Los sistemas híbridos de energía renovable se están volviendo populares como sistemas de energía independientes para proporcionar electricidad en áreas remotas debido a los avances en las tecnologías de energía renovable y el posterior aumento de los precios de los productos del petróleo . Un sistema de energía híbrida, o energía híbrida , generalmente consta de dos o más fuentes de energía renovable que se utilizan juntas para proporcionar una mayor eficiencia del sistema, así como un mayor equilibrio en el suministro de energía. [1]
Ejemplos de
Biomasa-viento-pila de combustible
Por ejemplo, considere una carga del 100% de suministro de energía y no existe un sistema renovable para satisfacer esta necesidad, por lo que se pueden combinar dos o más sistemas de energía renovable. Por ejemplo, el 60% de un sistema de biomasa , el 20% de un sistema eólico y el resto de pilas de combustible . Por lo tanto, la combinación de todos estos sistemas de energía renovable puede proporcionar el 100% de la potencia y los requisitos de energía para la carga, como una casa o un negocio.
Fotovoltaica y eólica
Otro ejemplo de un sistema de energía híbrido es una matriz fotovoltaica acoplada a una turbina eólica . [2] Esto generaría más producción de la turbina eólica durante el invierno, mientras que durante el verano, los paneles solares producirían su producción máxima. Los sistemas de energía híbrida a menudo producen mayores beneficios económicos y ambientales que los sistemas autónomos eólicos, solares, geotérmicos o de trigeneración por sí mismos.
Idea completamente renovable
Planta de energía híbrida completamente renovable (solar, eólica, biomasa, hidrógeno) Una planta de energía híbrida que consta de estas cuatro fuentes de energía renovable se puede poner en funcionamiento mediante la utilización adecuada de estos recursos de una manera completamente controlada. Energía híbrida Europa-EE. UU. Caffese en Europa introduce la transmisión híbrida con el almacenamiento de energía por bombeo hidráulico marino a través de elpipes. [ aclaración necesaria ] El proyecto de Caffese son 3 grandes lagos marinos que producen 1800 GW y transmisión con elpipes. [ aclaración necesaria ] Una parte de 1200 GW produce combustibles de agua, combustibles eólicos, combustibles solares 210 mil millones de litros al año. (IEEE Power and Engineering Society-General Meeting 9 de febrero de 2011. Arpa-E, Doe USA, MSE Italy, European Commission-Energy-Caffese plan and Consortium Los sistemas híbridos de energía renovable se están volviendo populares como sistemas de energía independientes para proporcionar electricidad en áreas remotas debido a los avances en las tecnologías de energía renovable y el posterior aumento de los precios de los productos del petróleo. Un sistema de energía híbrida, o energía híbrida, generalmente consta de dos o más fuentes de energía renovable que se utilizan juntas para proporcionar una mayor eficiencia del sistema, así como un mayor equilibrio en la energía suministro
Inconvenientes de las fuentes de energía renovables independientes
La mayoría de nosotros ya sabemos cómo funciona un sistema de generación de energía solar / eólica / de biomasa, pero todos estos sistemas de generación tienen inconvenientes de algún tipo. Los paneles solares, por ejemplo, son costosos de instalar y la potencia máxima no se obtiene durante la noche o los días nublados. Del mismo modo, las turbinas eólicas no pueden funcionar de forma segura con vientos de alta velocidad y las velocidades de viento bajas producen poca energía. Las plantas de biomasa colapsan a bajas temperaturas.
¿Como sobrellevar?
Entonces, si los tres se combinan en un sistema híbrido de generación de energía, los inconvenientes se pueden evitar parcial o completamente, dependiendo de las unidades de control. Como uno o más inconvenientes pueden ser superados por el otro, como en el hemisferio norte generalmente se ve que en días de viento la energía solar es limitada y viceversa y en verano y temporada de lluvias la planta de biomasa puede operar en un pabellón completo por lo que el La generación de energía se puede mantener en las condiciones indicadas anteriormente. El costo del panel solar se puede reducir mediante el uso de lentes de vidrio, espejos para calentar un fluido, que puede hacer girar la turbina común utilizada por el viento y otras fuentes. Ahora surge la pregunta ¿qué pasa con las noches de invierno o los días nublados de invierno con velocidades de viento muy bajas? Aquí viene la actividad del Hidrógeno. Como sabemos, el proceso de electrólisis puede producir hidrógeno al descomponer el agua en hidrógeno y oxígeno, se puede almacenar; El hidrógeno también es un buen combustible y se quema con oxígeno para producir agua. El hidrógeno se puede utilizar para mantener la temperatura del depósito de biomasa en invierno para que pueda producir biogás en la cantidad óptima para la generación de energía. Como se indicó anteriormente, el biogás es una buena fuente en verano; en este período, la energía solar disponible también está en su punto máximo, por lo que si la demanda y la oferta se controlan y calculan adecuadamente, el exceso de energía se puede utilizar en la producción de hidrógeno y se puede almacenar. En días soleados, ventosos y calurosos, la turbina funciona a máxima velocidad ya que el suministro es máximo, y este exceso de energía se puede consumir para el proceso de fabricación de hidrógeno. En invierno, el consumo de energía también es bajo por lo que el límite de suministro es bajo y se obtiene con un menor consumo. Conducir coches híbridos desactivará este resultado.
Áreas de investigación
- Cantidad de hidrógeno producido por cantidad de energía utilizada y reutilización del hidrógeno para mantener la temperatura. ¿Es rentable?
- Limitado a áreas cercanas a las regiones ecuatoriales (23 grados N-23 grados S), en altitudes bajas.
- El costo de la infraestructura puede ser alto.
Regulación
Para obtener un suministro de energía constante, la salida de las energías renovables se puede conectar al banco de baterías recargables y luego a la carga. Si la carga es de corriente alterna (CA), entonces se utiliza un inversor para convertir el suministro de corriente continua (CC) de la batería a la carga de CA. La consideración sobre la transición de voltaje entre los módulos a partir del generador eólico, el controlador del cargador de batería y el inversor deben estar sujetos al estándar de voltaje que se enfoca principalmente en la compatibilidad de voltaje.
Necesidad de investigación
La clave para las reducciones de costos de este orden es, por supuesto, el tipo adecuado de apoyo para la innovación y el desarrollo, algo que ha faltado en el pasado y, posiblemente, todavía es irregular en la actualidad. Se requieren esfuerzos de investigación y desarrollo en tecnologías de energía solar, eólica y otras energías renovables para continuar para:
- mejorando su desempeño,
- Establecer técnicas para predecir con precisión su salida.
- integrándolos de forma fiable con otras fuentes de generación convencionales
Los aspectos económicos de estas tecnologías son lo suficientemente prometedores como para incluirlos en el desarrollo de la capacidad de generación de energía para los países en desarrollo .
Ver también
Referencias
- ^ Ginn, Claire. "Energy pick n 'mix: ¿son los sistemas híbridos la próxima gran novedad?" . www.csiro.au . CSIRO . Consultado el 9 de septiembre de 2016 .
- ^ "Sistemas fotovoltaicos híbridos" . Denis Lenardic. Archivado desde el original el 28 de noviembre de 2010.