Las turbinas eólicas podrían ser más eficientes. La producción de energía eólica mediante el uso de turbinas puede aumentar o disminuir en un 50 %, en segundos. Estas fluctuaciones en el rango de megavatios ejercen presión tanto sobre las redes eléctricas como sobre los propios aerogeneradores.
Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Oldenburg en Alemania y la Universidad Tecnológica Sharif en Teherán (Irán) presenta un método que podría ayudar a prevenir estos perniciosos cambios.
Según el estudio, son los sistemas de control de las turbinas eólicas los principales responsables de las fluctuaciones a corto plazo en la producción eléctrica. Los resultados de la investigación también apuntan a cómo se pueden optimizar estos sistemas para garantizar que la producción de energía de las turbinas sea más consistente.
El equipo de investigación dirigido por el autor principal, el Dr. Pyei Phyo Lin, de la Universidad de Oldenburg, analizó datos de varias turbinas de un parque eólico. “Dado que las turbinas eólicas funcionan en condiciones de viento turbulento, similar a un avión que aterriza con vientos fuertes, todos los datos medidos muestran múltiples fluctuaciones y no se puede detectar ninguna señal clara. Nos referimos a esto como ‘ruido’”, explicó Lin. El ingeniero físico y sus colegas aplicaron métodos estocásticos para analizar series temporales de la velocidad del viento, la potencia eléctrica de las turbinas y la velocidad de rotación del generador.
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El ‘ruido’ como fuente de información
Utilizando este innovador enfoque matemático, pudieron desentrañar cual era el ruido en los datos y separarlo en dos componentes diferentes. Uno de los cuales es causado por el viento y el otro resulta de las reacciones del sistema de control de la turbina.
«El ruido a menudo se considera un efecto desagradable que interfiere con las mediciones», dijo Lin. «Ahora el ruido nos proporciona nueva información sobre el sistema, lo que supone una nueva cualidad». Esto lo añadió el coautor, el Dr. Matthias Wächter, que dirige el grupo de investigación de Análisis Estocástico de la Universidad de Oldenburg.
Como explica el equipo, los resultados de su estudio indican que las reacciones de los sistemas de control de las turbinas eólicas a las fluctuaciones abruptas del viento a menudo no son óptimas. Estos sistemas tienden a cambiar las estrategias de control, lo que puede conducir a las fuertes fluctuaciones observadas en la producción eléctrica de esta fuente de energías renovables.
Los nuevos hallazgos allanan el camino para desacoplar los fenómenos de viento turbulentos de las reacciones de los sistemas de control. «De esta manera, será posible perfeccionar los sistemas de control para garantizar que las turbinas eólicas generen energía de manera más consistente». Esto lo afirmó el profesor Dr. Joachim Peinke de la Universidad de Oldenburg, que también participó en el estudio. Esto también aumentaría la eficiencia de las turbinas eólicas y prolongaría su vida útil, añadió. Las turbinas eólicas podrían ser más eficientes.
Referencia: estudio publicado en la revista científica PRX Energy.
