sistema eolico diesel
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Sistemas de Energía Hibridos AisladosTRANSCRIPT
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Control de un Sistema de Energa Hibrido Elico-Diesel para Estacin de Telecomunicaciones basado en Lgica Difusa
XXI Simposio Peruano de Energa Solar y del Ambiente (XXI- SPES), Piura, 10 -14.11.2014
Christian Rocca Martinez / [email protected] Rojas Espinoza / [email protected] Vergara Prado / [email protected]
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Ubicacin Geogrfica
Lugar: Balneario Vesique
Distrito: Samanco
Provincia: Santa
Dpto: Huaraz
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Vista Vesique
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Site Vesique
Site Vesique
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Vista del Site Antes de la ImplementacinTorre repetidora y celular existente
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Equipamiento Vesique
GE: 18kW
Banco de Bateras1000Ah@48VDC
Operacin diaria PERIODICA, 8 horas de GE + 16 horas en bateras.
Rect: 8kW
Consumo1300W
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AntecedentesAmrica Mviles (Claro) tiene en operacin sistemas de energa alimentados porgeneradores diesel que operan con combinacin de un banco de bateras en formadiaria, este modo de operacin presenta las siguientes caractersticas:
Consumo de combustible elevado (200 gal/mes) Tiempos cortos de reposicin de bancos de batera
Costo de mantenimiento elevado
Para reducir el nmero de horas de operacin y por lo tanto el consumo de
combustible se propone la introduccin de fuentes de energa renovable como unsistema en prueba para el cliente.
En el simposio anterior se present el anlisis tcnico econmico de esta propuesta
siendo esta presentacin el cierre del proyecto.
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Porqu incluir generacin elica?
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Seales de la naturaleza
Existen usuarios rurales con mini-elicos
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Es posible y que capacidades?
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Seleccin de Generadores
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Arquitectura Propuesta del Sistema de Energa
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Grfica de Operacin Estimada : Sistema Hbrido
Funcionamiento:Ciclo Descarga Recarga:
Lo indicado determina que el GEoperar aproximadamente 1000horas/ ao, lo que demanda 2 o 3servicios de mantenimiento parael GE, debe suministrarse un GEque tenga accesorios especialespara que su necesidad de Mttos.sea de 500 horas o ms.
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Criterios de xito
Plazo de evaluacin: 6 meses (incluido un verano)Operacin del GE: El grupo deber operar menos de 1000 horas al ao.
Operacin del aerogenerador: El equipo deber producir como mnimo 242kW-h
mensuales. Para una velocidad media anual de 4.34 m/s medido a 10 metros*.
Mantenimiento: No debe ser requerido durante la operacin del piloto.
Mediciones: Medicin de velocidad del viento durante la operacin del piloto.Controlador: El controlador debe enviar alarmas de bajo voltaje, aerogenerador detenido mas de 24 horas, activacin de freno manual, sobre temperatura. Estas alarmas deben ser reportadas al Centro de Control de Operaciones.
*Estimaciones basadas en datos de la NASA con factores de distribucin asumido.
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Distribucin Fsica Propuesta
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Implementacin
Etapa Previa a la Instalacin
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Vistas Laterales para Implementacin
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Vista Previa a la Implementacin
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Espacio
Gabinete Elico
Espacio Torre
Aero
Rectificador, Gabinete de
Transmisiones y Torre
Telecom Existentes
Espacio p/ bateras
Nuevo
GenSet
Existente
Vista de Planta ANTES de la Implementacin
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Torre de
Aerogenerador
Gabinete Elico
Gabinete de
bateras Nuevo
Vista de Planta DESPUES de la Implementacin
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Implementacin
Etapa de Puesta en Servicio
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Gabinete Elico
Instalado
Gabinete de Bateras Instalado
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Gabinete Elico
Instalado
Gabinete de Bateras Instalado
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Condiciones para Control
Lgica Difusa Integrada en Componentes
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Condiciones para el control para Lgica Difusa
Maximizar la eficiencia del sistema Factor de carga del Grupo Diesel
Minimizar el uso de combustible del generador diesel Limitar horas totales de operacin
Maximizar el uso de la fuente renovable Prioridad de fuente elica
Maximizar el tiempo de vida de los componentes Aumentar el tiempo de vida til de la batera
Asegurar la confiabilidad de la operacin del sistema Confiabilidad de Componentes /alarmas de backup
Considerar restricciones operacionales tales como: Consumos prioritarios Restricciones de operacin del generador Diesel
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Configuracin
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Vistas del Proyecto Implementado
ANTES
DESPUES
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Implementacin
Sistema de Monitoreo, Seleccin de SensoresAcondicionamiento de Seales
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Adquisidor Campbell CR1000Multiplexor Campbell AM16/32
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Sensores de Corriente
Sensores de Voltaje
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Resultados
Grficos de la operacin del sistema elico
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Direccin
del VientoPorcentaje Frecuencia
N 1% 288
NE 2% 527
E 18% 4478
SE 29% 7378
S 35% 8939
SO 5% 1209
O 6% 1505
NO 4% 1106
Datos Viento Registrados
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Datos Viento Registrados
BINVelocidad de Viento
(m/s)
Frecuencia datos
10 minutales
1 0 - 1 3796
2 1 - 2 4061
3 2 - 3 3051
4 3 - 4 2600
5 4 - 5 2552
6 5 - 6 2694
7 6 - 7 2698
8 7 - 8 2116
9 8 - 9 1093
10 9 - 10 458
11 10 - 11 273
12 11 - 12 144
13 12- 13 102
14 13 - 14 36
15 14 - 15 10
16 15 - 16 4
17 16 - 17 1
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Potencias de salida (debajo del eje de abscisas) y entrada (sobre el eje de abscisas) para el da 18 de Mayo. Solo Produccin elica.
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Potencias de salida (debajo del eje de abscisas) y entrada (sobre el eje de abscisas) para el da 20 de Mayo. Da de operacin combinada.
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Reporte de Operacin de Combustible
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Conclusiones
El sistema qued en operacin el 10 de Enero del 2014. Los datos recolectados y de operacin corresponden del 15/05/2014 al 14/07/14. Del grfico de distribucin se tiene una direccin preferente en SE. La velocidad promedio registrada durante 6 meses, es de 4.03 m/s El grupo existente opera al 50% de su capacidad. Limitada a 8kW por los
rectificadores. Se puede mejorar la eficiencia con la instalacin de mdulos rectificadores hasta 8kW adicionales.
El sistema elico cubre el 25% de consumo diario de la estacin. En el escenario actual de operacin el tiempo de retorno de la inversin es
menor a 3.5 aos. Se proponen mejoras indicadas al cliente.
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Gracias.
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