Dínamo Técnica Nº 22

INDUSTRIA 4.0 CAMINO AL AHORRO ENERGÉTICO

PERSPECTIVA MODULAR DE REDES INTELIGENTES

ALMACENAMIENTO

PARA SERVICIOS DE RED

FUNDAMENTOS CLAVES DE LUMINARIAS LED

GENESAL: SERVICIO DEASISTENCIA ELINSA: TÉCNICA DE GRUPOS ELECTRÓGENOS

SUBESTACIÓN ELÉCTRICA EN LA ZONA FRANCA DE VIGO

CLUERGAL:

SETGA:

CLÚSTER DAS TECNOLOGÍA LED EN LOS 1 FERROCARRILES DE HOLANDA ENERXÍAS RENOVABLES DE GALICIA

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SUMARIO

DÍNAMO TÉCNICA Nº 22. Marzo 18

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La eficiencia energética como nuevo nicho de empleo en la próxima década. Fernando Blanco Silva.

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CLUERGAL Clúster de las energías renovables de Galicia.

ARTÍCULOS

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La industria 4.0 un camino hacia el ahorro energético.

Javier Basanta García, Feliciano Fraguela Díaz y Alfredo Sanchez Córdoba.

SETGA La tecnología LED made in Galicia iluminará los ferrocarriles de toda Holanda.

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ELINSA Instalaciones eléctricas, mantenimiento cuadros eléctricos para el sector eólico.

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Aplicaciones de almacenamiento para servicios de red.

Carlos Cubero Cardemil y Manuel García Plaza.

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Desarrollo de redes inteligentes desde una perspectiva modular. Carlos Rivas Pereda y Oriol Sarmiento Diez.

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Fundamentos claves en el diseño y configuración de luminarias LED. Vicente Alonso, Sandra Álvarez, Iago Barbeito y Antonio Pichel.

NOTICIAS

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ELINSA ejecuta “llave en mano” la nueva subestación eléctrica en Zona Franca de Vigo Publicación del libro “El triángulo de la gestión energética” de Fernando Blanco.

Julio Gonzalo García, nuevo director de Unión Fenosa Distribución en Galicia

REPORTAJES

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y

06

GENESAL ENERGY El servicio de asistencia técnica crece un 40% en mantenimiento de flota en el último año.

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Celebrada en Lugo la IV edición del Congreso Galego de Xestión Enerxética (Xenergal)

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EDITORIAL Dínamo Técnica

Revista gallega de energía Nº 22. Marzo de 2018 www.dinamotecnica.es [info@dinamotecnica.es]

Director: Fernando Blanco Silva Subdirector: Roberto Carlos González Fernández Editor: Oriol Sarmiento Díez Comité Editorial: Javier Basanta García Francisco García López Diego Gómez Díaz Alfonso López Díaz José Mouriño Díaz Gabriel Pereiro López Carlos Rivas Pereda Ernesto Rodríguez Blanco Fernando Vivas Pérez Fotografía de portada: Subestación eléctrica de Zona Franca en Vigo Fuente: ELINSA www.elinsa.org Revista indexada en Dialnet (http://dialnet.unirioja.es/) Depósito Legal: C-14-2000 ISSN- 15759989 Tirada: 2.500 ejemplares Maquetación y diseño: Eurico de la Peña erizo (multimedia) www.erizomultimedia.com Impresión: Lugami Artes Gráficas

LA EFICIENCIA ENERGÉTICA COMO NUEVO NICHO DE EMPLEO EN LA PRÓXIMA DÉCADA La lucha contra el Cambio Climático y en especial la aprobación del Protocolo de Kyoto en 1997 supuso un auténtico revulsivo en la implantación de instalaciones de energías renovables, debido a que la Unión Europea empezó a considerar estratégica la reducción de emisiones de Gases de Efecto Invernadero (G.E.I.) y por lo tanto impulsó especialmente las tecnologías respetuosas con el medio ambiente. Gracias a una magnífica labor por parte del Inega, Galicia lideró durante los primeros años del siglo XXI la implantación de energía eólica en España siendo referente a nivel mundial; además de una gran potencia implantada nuestra Comunidad Autónoma era exportadora en tecnología y fabricación de aerogeneradores, turbinas o palas, con grandes beneficios económicos que se extendieron a toda la población. Además de los beneficios económicos directos debemos destacar que en el subsector de la energía renovable la tasa de reinversión de beneficios es muy elevada, además de crear empleos cualificados, fijar población en el rural y la mejora de las comunicaciones que genera esta tecnología.

