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Viento y agua - Fuentes de energía renovable para el desarrollo sostenible Mayo 2012 | Número 124
Almacenamiento
Viento y agua - Fuentes de energía renovable para el desarrollo sostenible
A novel design of wave energy harvest device with flywheel energy storage system
Un diseño novedoso de un dispositivo de recolección de energía undimotriz con un sistema de almacenamiento de energía tipo volante
Este artículo describe un diseño novedoso de un dispositivo de recolección de energía undimotriz a partir de un sistema de almacenamiento de energía tipo volante (flywheel energy storage system) para producir una generación incrementada de energía. La boya se amarró al lecho océanico por medio de un cable. Cuando la boya es empujada de manera vertical por las olas, el cable produce la rotación de una polea que acciona a su vez el rotor de un generador a bordo. Un trinquete que se encuentra dentro de la polea permite que el rotor gire únicamente en una dirección. Para prevenir desde el principio tensiones considerables sobre el cable debido al torque inverso del generador, se emplea un sistema de almacenamiento de energía tipo volante.
Cuando las olas incidentales empujan la boya en dirección vertical, se remueve la carga eléctrica del generador y, de esta forma, se almacena toda la energía extraída por la boya en el sistema tipo volante; en consecuencia, la boya está menos sometida a tensiones altas y es capaz de seguir de cerca el movimiento de las olas, aun cuando utilice un generador grande con un coeficiente alto de torque inverso.
En este documento se discute el desarrollo de modelos transitorios para turbinas de viento y diversas tecnologías de almacenamiento prometedoras. Se presentan modelos detallados de las turbinas eólicas más comunes, junto con un modelo de batería de flujo redox de vanadio. Asimismo, se muestra la operación tanto en condiciones normales como en respuesta al fenómeno transitorio.
Este documento fue preparado por Kuo-Chi Lin, Steven Helkin (Department of Mechanical, Materials, and Aerospace Engineering, University of Central Florida, Orlando, FL, Estados Unidos), Young Hoon Joo (Department of Control, Robot, and Systems Engineering, Kunsan National University, Kunsan, Corea del Sur) y Chan Ham (Department of Mechatronics Engineering, Southern Polytechnic State University, Marietta, GA, Estados Unidos) para la “15th World Multi-Conference on Systemics, Cybernetics and Informatics (WMSCI 2011)” (Orlando, FL, Estados Unidos, 19-22 de julio de 2011), organizada por el International Institute of Informatics and Systemics IIIS (Caracas, Venezuela).
Design, construction and testing of an ocean renewable energy storage scaled prototype
Diseño, construcción y prueba de un prototipo escalado de almacenamiento de energía oceánica
Los recursos de energía renovable han aumentado los costos de integración a la red y causan una carga creciente sobre la capacidad de generación de respuesta rápida debido a su naturaleza intermitente. El almacenamiento energético tiene el potencia de reducir esa intermitencia. Como las energías renovables aumentan su contribución a la red, su almacenamiento adquirirá una creciente importancia.
Un concepto de una nueva forma de almacenamiento de hidrobombeo llamado el proyecto Ocean Renewable Energy Storage ORES está siendo desarrollado por el Precision Engineering Research Group del Massachusetts Institute of Technology MIT (Cambridge, MA, Estados Unidos). Se crearon grandes esferas huecas de concreto ajustadas a una turbo-bomba reversible y se colocaron en el fondo oceánico. Luego, se permitió que el agua fluyera por la turbina hacia la esfera para producir energía, la cual se almacenó en el dispositivo al accionar la turbina hacia atrás y evacuar la esfera.
En este documento se presenta el primer prototipo de este concepto. Se diseño, se construyó y puso a prueba un diseño terrestre para demostrar su habilidad para almacenar energía y ensayar la viabilidad de los métodos planeados. El dispositivo acumuló exitosamente 2Wh de energía, aunque su eficiencia del proceso de ida y vuelta se vio severamente afectado por la baja eficiencia del equipo de rotación.
Esta tesis de maestría fue preparada por James D.C. Meredith para obtener su título de Master of Science in Mechanical Engineering en el Department of Mechanical Engineering del Massachusetts Institute of Technology MIT. Se encuentra alojada el portal de DSpace@MIT, repositorio institucional que se encarga de preservar y difundir la producción académica, científica e intelectual de este reputado centro educativo estadounidense.
