Un sistema ‘inteligente’ que controle el almacenamiento y la liberación de energía de las turbinas eólicas reducirá el riesgo de cortes de energía y apoyará el aumento del uso de la energía eólica en todo el mundo, dicen los investigadores de la Universidad de Birmingham.
El sistema utiliza la velocidad variable de los rotores en los sistemas de turbinas eólicas para regular más estrechamente el suministro de energía a la red. Esto significa que cuando la demanda de electricidad es alta, la energía cinética almacenada en las turbinas puede ser utilizada inteligentemente para mantener la red estable. La Universidad de Birmingham Enterprise ha solicitado una patente para proteger el sistema.
Regular el suministro de electricidad para mantener el ritmo de la demanda es un desafío continuo. Los cortes repentinos en la generación de energía, como cuando un generador se daña, pueden causar una “caída de frecuencia”, que puede llevar a cortes de energía. Las grandes centrales eléctricas del Reino Unido actualmente gestionan estas caídas sacando más electricidad.
Sin embargo, a medida que se integran más turbinas eólicas en el sistema, se hace más difícil equilibrar la oferta, la demanda y mantener el sistema estable, ya que los descensos de frecuencia en la red eléctrica nacional se producen con mayor rapidez y severidad que antes, cuando la generación eólica se convirtió en un elemento tan importante de la generación de electricidad.
Comenta el investigador principal, el profesor Xiao-Ping Zhang, director de Smart Grid en el Birmingham Energy Institute: “Para el 2030 se espera que el viento proporcione la mitad de la energía del Reino Unido, por lo que es importante que podamos utilizar los parques eólicos como un mecanismo de seguridad vital para controlar las caídas de frecuencia de la red eléctrica nacional del Reino Unido”.
“El sistema de control de frecuencia propuesto para las turbinas eólicas podría revolucionar el control de frecuencia de la red eléctrica del Reino Unido y, lo que es importante, utiliza nuestra infraestructura existente de turbinas eólicas y no necesitará dispositivos e inversiones adicionales”, siguió comentando Xiao-Ping Zhang.
El más reciente y grave corte de energía, en agosto de 2019, causó apagones en las Midlands, el sureste, el suroeste, el noroeste y el noreste de Inglaterra y Gales. El incidente fue provocado por dos pérdidas de energía casi simultáneas e inesperadas en Hornsea y Little Barford debido a los rayos.
Miles de hogares se quedaron sin electricidad, mientras que la gente se quedó varada en los trenes y los semáforos dejaron de funcionar. La energía se restableció unos 40 minutos después, pero los problemas en la red ferroviaria continuaron durante el fin de semana. En esta situación, los servicios de respuesta de control de frecuencia de las turbinas eólicas, si estuvieran disponibles utilizando el método propuesto po Birmingham, se habría protegido el sistema de la red nacional del corte de energía.
“A medida que el Reino Unido aumente su dependencia de la energía eólica, será aún más importante encontrar formas eficaces de utilizar los sistemas de turbinas para prestar este servicio y mantener una regulación eficaz de la red. Los métodos actuales de utilización de las turbinas eólicas para regular la electricidad luchan por proporcionar un apoyo constante debido a las velocidades variables del viento y otras condiciones del sistema”, añade el Profesor Zhang.
El método propuesto por el equipo de Birmingham aprovecha el potencial de las turbinas eólicas para funcionar a velocidades variables y proporcionar la flexibilidad necesaria para responder a las fluctuaciones de la oferta y la demanda. Sus resultados se publican en la revista IEEE Open Access Journal of Power and Energy. El equipo ya ha validado su enfoque en un simulador de red eléctrica estándar de la industria y está buscando socios industriales para explorar las oportunidades comerciales de la tecnología.
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