La firma del Acuerdo de París contra el Cambio Climático de 2015 nos puede dar otros interesantes beneficios. Entre otros acuerdos los países más importantes del mundo pactaron una “movilización económica” de unos 100.000 millones de dólares al año, a partir de 2020 para la reducción de las emisiones de Gases de Efecto Invernadero y luchar contra el Calentamiento Global. Si bien es cierto que el acuerdo es difuso y no vinculante podemos estar ante un nicho de mercado que no debemos desaprovechar.

Si bien a principios del siglo XXI las energías renovables protagonizaron la lucha contra el Cambio Climático es ahora el momento de la eficiencia energética. Una vez que las tecnologías renovables han alcanzado su madurez y competitividad económica parece inevitable que la apuesta por la reducción de emisiones se centre en la eficiencia energética, actuaciones por las que cualquier particular puede apostar; una instalación de energía solar térmica, la sustitución de gasóleo como combustible en calderas, la implantación de alumbrados eficientes o una sustitución de tecnologías obsoletas en pequeñas fábricas es una tarea al alcance de muchas economías domésticas y PYMEs; además los esfuerzos de las administraciones públicas como la aprobación de la Directiva Europea de eficiencia energética o el Real Decreto 56/2016 deben facilitar la creación de miles de empleos relacionados con la eficiencia energética en la década 2020-2030.

Fernando Blanco Silva Ingeniero Industrial y Doctor en Desarrollo Sostenible

Los artículos y las colaboraciones expresan únicamente las opiniones de sus autores 5

AGENDA II Feira da Enerxía de Galicia La Feira da Ener xía de Galicia celebrará su segunda edición del 22 al 24 de marzo en las instalaciones de la Feira Internacional de Galicia ABANCA, en Silleda (Pontevedra). Además de la actividad expositiva, el cer tamen ofrecerá otras atractivas propuestas como talleres, circuitos de vehículos eléctricos y de gas, reuniones sectoriales y una amplia ofer ta de jornadas técnicas. Entre otros temas de interés, estarán presentes la movilidad alternativa, la eficiencia energética, el autoconsumo, el gas renovable, la cogeneración, la transición energética o la biomasa térmica.

Más información en: www.feiraenerxiagalicia.com

La V Noite da Enerxía se celebrará en A Coruña La gala de entrega de los V Premios Galicia de Energía se celebrará en A Coruña el próximo 13 de abril de 2018, organizada nuevamente por el Ilustre Colegio de Ingenieros Industriales de Galicia (ICOIIG).

Los galardones reconocen trayectorias y buenas prácticas de profesionales y entidades en el campo de la energía en Galicia. En esta nueva edición, se repiten las habituales categorías: eficiencia energética, energías renovables, innovación, iluminación, emprendedor, sensibilización y difusión y por último, comunicador.

EVENTOS Celebrada en Lugo la IV ed. del Congreso Galego de Xestión Enerxética (Xenergal) El pasado mes de noviembre se ha celebrado en el Pazo de San Marcos de la Diputación Provincial de Lugo la IV edición del Congreso Galego de Xestión Enerxética (XENERGAL) organizado por el Ilustre Colegio Oficial de Ingenieros Industriales de Galicia, (ICOIIG) y contando con la colaboración del organismo provincial, que cedió sus instalaciones para el evento. Este Congreso contó con la presentación de un total de 36 ponencias, distribuidas en 13 mesas sobre temas relacionados con la gestión de la energía en empresas y administraciones públicas, en energías renovables, eficiencia y mantenimiento de edificios, iluminación, innovación y gestión transversal.

