Archive for septiembre, 2011

CAES: Compressed Air Energy System

29 septiembre, 2011

Ayer surgió en clase, a raíz de las técnicas empleadas por REE de gestión de demanda eléctrica para el aplanamiento de la curva, y en concreto para el apartado de llenado de valles, las distintas posibilidades existentes para el almacenamiento energético. Naturalmente, y dado que por definición la energía eléctrica es una energía fluctuante, su almacenamiento conlleva una necesaria transformación energética que además siempre será de doble sentido ( ya que este almacenamiento no tendría sentido si de nuevo no se realizara conversión energética a energía eléctrica), y que por la naturaleza de los procesos conlleva una pérdida energética importante.

Es por ello que estos procesos sólo tienen sentido como sistema de aplanamiento de la curva de demanda energética y no como sistemas de almacenamiento permanente, aprovechando de esta forma el exceso de energía generada en las horas valle del sistema para posteriormente servir de apoyo en las horas pico. Tradicionalmente, como sabéis, uno de los sistemas más empleados han sido las centrales de acumulación por bombeo, de las que además en Extremadura tenemos varios ejemplos.

A pesar de ser una técnica empleada desde hace tiempo con fines puntuales (la planta Huntorf CAES en Alemania, de 290MW de potencia, lleva funcionando desde 1978), ha sido relativamente reciente su puesta en servicio como proyecto piloto en conjunción con sistemas de aerogeneración.

Las escasas plantas que hasta el momento hacen uso del sistema CAES (Compressed Air Energy System o Sistema de Energía de Aire Comprimido) se basan en aprovechar los excesos energéticos del sistema de producción en horas valle para, en lugar de bombear agua como hacen los sistema de acumulación por bombeo), producir compresión y almacenamiento en grandes cantidades de aire, que posteriormente es turbinado para obtener energía eléctrica en los periodos punta.

Este almacenamiento de aire conlleva la necesidad de disponer de lugares en los que grandes cantidades de aire a presión puedan ser almacenados. En plantas como la de Huntorf se emplea para ello la existencia de cavernas naturales acondicionadas en el terreno para poder realizar el almacenamiento (lo que por si fuera poco es mucho más restrictivo con el ya de por sí selectivo proceso de ubicación de sistemas como el de aerogeneración, si se quieren combinar las técnicas). Este almacenamiento además puede ser adiabático, diabático o isotérmico, modificando cada uno de ellos el rendimiento del sistema y las técnicas de almacenamiento. A pesar de que los sistemas diabáticos son los más implementados en las planas existentes por su simplicidad, son los adiabáticos los de mayor rendimiento.

Es aquí donde los sistemas de acumulación por aerogeneración consituyen la novedad, ya que permiten implementar procesos adiabáticos (no reales, sino artificiales) con mayor facilidad, empleando además sistema de acumulación de calor del aire de entrada en sales o soluciones con alto calor específico. En el siguiente video podéis ver una magnífica explicación del proceso (como podéis comprobar y suponer, la poca documentación existente de estos sistemas se encuentra en Inglés. Intentaré posteriormente en clase hacer de traductor simultáneo para sacaros algo en claro… :):

Existe escasa documentación de sistemas de este tipo en castellano, pero os dejo de todas formas el enlace a la reseña del estupendo blog Desenchufados, donde podéis leer algo a este respecto, así como un breve comentario en Xatakaciencia sobre estos sistemas implementados como pilotos en EEUU. También es interesante por su carácter divulgativo el enlace de EnergyPulse sobre el tema, aunque, eso sí, en inglés.

¿Qué pensáis? ¿Puede ser el CAES un sistema de amplia difusión en un futuro próximo como lo son hoy día las centrales de bombeo para el aplanamiento de la curva de demanda eléctrica?

Por último, y a pesar de no tener publicaciones directamente relacionadas con el tema, no puedo dejar de recomendaros la biblioteca de UNESA (Asociación española de la industria eléctrica), donde podréis encontrar para descarga directa en formato PDF, numerosas publicaciones sobre el sector eléctrico español, y que van desde la situación actual del mercado eléctrico hasta temas directamente relacionados con la Eficiencia Energética de las Instalaciones como estudios y parámetros de calidad de onda o la interacción entre industria eléctrica y medio ambiente).

Anuncios

Materiales y sus propiedades

29 septiembre, 2011

Como sabéis, estos días hemos estado viendo en el módulo de Procesos de Montaje de Instalaciones (PMI) la clasificación básica de materiales empleados en el ámbito de las instalaciones térmicas y de fluidos, de forma además muy genérica, descriptiva y sin entrar en profundidad más allá del interés de aplicación que estos materiales puedan tener para nosotros.

La clasificación de materiales y de sus características es amplia, por lo que no nos quedaba más remedio que recurrir al tratamiento en grandes grupos, de modo que hemos clasificado estos materiales en primer lugar en un grupo de materiales metálicos y materiales no metálicos. Naturalmente, una clasificación de este tipo nos dice muy poco, pero ya nos empieza a dar pistas de las propiedades constitutivas y de comportamiento generales de los metales y de los no metales. En el siguiente video de la UNAM se resumen algunas de estas propiedades:

Es cierto que una clasificación tan genérica nos dice poco de las características concretas de los materiales que más nos importan y cuyo uso es más difundido en el ámbito en que nos vamos a mover profesionalmente, por lo que bajando de nuevo en concreción, nos disponíamos a clasificar los materiales metálicos por un lado en materiales ferrosos y materiales no ferrosos, en función de si en su composición interviene el hierro o no. En el primer grupo, sin duda los aceros son los reyes: material duro, ligero, con gran capacidad de carga y susceptible de infinidad de tratamientos y aditivos que mejoren o cambien sus propiedades a gusto del fabricante.

Al proceso de fabricación de los aceros,así como a sus tratamientos térmicos y termoquímicos, y aunque de forma muy superficial, también le hemos dedicado algunos momentos:

En cuanto a los materiales metálicos no ferrosos, algunos como el Cobre, Aluminio, Bronce, Titanio, Estaño o Plomo son de especial interés en el ámbito de las instalaciones, con sus ventajas, limitaciones e inconvenientes. También a algunos de ellos les hemos dedicado atención a sus características generales y proceso de extracción.

Por último, dentro de los materiales no metálicos son de especial interés para nosotros los materiales poliméricos, que clasificábamos en tres grandes grupos: termoplásticos, termoestables y elastómeros.

Naturalmente, aún queda mucho todavía por ver y estudiar: lejos de sus características constitutivas, desde el punto de vista del proceso de montaje de instalaciones nos interesan especialmente la clasificación de materiales en función de su conductividad térmica, que veremos en los próximos días.

De momento, ahí va la lista de reproducción de YouTube de este primer tema, con todos los videos vistos en clase y algunos otros que os pueden resultar de interés.

A %d blogueros les gusta esto: