combinar las tecnologías de receptor solar de aire y receptor solar de vapor saturado para la producción de vapor sobrecalentado.
Esta planta solar consiste en la producción de vapor sobrecalentado de alta eficiencia mediante la combinación de tres elementos:
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ENERGIA EOLICA Y SOLAR TERMOELECTRICA MODIFICADAS EN EL REAL DECRETO 1614/2010
La energía es un factor fundamental para el desarrollo de las sociedades, sin embargo, su uso debe estar regulado correctamente para mantener la estabilidad entre oferentes y demandantes de energía eléctrica.
El real decreto pretende resolver determinadas ineficiencias en la aplicación del anterior Real Decreto-ley 6/2009, de 30 de abril, para las tecnologías eólica y solar termoeléctrica.
La Asociación Empresarial Eólica (AEE) ha visto cumplido el compromiso por parte del gobierno español el desbloqueo de la situación en la que el sector eólico se encontraba al aceptar un recorte temporal, el pasado mes de julio, y excepcional de la retribución para las instalaciones eólicas activas a cambio de una mayor estabilidad regulatoria.
Con el nuevo Real Decreto se garantiza esa retribución a los parques eólicos a partir del 2013, no viéndose afectados por posibles revisiones futuras de las tarifas.
REAL DECRETO 1614/2010, de 7 de diciembre
Artículo 1. Objeto y ámbito de aplicación.
1. Constituye el objeto de este real decreto la regulación de determinados aspectos de carácter económico para las instalaciones de tecnologías eólica y solar termoeléctrica.
2. El presente real decreto será de aplicación a las instalaciones de los grupos b.1.2 y b.2.1 del artículo 2 del Real Decreto 661/2007, de 25 de mayo, así como a aquellas de potencia superior a 50 MW de las mismas tecnologías, cuya retribución estuviera vinculada a la de las anteriores.
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ENERGIA ELECTRICA GENERADA POR LA BIOMASA
La generación de energia electrica mediante la combustión/ gasificación/ pirólisis de biomasa es una de las opciones más conocidas. Son plantas térmicas (caldera + turbina + condensador) con sistemas de refrigeración, y evacuación eléctrica.
Es más representativo decir que una planta produce 200.000 Mwh al año, que decir que tiene 25 Mw de potencia. Aporta mucha seguridad y estabilidad al sistema y a la red, siempre que ésta pueda asumirla (que no pasa siempre). Generan energía eléctrica garantizada.
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