INTERMITENCIA Y ACUMULACIÓN
En nuestra charla anterior, referida a las Usinas Rurales Autónomas destinadas a suministrar electricidad en forma ininterrumpida a todos los habitantes marginados de recibirla del Servicio Publico, habíamos dicho que el concepto nacía de conjugar tres aspectos básicos que eran: GENERACIÓN, ACUMULACIÓN Y CONVERSIÓN.
Si bien son casi evidentes las razones para que existan estas tres etapas, nos referiremos hoy a la segunda de ellas y la razón de su existencia. Comenzaremos diciendo que, tanto para las fuentes de energía de origen renovable, no convencionales, como para las de origen no renovable, provenientes de la utilización de combustibles fósiles, el problema fundamental para lograr un suministro ininterrumpido de electricidad es la intermitencia. Si la fuente de energía se interrumpe o porque cesa el viento, se nubla o simplemente se apaga el grupo electrógeno, también se interrumpe el suministro. Comencemos hablando de la energía solar. El sol, única fuente de energía de nuestro planeta, capaz de suministrar a la tierra 12 700 veces mas que la que los habitantes consumimos (actualización año 2004), entrega una energía radiante constante del orden de 1 Kilovatio por metro cuadrado de superficie. Sin embargo , la constancia se desvirtúa desde el momento que la tierra gira una vez al día complicando la cosa pero posibilitando que todos podamos gozar de esa maravilloso prodigio de la naturaleza. En otras palabras para un habitante cualesquiera de nuestro planeta, la constancia de la energia recibida del sol se transforma en una intermitencia sistemática, día/noche. Además de ella, existe una intermitencia circunstancial derivada de los fenómenos meteorológicos como las lluvias y las nubes, que impiden la llegada de esa radiación a la superficie a veces por el transcurso de varias semanas y hasta meses. Mucho es lo que hemos hablado sobre el tema, (*intermitencia, pag 20 CD1).. Sabemos de lo apasionante del tema y prometemos volver sobre la materia cuando tratemos otro de los puntos trascendentes de la radiación solar, que es la dispersión y la dificultad de crear dispositivos justificables económicamente para recolectarla.
Sigamos con otra forma de energía natural, el viento. Indiscutible consecuencia del sol, pero también intermitente. Circunstancial, aun en los lugares con mas energía eolica del globo. Variable, mucho mas que la solar, incapaz de superar en algunos lugares naturalmente el Kw por metro cuadrado mencionado, pero hasta catastrófica en otras partes con la energía de tornados 1000 veces superior a un viento de 20 Km /hora, que ya es envidia de los habitantes del norte de nuestra patria. Quizás el arroyo o la vertiente montañosa, al acumular en napas freáticas o lagos, otro ejemplo de concentración de la radiación solar, son los ejemplos de menor intermitencia o por lo menos con un lapso menor, en lugar de días, meses, semestres o años. La energía hídrica del Limay es mérito nada menos que del Nahuel Huapi capaz de transformar la intermitencia de las lluvias y nevadas en un caudal poco menos que constante a los fines que nos ocupa.
Pensemos ahora en los Combustibles fósiles. Carbón, gas, petróleo y sus derivados. Nadie se atreverá a discutir su procedencia: 300 millones de años utilizó la naturaleza para transformar la radiación solar, acumulando la energía de tal forma de poder ignorar la intermitencia. Un litro de nafta, un m3 de gas o un Kg. de carbón son capaces de suministrarnos calor o electricidad sin problemas, a nuestra disposición en forma constante. Sin embargo para tener electricidad en forma ininterrumpida el grupo electrógeno encargado de la conversión de la energía deberá funcionar día y noche en forma continua, nada razonable, por cierto. Un sistema de arranque automático accionado por el propio artefacto que se enciende, por ejemplo la heladera, seria un avance tecnológico. Sin embargo solo la heladera arrancara casi 100 veces al día obligando al motor de arranque a acompañar el automatismo. No es una utopía pero ya hace mas de 40 años se utilizó en los populares grupitos Wincolux y el transcurso del tiempo se encargó de demostrar que la intuición es a veces buena consejera. Los equipos fueron ejemplo de la industria nacional para esa época pero el arranque automático se suprimía apenas estrenado el equipo, no solo por problemas de mantenimiento sino mas bien porque una simple lamparita, con una potencia de solo 1 o 2 % de la potencia total del grupo, lo obligaba a funcionar consumiendo desproporcionadas cantidades de combustible y ocasionando innecesarios gastos de mantenimiento.
