Regulación da enerxía eléctrica

2003/03/01 Andonegi Beristain, Garazi - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Energia

A televisión, e en xeral todas os electrodomésticos, soportan una tensión eléctrica máxima e mínima. É dicir, si méteselle demasiada tensión, como no caso do raio, quéimase e si é insuficiente, apágase (por exemplo, á lanterna ao terminar as pilas). Tendo en conta este sinxelo fenómeno, é fácil entender que nos enchufes dos fogares sempre temos que ter a mesma tensión, pero manter esa tensión ao redor de 220 V non é tan fácil.

Por iso, nos últimos anos as compañías eléctricas están a dar cada vez máis importancia á regulación da rede eléctrica. De feito, cada día conéctanse máis fontes de enerxía á rede, como parques eólicos, paneis solares, etc. Todos eles emiten electricidade á rede, do mesmo xeito que cando o raio entra na rede eléctrica, aumentando o nivel de enerxía.

Doutra banda, cada vez conéctanse máis electrotresnas na rede que, mediante a absorción da electricidade, reducen o nivel enerxético da rede. Ambos os fenómenos incrementan e reducen continuamente o nivel enerxético da rede, converténdose en inestable.

Si solucionásese esta inestabilidade, teriamos una sinal eléctrico de maior calidade, o que implicaría una maior seguridade e menores perdas na rede.

É hora de empezar a preocuparse

Até agora, a enerxía eléctrica xerada polos produtores independentes non suscitaba demasiadas preocupacións ás compañías encargadas da distribución e o transporte da electricidade. De feito, a potencia eléctrica xerada era baixa respecto da potencia total do sistema. Na actualidade, con todo, a enerxía que se inxecta á rede vai crecendo de forma continua e o seu control é responsabilidade das compañías eléctricas.

O proxecto de investigación no que participou a UPV-EHU, IBERDROLA, INGETEAM, INDAR e EHN, centrouse nos problemas da rede eléctrica e no parque eólico de Salajones na zona de Sangüesa. Este proxecto de investigación propón una idea nova: o uso da enerxía eólica paira controlar as incidencias que se producen na rede eléctrica.

Os aeroxeradores vixían a rede eléctrica

Os aeroxeradores constan de tres partes principais: a turbina, o xerador eléctrico e o sistema de control. Cada sección traballa a continuación da outra, xa que a produción de electricidade é un traballo en cadea.

Primeiro, a turbina transforma a enerxía eólica en mecánica e despois, o xerador eléctrico convértea en eléctrica. Finalmente, o sistema de control trata de aproximar a tensión e a frecuencia que se obteñen ás que teoricamente se deben obter.

Activo e reactivo

Até agora, os sistemas de control dos parques eólicos só regulaban parte da potencia, é dicir, a potencia activa. Pero hai outro tipo de potencia: reactívaa. A potencia reactiva é a potencia utilizada paira xerar campos magnéticos. Estes campos magnéticos son moi importantes, xa que os dispositivos que funcionan por indución requiren de campos magnéticos e na actualidade este tipo de aparellos conéctanse cada vez máis á rede.

Pero se se desexa una enerxía de boa calidade, a potencia reactiva na rede debe ser proporcional ao activo. Por iso, sabendo cal é o activo, o reactivo non pode pasar por certos límites.

Segundo o estudo, o sistema de control desenvolvido paira todo o parque, ademais de regular a potencia activa, permite variar o nivel de potencia reactiva. Desta forma pódese asignar ao parque una consigna de potencia reactiva a crear ou absorber, o que permite mellorar o sinal en calquera outro punto da rede. Ademais, demostrouse que o sistema de control do parque eólico é capaz de responder rapidamente aos cambios de consigna, o que é moi importante, xa que o estado da rede está a cambiar en todo momento.

Os investigadores desenvolveron controladores reguladores de ambas as potencias, que agora pretenden melloralos e estendelos aos parques eólicos. E talvez, como se dixo, os parques eólicos, ademais de fornecer enerxía, sexan capaces de equilibrar a rede eléctrica a curto prazo.

Cambio de velocidade en parques eólicos Desde o inicio da construción dos parques eólicos utilizáronse aeroxeradores de velocidade fixa. Paira manter esta velocidade fixa os aeroxeradores varían a inclinación das pas en función da forza do vento. Así, si o vento sopra con moita forza, coas pas chocan contra o vento e limitan a velocidade. Por outra banda, si o vento sopra lentamente e o aeroxerador non é capaz de manter a velocidade, desconéctase da rede. En ambos os casos non se aproveita toda a enerxía do vento. Agora, con todo, estes xeradores de velocidade fixa foron substituídos polo despregamento de xeradores de velocidade variable. Estes aeroxeradores son capaces de adaptarse a diferentes velocidades de vento, optimizando así a enerxía que producen. De feito, no País Vasco a maioría dos parques son deste tipo, entre eles o coñecido parque eólico de Elgea.