Sistema de inyección de energía a la red con un micro-aerogenerador

Abstract

La Universidad del Norte cuenta con un aerogenerador a pequeña escala, diseñado para operar aislado de la red eléctrica. Con el fin de aprovechar el potencial de generación, se propone el objetivo de diseñar una arquitectura que sea capaz de entregar esta energía a la red. El problema consiste en que el sistema actual cuenta con dos baterías de 7.5 Ah, pero las recomendadas por el fabricante deben tener una capacidad de 100 Ah. Para resolver el problema, se proponen distintas configuraciones: supercondensadores, resistencias o conexión híbrida con un nuevo circuito directo a la red. Las soluciones propuestas cumplen con las recomendaciones de las normas NTC 2050 (Norma Técnica Colombiana), NTC 5725, Ley 1715 del 2014 y el RETIE (Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas), con las cuales se garantiza la seguridad de la instalación eléctrica. De las tres soluciones planteadas, se escoge la conexión híbrida con un nuevo circuito directo a la red, puesto que es la única alternativa capaz de cumplir con cada uno de los requerimientos de diseño. Posteriormente, se realizaron pruebas de funcionamiento a la configuración seleccionada, las cuales incluyeron diferentes velocidades del viento; esto último con el fin de simular condiciones reales de operación. La implementación de este modelo de generación tiene un impacto positivo en los ámbitos social, económico, ambiental, tecnológico y de innovación en la Universidad del Norte. Se concluye que la solución propuesta responde de manera efectiva a la problemática, con lo cual se cumple el objetivo del proyecto. Adicionalmente, se anexa un manual de instalación donde se presentan los equipos necesarios y las indicaciones paso a paso para implementar la instalación.

The Universidad del Norte has a small-scale wind turbine, designed to operate isolated from the electricity grid. In order to take advantage of the generation potential, the objective is to design an architecture that is capable of delivering this energy to the grid. The problem is that the current system has two 7.5 Ah batteries, but those recommended by the manufacturer must have a capacity of 100 Ah. To solve the problem, different configurations are proposed: supercapacitors, resistors or hybrid connection with a new direct circuit to the network. The proposed solutions comply with the recommendations of the NTC 2050 (Norma Técnica Colombiana), NTC 5725, Ley 1715 del 2014 and the RETIE (Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas), with which the safety of the electrical installation is guaranteed. Of the three solutions proposed, the hybrid connection with a new direct circuit to the network is chosen, since it is the only alternative capable of fulfill each of the design requirements. Subsequently, performance tests were carried out on the selected configuration, which included different wind speeds; the latter in order to simulate real operating conditions. The implementation of this generation model has a positive impact on the social, economic, environmental, technological and innovation fields at Universidad del Norte. It is concluded that the proposed solution responds effectively to the problem, thus fulfilling the objective of the project. Additionally, an installation manual is attached where the necessary equipment and step-by-step indications to implement the installation are presented.