31/03/2011 - OWC. Wasserschwingsäulenumwandler, um die Energie der Wellen zu nutzen

Menéame

Die Ingenieure Modesto Amundarain und Mikel Alberdi haben die ersten beiden Thesen der UPV/EHU über die Verwendung von Oszillierenden Wassersäulenwandler (OWC) für die Gewinnung erneuerbarer Energie aus Wellen vorgelegt. Es handelt sich um die Technologie, auf der die Anlage basiert, die in Mutriku gebaut wird, und, wie diese beiden Ingenieure erklären, die beste Technologie, um die Energie der Wellen an der baskischen Küste zu nutzen.

Beide Arbeiten enthalten Vorschläge zur Verbesserung des Betriebs dieser Anlagen. Amundarain hat in seiner Dissertation (Control Olamotrics Turbo-Generatoren) verschiedene Strategien zur Lösung der Probleme der Kontrolle dieser Anlagen entwickelt. Alberdi konzentrierte sich insbesondere auf die Lösung von Stressproblemen mit solchen Generatoren (Itsasoko olatuen energia eraldeko zentralaren eta sare elektrikoaren tentsio-hutsuneen aurrean kontrol-strategien diseinua eta garapena / Entwicklung und Entwicklung von Steuerungsstrategien für Spannungslücken im Stromnetz und im Kraftwerk für die Energieumwandlung der Meereswellen). Im Anschluss an diese Untersuchungen hat die Abteilung für Systemtechnik und Automation der UPV/EHU, der Amundarain und Alberdi angehören, einen Artikel in der Zeitschrift IEEE Transactions on Industrial Electronics veröffentlicht.

Das OWC-System

In der OWC-Technologie sind es nicht die Wellen, die die Turbinen direkt bewegen, sondern eine Druckluftmasse, die sie drücken. Es handelt sich um eine Struktur, die sich in der Regel in einem Wellenbrecher befindet, dessen oberer Teil eine Luftkammer (daher die komprimierte Masse) bildet und deren unterer Teil im Wasser untergetaucht ist. Auf diese Weise nutzt die Turbine die Bewegung, die von der Welle verursacht wird, wenn sie kommt oder geht, und der doppelt angetriebene Generator (sowohl vom Rotor oder beweglichem Teil als auch vom Stator oder festen Teil), an den sie angeschlossen ist, spritzt die Energie in das Netz.

Eines der Hauptprobleme, die Amundarain und Alberdi beschreiben und behandeln, bezieht sich auf das so genannte Turbineverlustverhalten. Die Turbine, die in diesen Anlagen verwendet wird, ist Wells-Typ, und aufgrund ihrer Eigenschaften kann die Turbine durch einen extrem starken Wellenstoß stagnieren und viel langsamer als normal drehen. Die Turbinegeschwindigkeit muss daher angepasst werden. Die Forschung zielt auch darauf ab, die maximal erreichbare Leistung zu ermitteln oder eine Referenzleistung festzulegen, was auch mit der Turbinesteuerung zusammenhängt.

Auf der Suche nach den effektivsten Lösungen haben Amundarain und Alberdi eine ganze Anlage per Computer (einschließlich der Wells Turbine, die ohne Modell von Grund auf gebaut werden musste) emuliert und ihre Tests experimentell validiert. Sie haben also festgestellt, dass die effizienteste Maßnahme darin besteht, die Turbinegeschwindigkeit durch den doppelt angetriebenen Generator zu steuern, an den er angeschlossen ist. Es geht darum, dass derselbe Generator die Turbine mit der optimalen Geschwindigkeit dreht, um die maximale Leistung zu liefern und sie entsprechend dem von den Wellen zu jedem Zeitpunkt verursachten Druck anzupassen. Sie haben diese Maßnahme auch mit der Luftstromsteuerung kombiniert, die auf einem Ventil beruht, das in der Regel in der Aufnahmekammer der OWC-Systeme gefunden wird und das darin besteht, den Öffnungsgrad je nach Luftstrom zu kontrollieren.

Spannungslücken

Diese beiden Maßnahmen sind gültig, um ein weiteres Problem zu lösen, das von diesen Forschern angesprochen wurde, insbesondere in Alberdis These: Spannungslücken im Netz, die zu Ungleichgewichten im Betrieb führen. Alberdi hat eine Reihe von Strategien koordiniert, darunter die oben genannten. Der Forscher schlägt ferner vor, die aktiven (der tatsächlich verbrauchten) und reaktiven (die nicht verbraucht werden kann) Leistung zu kontrollieren, die in ein entkoppeltes Netz injiziert werden. Um die Stromerzeugung unabhängig vom Zustand des Meeres kontrollieren zu können, schlägt er ferner vor, die Kontinuität der Versorgung vor einer Spannungslücke zu überwachen und ein Referenzsystem zu nutzen.

Über die Autoren

Modesto Amundarain Ormaza (Plentzia, 1964) und Mikel Alberdi Goitia (Bilbao, 1965) sind Ingenieure in den Bereichen Elektrizität (Elektronik), Elektroniktechniker und Ärzte in den Bereichen Kommunikation, Elektronik und Steuerung. Sie sind beide Professoren an der Abteilung Systemtechnik und Automation an der Universitätsakademie für Industrietechnik in Bilbao (UPV/EHU). Amundarain hat seine Dissertation unter der Leitung von Aitor José Garrido Hernández und Francisco Javier Maseda Rego durchgeführt, während Alberdi selbst Aitor Jose Garrido Hennandez und Izaskun Garrido Hnández als Direktoren hatte. Die drei Direktoren gehören zur gleichen Abteilung wie Amundarain und Alberdi.

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