En una period eléctrica dominada por los combustibles fósiles y la energía nuclear, algo que rara vez se menciona es la inercia rotacional.
La inercia de las máquinas rotativas proporciona unos segundos estabilizadores residuales para que los operadores de la pink corrijan los problemas de frecuencia. En esos segundos, la inercia proporciona estabilidad de frecuencia y permite que el sistema de energía mantenga su nivel de frecuencia operativa: 60 Hz por segundo en Estados Unidos y 50 Hz por segundo en Europa y gran parte de Asia.
Sin inercia (ya sea debido a variaciones de producción o deslastre de carga), los cambios repentinos de frecuencia serán más rápidos y mayores, lo que significa que el tiempo residual se reducirá mucho y el rango regular de variación aumentará en gran medida.
Los operadores de pink no pueden solucionar un problema de frecuencia en un sistema existente sin emplear servicios auxiliares. Si no se corrigen las variaciones frecuentes, las cosas se desmoronarán. En esta situación el sistema eléctrico falla, posiblemente con un efecto en cascada.
En el mundo de los combustibles fósiles y la energía nuclear, no falta la inercia, que se deriva de la maquinaria giratoria (es decir, turbinas y generadores). En el mundo de las energías renovables, los paneles solares controlados por inversores no tienen maquinaria móvil, por lo que no tienen inercia. Los aerogeneradores tienen muchas masas giratorias (rotor, caja de cambios y generador) para producir inercia, pero un inversor, situado entre el rotor y la pink, evita que la energía cinética de la masa giratoria proporcione inercia durante un período de cambio de frecuencia.
A diferencia de la energía hidroeléctrica convencional, las turbinas fluviales de flujo libre controladas por inversores en desarrollo producirán energía sin inercia y harán que la frecuencia de la pink sea inestable y poco confiable.
A medida que se carga más energía carente de inercia en un sistema de pink, la frecuencia se vuelve inestable y debe corregirse con servicios auxiliares, electrónica de potencia elaborada (si se quiere, una solución sintética para salvar el sistema). Alemania se enfrenta a una disaster de inercia, al igual que muchos otros países donde la generación eólica y photo voltaic se están acercando a un porcentaje más alto de la generación.
La frecuencia se vuelve inestable
La frecuencia es la condición sine qua non de todos los sistemas eléctricos, desde las microrredes hasta la pink nacional. Si no hay inercia, la frecuencia falla y el sistema eléctrico se cae. Apagón.
Ingrese una empresa pequeña pero experta en tecnología, DDMotion, que ha desarrollado una solución para los generadores de energía que no producen inercia, además de otras mejoras innovadoras.
La empresa, con sede en Owings Mills, un suburbio de Baltimore, ofrece tecnología que podría mejorar radicalmente los sistemas de aprovechamiento de energías renovables y reducir el costo. Según la empresa, podría facilitar el funcionamiento de microrredes y abrir el camino al uso a gran escala de los ríos para generar electricidad de carga base suitable con la pink.
El secreto de la solución DDMotion es “producir velocidad constante”, me dijo su presidente y científico jefe, Key Han. Ha estado trabajando durante décadas en transmisiones infinitamente variables (IVT) que convertirán una entrada variable en una salida de velocidad constante.
Durante la primera década de investigación, Han trabajó en un sistema puramente mecánico. Pero su investigación ha evolucionado hacia un sistema de generación de energía eléctrica dirigido a producir una velocidad constante a partir de una entrada variable, donde, por ejemplo, con las turbinas eólicas, gran parte del equipo en la góndola se puede eliminar y el equilibrio se ubicará en el suelo durante Fácil instalación, reparación o mantenimiento.
La empresa explica: “El sistema DDMotion elimina los elementos de los diseños tradicionales que fallan con mayor frecuencia y que son costosos de reparar. En concreto, la arquitectura DDMotion elimina el convertidor de potencia que ajusta la frecuencia de la electricidad aprovechada por los aerogeneradores. [rotors, gearbox, and generators].”
Llamamiento financiero para la energía eólica
Esa característica, me dijo Han, es lo que hace que su sistema sea financieramente atractivo para los fabricantes, junto con la ventaja de no necesitar servicios auxiliares para los operadores de la pink. Es más: los convertidores de potencia y las cajas de cambios son los componentes con mayores índices de fallos y tiempos de inactividad, afirmó.
Los sistemas de velocidad controlada DDMotion son escalables y pueden aplicarse para aprovechar la energía no aprovechada de represas sin energía, pequeños arroyos y grandes ríos. El objetivo closing es aprovechar la energía prácticamente ilimitada de las corrientes oceánicas, según Han.
DDMotion ha contado en gran medida con el apoyo de Alfred Berkeley, presidente de Princeton Capital Administration y una leyenda en la comunidad financiera. Se desempeñó como presidente del Nasdaq y luego como vicepresidente.
Han, que posee muchas patentes relacionadas con su trabajo en controles de movimiento infinitamente variables, comenzó su carrera en Basic Electrical antes de fundar DDMotion en 1990.
Originario de Corea del Sur, Han asistió a la universidad en Montana para poder cumplir su sueño de convertirse en un vaquero profesional. Su currículum incluye atar y marcar terneros un verano.
Han, un alumno de Confucio y Aristóteles, me dijo: “Puedes aprender a ser feliz de Aristóteles”.