La intermitencia del servicio permanecía aun sin solución. El gigantesco avance de la electrónica de los últimos 50 años introdujo el concepto de lo que hemos dado en bautizar como Usinas Autónomas Rurales (URA). Un sistema de acumulación constituido por baterías conectadas en serie cuya recarga se produce por medio de un sinnúmero de alternativas pero con una periodicidad que puede ser una vez por semana, día por medio o a lo sumo dos veces al día, cuando se hace por medio de un grupo, en lugar de las 100 veces que hemos hablado. Tratándose de sistemas de generación de origen natural, como el viento, la naturaleza será quien fije los intervalos de carga. La capacidad de las baterías, en consecuencia, será de tal magnitud como para superar los intervalos de marcha del generador. En ese sentido, y siendo la frecuencia de carga voluntaria como en el caso de un grupo electrógeno, se comprende que la capacidad del sistema será mucho mayor para un aerogenerador, para el cual puede muy bien haber una eventualidad de varios días sin viento, que para un grupo electrógeno y mas aun frente a una simple turbina hidráulica en funcionamiento permanente durante las 24 horas del día, merced a la energía de un arroyuelo insignificante de montaña. Digamos, además, que una microturbina de solo 0,5 Kw en esas condiciones, (*acumulación booster, pg 89 CD4) con la ayuda de los acumuladores y el conversor será capaz de accionar un motor de una potencia mas que considerable, digamos por ejemplo, 5 HP trifásico, que obligaría a utilizar un grupo electrógeno de no menos de 20 Kva
¿De que capacidad serán entonces las baterías? Conociendo la estadística de los días sin viento, será el producto de esos días por el consumo diario histórico. Como conclusión, es dable esperar que para igualdad de condiciones de consumo, el mejor sistema para superar la intermitencia es el hídrico, al que le siguen los grupos electrógenos, los eólicos y los de radiación solar directa.
¿De que voltaje será el sistema de acumulación?...
Motivo de nuestra próxima charla
En nuestra charla anterior, referida a las Usinas Rurales Autónomas destinadas a suministrar electricidad en forma ininterrumpida a todos los habitantes marginados de recibirla del Servicio Publico, habíamos dicho que el concepto nacía de conjugar tres aspectos básicos que eran: GENERACIÓN, ACUMULACIÓN Y CONVERSIÓN.
Si bien son casi evidentes las razones para que existan estas tres etapas, nos referiremos hoy a la segunda de ellas y la razón de su existencia. Comenzaremos diciendo que, tanto para las fuentes de energía de origen renovable, no convencionales, como para las de origen no renovable, provenientes de la utilización de combustibles fósiles, el problema fundamental para lograr un suministro ininterrumpido de electricidad es la intermitencia. Si la fuente de energía se interrumpe o porque cesa el viento, se nubla o simplemente se apaga el grupo electrógeno, también se interrumpe el suministro. Comencemos hablando de la energía solar. El sol, única fuente de energía de nuestro planeta, capaz de suministrar a la tierra 12 700 veces mas que la que los habitantes consumimos (actualización año 2004), entrega una energía radiante constante del orden de 1 Kilovatio por metro cuadrado de superficie. Sin embargo , la constancia se desvirtúa desde el momento que la tierra gira una vez al día complicando la cosa pero posibilitando que todos podamos gozar de esa maravilloso prodigio de la naturaleza. En otras palabras para un habitante cualesquiera de nuestro planeta, la constancia de la energia recibida del sol se transforma en una intermitencia sistemática, día/noche. Además de ella, existe una intermitencia circunstancial derivada de los fenómenos meteorológicos como las lluvias y las nubes, que impiden la llegada de esa radiación a la superficie a veces por el transcurso de varias semanas y hasta meses. Mucho es lo que hemos hablado sobre el tema, (*intermitencia, pag 20 CD1).. Sabemos de lo apasionante del tema y prometemos volver sobre la materia cuando tratemos otro de los puntos trascendentes de la radiación solar, que es la dispersión y la dificultad de crear dispositivos justificables económicamente para recolectarla.
