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Electrónica de Potencia para el
Aprovechamiento Eléctrico de la
Energía Eólica
Ing. Pedro E. Battaiotto
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Algo de Historia
Generación Centralizada
Actualidad
Demanda de Energía Eléctrica
Generación Dispersa Renovable
Generación Eólica
Perspectivas de Futuro
Generación Renovable Dispersa + Distribuida
Redes Inteligentes
Electrónica de Potencia para el
Aprovechamiento Eléctrico
de la Energía Eólica
Una mirada sobre la Generación Eólica en la Red Eléctrica,
destacando el rol de la Electrónica de Potencia para un
aprovechamiento eficiente y sustentable.
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Electrónica de Potencia para el
Aprovechamiento Eléctrico
de la Energía Eólica
Algo de Historia
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Fines del Siglo XIXTiempo de Ingenieros
La Electricidad como Medio de Transporte de Energía e Información.
Algo de Historia
Contribuciones Emblemáticas
Thomas Alva Edison
(1847-1931)
Nikola Tesla(1856-1943)
GeorgeWestinghouse(1846-1914)
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Sistemas de Suministro Eléctrico en CA
RESULTADO
Algo de Historia
Guerra de las Corrientes
CORRIENTE CONTINUA versus CORRIENTE ALTERNAEDISON versus TESLA
GENERAL ELECTRIC versus WESTINGHOUSE ELECTRIC
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Algo de Historia
Generación CentralizadaUn Paradigma del Siglo XX hasta los años 70
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Electrónica de Potencia para el
Aprovechamiento Eléctrico
de la Energía Eólica
Actualidad
(cambios a partir de 1970)
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Hechos
Necesidades
- Suba del Petróleo en la década del `70 y `80.
- Apagón (Blackout) de Nueva York en Julio/1977.
- Incremento en el Consumo de Emergía por:
-Mayor Población
-Mas Equipamiento Eléctrico
-Mejor Estándar de Vida
-Mayor Producción.
- Recursos Energéticos “limitados”.
- Desregulación del Mercado Eléctrico.
- Cambio Climático.
- Nuevas Fuentes de Energía ( Renovables ).
- Mayor Eficiencia en el uso de los Recursos Energéticos:
-Desde la Producción hasta el Usuario Final.
-Mejor Balance de Potencia (redes y estabilidad).
-Nuevos Sistemas para Almacenamiento de Energía.
Actualidad
Demanda de Energía EléctricaHechos y Consecuencias a partir de los ‘70
La Electrónica de Potencia “hace posible la solución”
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Actualidad
Generación Centralizada + DispersaA partir de los años 80
GD+
GDR
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CENTRALIZADA en los 80
Actualidad
Generación DispersaIncorporación Masiva a partir de los años 80
predominante DISPERSA en 2008
- 21% EÓLICA Hoy- 36% RENOVABLES en 2030
Dinamarca a partir de los años 80 - Menos Centralizada y Mas Dispersa
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Actualidad y Futuro
Generación DispersaGD + GDR + FACTS
GDR
GDR
GD
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Actualidad
Generación Dispersa RenovableGeneración Eólica – Conversión de Energía
SE
TRANSFORMA
EN
ENERGÍA
MECÁNICA
SE
TRANSFORMA
EN
ENERGÍA
PRIMARIA
ENERGÍA
ELÉCTRICA
CarbónPetróleoGasNuclearHidráulicaEÓLICA
Conversión
Electromagnética
Turbina Eólica
Generador
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Actualidad
Generación Dispersa Renovable
Generador Eólico
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Actualidad
Generación Dispersa Renovable
Generador Eólico - Partes
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Actualidad
Generación Dispersa Renovable
Generador Eólico - Potencia
Fa
Fs
Wg (r/s)
V (m/s)
Fs = f (V,Wg, pitch)
pitch
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Actualidad
Generación Dispersa Renovable
Generador Eólico - Potencia
Potencia depende de la
velocidad del viento, del
pitch, de la velocidad de giro
y de la longitud de las palas.
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Control Electrónico
Actualidad
Generación Dispersa Renovable
Generador Eólico - Potencia
Pmax =
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Actualidad
Generación Dispersa Renovable
Generador Eólico – Control
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Convertidor Electrónico
de Potencia
Flujo de Potencia
SistemaEléctrico“A”
SistemaEléctrico “B”
Circuito de Control
Actualidad
Conversión Electrónica de Potencia
Aplicación en Sistemas Eléctricos
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Actualidad
Conversión Electrónica de Potencia
Tecnología - Dispositivos
Evolución de la Electrónica de Potencia
Mejores Componentes Menor Volumen
Mayor Funcionalidad Menor Peso
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Actualidad
Conversión Electrónica de Potencia
Tecnología - Circuitos
Dispositivos Circuitos Electrónicos
22
Actualidad
Conversión Electrónica de Potencia
Tecnología - Convertidores
Convertidores
Electrónicos
para
Generación Renovable
23
Actualidad
Generación Dispersa Renovable
Generador Eólico - Electrónica
24
Actualidad
Generación Dispersa Renovable
Generador Eólico Comercial
25
Actualidad
Generación Dispersa Renovable
Generador Eólico - Electrónica
26
Actualidad
Generación Dispersa Renovable
Generador Eólico Comercial
27
Actualidad
Generación Dispersa Renovable
Parque Eólico Conectado a Red
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Actualidad
Generación Dispersa Renovable
Parque Eólico Asincrónico
LINEAS DE CC
LINEA DE CA
R
E
D
.:
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Actualidad
Generación Dispersa Renovable
Parque Eólico Sincrónico
.
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.
.
.:
LINEAS DE CC
LINEA DE CA
R
E
D
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Actualidad
Generación Dispersa Renovable
Parques Eólicos Terrestres
Conexión a Red en CA
31
Actualidad
Generación Dispersa Renovable
Parques Eólicos Marino
Conexión a Red en CC
32
Actualidad
Generación Dispersa Renovable
Parques Eólicos Marinos
Conexión a Red en CC
33
Convertidor
para
HVDC Light
Actualidad
Generación Dispersa RenovableElectrónica para Conexión a Red en CC
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Actualidad
Generación Dispersa Renovable
Parque Eólico Marino - Montaje
35
Actualidad
Generación Dispersa Renovable
Parque Eólico Marino - Montaje
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Actualidad
Generación Dispersa Renovable
Parque Eólico Marino - Montaje
37
Actualidad
Generación Dispersa Renovable
Parques Eólicos Flotantes
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Electrónica de Potencia para el
Aprovechamiento Eléctrico
de la Energía Eólica
Actualidad y Futuro
- Algunos Números
- GCR y GDR
- Redes Inteligentes
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Evolución y Pronósticos hasta 2020
Algunos Números !!!
Generación Eólica Global
Perspectivas hasta 2020
40
Algunos Números !!!
Generación Eólica Global
Principales Aportes en 2009 / 2010
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Actualidad y Futuro
Centralizada GCR + Dispersa GDR
Eólica y Solar
GDR
CentralEólica
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Actualidad y Futuro
Generación Dispersa
GD + GDR + FACTS = Red Inteligente
GDR
GDR
GD
MAS !
MAS !
MAS !
MAS !MAS !
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Futuro Generación Dispersa + Distribuida
Red Inteligente - Energía e Información
Control de Conexión Control de Demanda
Control de
Almacenamiento
Control de
Perturbaciones
Control de
Generación
Panel
Solar
Central
Eléctrica
Parque
Eólico
Panel
Solar
Gestión
Automática
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Siempre es bueno
“Volver a las Bases” Muchas Gracias !