Regulación da enerxía eléctrica

Andonegi Beristain, Garazi

Elhuyar Zientziaren Komunikazioa

Cando hai tormenta os raios non son afastados. E si os raios entran na rede eléctrica, non é de estrañar que queimen algún televisor. Pero, por que se queiman as televisións?
Paira un mellor aproveitamento da forza do vento, cada vez son máis os aeroxeradores de velocidade variable.
G. Tapia

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

Si os raios penetran na rede eléctrica, a tensión aumenta enormemente e, por tanto, os electrodomésticos conectados quéimanse.

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

Os aeroxeradores transforman a enerxía eólica en enerxía eléctrica que se inxecta á rede.
G. Tapia

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.

Babesleak
Eusko Jaurlaritzako Industria, Merkataritza eta Turismo Saila