Sigamos con otra forma de energía natural, el viento. Indiscutible consecuencia del sol, pero también intermitente. Circunstancial, aun en los lugares con mas energía eolica del globo. Variable, mucho mas que la solar, incapaz de superar en algunos lugares naturalmente el Kw por metro cuadrado mencionado, pero hasta catastrófica en otras partes con la energía de tornados 1000 veces superior a un viento de 20 Km /hora, que ya es envidia de los habitantes del norte de nuestra patria. Quizás el arroyo o la vertiente montañosa, al acumular en napas freáticas o lagos, otro ejemplo de concentración de la radiación solar, son los ejemplos de menor intermitencia o por lo menos con un lapso menor, en lugar de días, meses, semestres o años. La energía hídrica del Limay es mérito nada menos que del Nahuel Huapi capaz de transformar la intermitencia de las lluvias y nevadas en un caudal poco menos que constante a los fines que nos ocupa.
Pensemos ahora en los Combustibles fósiles. Carbón, gas, petróleo y sus derivados. Nadie se atreverá a discutir su procedencia: 300 millones de años utilizó la naturaleza para transformar la radiación solar, acumulando la energía de tal forma de poder ignorar la intermitencia. Un litro de nafta, un m3 de gas o un Kg. de carbón son capaces de suministrarnos calor o electricidad sin problemas, a nuestra disposición en forma constante. Sin embargo para tener electricidad en forma ininterrumpida el grupo electrógeno encargado de la conversión de la energía deberá funcionar día y noche en forma continua, nada razonable, por cierto. Un sistema de arranque automático accionado por el propio artefacto que se enciende, por ejemplo la heladera, seria un avance tecnológico. Sin embargo solo la heladera arrancara casi 100 veces al día obligando al motor de arranque a acompañar el automatismo. No es una utopía pero ya hace mas de 40 años se utilizó en los populares grupitos Wincolux y el transcurso del tiempo se encargó de demostrar que la intuición es a veces buena consejera. Los equipos fueron ejemplo de la industria nacional para esa época pero el arranque automático se suprimía apenas estrenado el equipo, no solo por problemas de mantenimiento sino mas bien porque una simple lamparita, con una potencia de solo 1 o 2 % de la potencia total del grupo, lo obligaba a funcionar consumiendo desproporcionadas cantidades de combustible y ocasionando innecesarios gastos de mantenimiento.
La intermitencia del servicio permanecía aun sin solución. El gigantesco avance de la electrónica de los últimos 50 años introdujo el concepto de lo que hemos dado en bautizar como Usinas Autónomas Rurales (URA). Un sistema de acumulación constituido por baterías conectadas en serie cuya recarga se produce por medio de un sinnúmero de alternativas pero con una periodicidad que puede ser una vez por semana, día por medio o a lo sumo dos veces al día, cuando se hace por medio de un grupo, en lugar de las 100 veces que hemos hablado. Tratándose de sistemas de generación de origen natural, como el viento, la naturaleza será quien fije los intervalos de carga. La capacidad de las baterías, en consecuencia, será de tal magnitud como para superar los intervalos de marcha del generador. En ese sentido, y siendo la frecuencia de carga voluntaria como en el caso de un grupo electrógeno, se comprende que la capacidad del sistema será mucho mayor para un aerogenerador, para el cual puede muy bien haber una eventualidad de varios días sin viento, que para un grupo electrógeno y mas aun frente a una simple turbina hidráulica en funcionamiento permanente durante las 24 horas del día, merced a la energía de un arroyuelo insignificante de montaña. Digamos, además, que una microturbina de solo 0,5 Kw en esas condiciones, (*acumulación booster, pg 89 CD4) con la ayuda de los acumuladores y el conversor será capaz de accionar un motor de una potencia mas que considerable, digamos por ejemplo, 5 HP trifásico, que obligaría a utilizar un grupo electrógeno de no menos de 20 Kva
¿De que capacidad serán entonces las baterías? Conociendo la estadística de los días sin viento, será el producto de esos días por el consumo diario histórico. Como conclusión, es dable esperar que para igualdad de condiciones de consumo, el mejor sistema para superar la intermitencia es el hídrico, al que le siguen los grupos electrógenos, los eólicos y los de radiación solar directa.
¿De que voltaje será el sistema de acumulación?...
Motivo de nuestra próxima charla
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