Plataforma experimental para el desarrollo y evaluación de sistemas de generación híbridos basados en pilas de combustible

Abstract

La creciente demanda de energía, la constante disminución de las fuentes de origen fósil y la preocupación por el deterioro del medio ambiente, han volcado la atención mundial a las tecnologías basadas en fuentes de energía alternativas. El perfeccionamiento de sistemas de generación eléctrica eficientes basados en energías alternativas, actualmente se ha convertido en un área de investigación y desarrollo de crucial importancia. En este contexto en constante expansión, las investigaciones en el campo de nuevas tecnologías para sistemas híbridos se han vuelto un tema de alta prioridad. Orientada a esta problemática, en el marco de un proyecto de colaboración internacional con el Grupo ACES de los institutos IRI (CSIC-UPC) e IOC (UPC), Cataluña, España, se ha desarrollado una plataforma experimental de generación híbrida de energía eléctrica. La misma permite implementar en tiempo real nuevos algoritmos de control avanzado, orientados a maximizar la eficiencia energética y optimizar la gestión de potencia eléctrica. La plataforma propuesta está formada por dos canales de generación: uno basado en una Pila de Combustible (FC) y otro, constituido por una fuente electrónica programable, que emula una fuente de energía alternativa, en particular un módulo de generación eólica. Se dispone además de un canal de almacenamiento, que utiliza un banco de Supercapacitores (SC). Por último, una carga electrónica, también programable, representa la demanda de energía cuyo perfil puede ser especificado de manera arbitraria. Todos los canales del sistema están conectados a un Bus de Corriente Continua común; la FC y el SC lo hacen a través de convertidores electrónicos conmutados intermediarios. Los convertidores son específicamente controlados por un sistema basado en un procesador digital de señales (DSP). A su vez, todo el equipo es supervisado mediante una PC. De esta forma la plataforma desarrollada presenta un alto grado de flexibilidad y versatilidad. Resultados experimentales permiten validar su funcionamiento en forma integral.