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| Dufo y Bernal | |
Investigadores de la Universidad de Zaragoza han desarrollado un programa informático para reducir los costes económicos y las emisiones contaminantes que se originan en la producción de energía en sistemas aislados de la red eléctrica.
Hoy en día, el suministro eléctrico de pequeños pueblos aislados, refugios de montaña o repetidores de telecomunicaciones, todos ellos alejados de la red eléctrica, se realiza habitualmente mediante paneles solares, energía eólica y generadores diesel, con capacidad para almacenar la electricidad en baterías para los periodos en que no hay sol o viento.
Con el sistema ideado por los investigadores Rodolfo Dufo y José Luis Bernal, del Departamento de Ingeniería Eléctrica del Centro Politécnico Superior, se pretende reducir los costes económicos de los sistemas utilizados, pero también minimizar la emisión de CO2, provocada por el generador Diesel y la energía no servida –aquella que no se puede servir durante ciertos periodos—.“Debido a la crisis energética actual y a la amenaza del cambio climático, cada vez van a tener más importancia sistemas aislados de la red eléctrica como estos, con una reducción de costes económicos y de las emisiones contaminantes y la energía no servida”, reconocen ambos ingenieros, que acaban de publicar su estudio en la revista Renewable Energy.
Aunque existía voluntad por reducir los costes económicos de esos sistemas alejados de la red eléctrica, al final no se materializaba, debido a la complejidad que implicaba simular el comportamiento de distintas combinaciones de componentes (paneles fotovoltaicos, aerogeneradores, generadores diesel y baterías) con programas informáticos específicos que exigían mucho tiempo de cálculo.
De ahí que estos dos ingenieros aragoneses apostaran por desarrollar una herramienta, con una técnica que permitiese obtener diseños adecuados en tiempos razonables de cálculo. “Fue aproximadamente en el año 2003 cuando se realizaron las primeras pruebas, mejorando poco a poco la herramienta, tanto en cuanto a eficiencia como a los modelos matemáticos utilizados. Y fue Rodolfo Dufo, durante el desarrollo de su tesis doctoral, quien ha llevado a cabo la mayor parte del trabajo”, explica José Luis Bernal.
Además resalta que durante la primera parte de la investigación se contó también con la colaboración del ingeniero David Rivas, actualmente investigador en el Centro Nacional de Energías Renovables (CENER).
Por su parte, Rodolfo Dufo reconoce que reducir conjuntamente el coste, las emisiones de CO2 y la energía no servida de estos sistemas es mucho más complejo que si solo se estudiara la mejora meramente económica. “Esto exige la utilización de métodos avanzados, ya que con las técnicas clásicas el tiempo de computación de los ordenadores sería inadmisible (de varios días e incluso meses)”, apunta Rodolfo Dufo. En el estudio, publicado en la revista Renewable Energy , se aplica por primera vez un algoritmo matemático conocido como SPEA (por sus siglas en ingles, Strength Pareto Evolutionary Algorithm ) al diseño óptimo “multi-objetivo” de sistemas híbridos de generación de energía eléctrica.
Los resultados obtenidos han sido altamente positivos: “Con este método lo que conseguimos es que en tiempos relativamente bajos (del orden de minutos o de pocas horas) se obtiene un conjunto óptimo de posibles soluciones (combinaciones de los distintos componentes), de las cuales, el diseñador puede elegir la que más le convenga en función de sus necesidades”, subrayan los expertos en Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Zaragoza.
Parte de este método se ha comenzado a probar en el diseño de un sistema energético aislado, con fuentes exclusivamente renovables (fotovoltaica, eólica, hidrógeno y baterías), situado en las instalaciones que la Fundación para el Desarrollo del Hidrógeno de Aragón dispone en el Parque Tecnológico de Walqa (Huesca).
El dispositivo ya esta operativo, pero en la actualidad los investigadores trabajan en la recogida de datos para poder obtener los resultados que lleven a la configuración óptima del sistema. Además para el desarrollo de este proyecto se ha contado con dos proyectos financiados por la Universidad de Zaragoza e Ibercaja, así como con un Proyecto del Plan Nacional de I+D.
Por otro lado, en este trabajo se ha incluido la posibilidad de almacenar la energía eléctrica en forma de hidrógeno (mediante electrolizador, tanque de hidrógeno y pila de combustible) además del método tradicional de las baterías electroquímicas. Se ha contemplado también la posibilidad de que el sistema suministre hidrógeno para consumo externo (por ejemplo para consumo de vehículos).
Los investigadores del CPS coinciden al destacar la trascendencia de la aplicación de este sistema en nuestro país. “Sin duda va a permitir mejorar los sistemas de viviendas y granjas aisladas de la red eléctrica y en general cualquier sistema aislado de la red y desde luego su aplicación es mucho más evidente y puede ser masiva en aquellos países menos desarrollados, donde existen numerosas poblaciones que no disponen de red eléctrica”, concluyen ambos especialistas.
