Modelado de un sistema de generación de energía eléctrica basado en energía undimotriz

Abstract

This work involves designing a system for obtaining energy from the waves to be converted into electricity. The goal is that it can be used in applications of small and medium scale located on the waterfront, which are remote from the mains power. It seeks to obtain economic and clean product that proves to be a valid alternative to generating electricity with fossil fuels. In order to contextualize the generation of electricity from wave power, a review of the forms of energy extraction from the ocean, its manifestations and principles of conversion is done. In addition a review of different generation technologies that are currently in operation or under investigation is done. Taking as a starting point an existing prototype of obtaining energy from waves, they are specified and sized elementary devices to carry out the mechanical conversion, resulting in a variable rotation speed of a shaft that can be coupled to a Electric generator. The use of a permanent magnet synchronous generator turns out to be the best alternative to a remote scenario mains power and a rotor rotating at variable speed. The solution represents a lower cost of investment and maintenance, and greater efficiency in front of his simile, synchronous generator excitation control.

El presente trabajo consiste en el diseño de un sistema de obtención de la energía de las olas para ser convertida en electricidad. El objetivo es que éste pueda ser utilizado en aplicaciones de pequeña y mediana escala ubicadas en el borde costero, las cuales se encuentren alejadas de la red eléctrica de potencia. Se busca obtener un producto económico y limpio que resulte ser una alternativa válida frente a la generación de electricidad con combustibles fósiles. Con el fin de contextualizar la generación de electricidad a partir de la energía de las olas, se hace una revisión de las formas de extracción de energía a partir del océano, sus manifestaciones y los principios de conversión. Además se hace una revisión de distintas tecnologías de generación que actualmente se encuentran en funcionamiento o en fase de investigación. Tomando como punto de partida un prototipo existente de obtención de energía a partir de las olas, se especifican y dimensionan los dispositivos elementales para llevar a cabo la conversión mecánica, obteniendo como resultado una rotación a velocidad variable de un eje que puede ser acoplado a un generador eléctrico. La utilización de un generador sincrónico de imanes permanentes resulta ser la mejor alternativa frente a un escenario alejado de la red eléctrica de potencia y un rotor que gira a velocidad variable. La solución representa un menor costo de inversión y mantención, además de mayor eficiencia frente a su símil, el generador sincrónico con control de excitación.