Dentro del Congreso, se celebró también, la V edición de la Jornada Eólica en Galicia y el II Seminario Técnico Gallego de Iluminación. En el acto de inauguración participaron Lara Méndez (alcaldesa de Lugo), Álvaro Santos (diputado provincial), Fernando Blanco (director de Xenergal) y Oriol Sarmiento (decano de ICOIIG).

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ELINSA ejecuta “llave en mano” la nueva subestación eléctrica en Zona Franca de Vigo La nueva subestación eléctrica de Zona Franca en el polígono industrial de Balaidos en Vigo permite a la fábrica de la multinacional GKN Driveline conectarse a la red de distribución en alta tensión. La subestación eléctrica de 2x15 MVA y 132/15 kV ha sido ejecutada “llave en mano” por la empresa ELINSA, incluyendo los trabajos de ingeniería de detalle, obra civil, montaje eléctrico, estructuras e instalaciones auxiliares. ELINSA ha desarrollado también un sistema de control propio para la supervisión de la subestación.

Publicación del libro “El triángulo de la gestión energética” de Fernando Blanco Fernando Blanco Silva, director de la revista gallega de energía Dínamo Técnica, es el autor del libro “El Triángulo de la Gestión Energética en la empresa y administración pública”, que ha sido publicado recientemente por el Instituto Iberoamericano de Ingenieros de la Energía (3IE), y está disponible en su página web, en versión en papel y en PDF. Esta publicación aborda el papel del gestor energético en el mundo de la empresa y administración pública, como un profesional capaz de conseguir optimizar el consumo de energía y garantizar el funcionamiento seguro de las instalaciones al menor coste posible; además de asumir otras responsabilidades de un directivo como la compra de suministros, contratación de servicios energéticos, gestión del mantenimiento o de los recursos humanos responsables del mantenimiento de las instalaciones (operarios, electricistas, calefactores…) La idea del Triángulo de la Gestión Energética parte de un artículo publicado en 2014 en la revista Ingeniería Industrial de Lima (Perú) en el que de forma resumida se planteaba el papel del gestor energético como un profesional directivo en la empresa. Fernando Blanco Silva es ingeniero industrial y doctor en desarrollo sostenible; además es autor de otros tres libros publicados previamente sobre energías renovables y mantenimiento de los edificios, así como de dos manuales docentes sobre energía solar fotovoltaica y planificación energética utilizados en la Universidad Católica de Ávila.

Julio Gonzalo García, nuevo director de Unión Fenosa Distribución en Galicia GAS NATURAL FENOSA ha nombrado a Julio Gonzalo García nuevo director de Distribución Eléctrica en Galicia. Toma el relevo de Juan José Picón, quien pasa a ocupar la dirección de Gestión del Sistema de Distribución de Gas. Gonzalo García continuará con la línea de trabajo y perfil inversor llevado a cabo en los últimos años en el ámbito de la distribución eléctrica por parte de Picón y “con especial focalización de recursos en las actuaciones de construcción y mantenimiento” que han permitido conseguir una importante mejora en los indicadores de calidad del servicio en los últimos 10 años.

Julio Gonzalo García es ingeniero industrial y PDD por el IESE. Inició su carrera en la compañía en el año 1998, desarrollando diferentes responsabilidades en las unidades de Protecciones y Telecontrol, y Mantenimiento de Subestaciones de Alta Tensión en Distribución de Electricidad. Posteriormente es nombrado responsable de la unidad de Normativa y Diseño de Red. Hasta la fecha ocupaba la posición de Gestión de Activos.

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NOTICIAS

La industria 4.0

Un camino hacia el ahorro energético Javier Basanta García. Miembro del Foro Enerxético de Galicia.

Feliciano Fraguela Díaz. Dirección de obra en Mantenimiento y Servicios, Tecman S.L. Profesor asociado de la UDC. Alfredo Sanchez Córdoba. CEO de IDAB.

E

l concepto de Industria 4.0 corresponde a un nueva metodología de organizar los medios de producción. El objetivo es poner en marcha un gran número de fábricas inteligentes dotándolas de las tecnologías más avanzadas, se busca además, aumentar la cantidad y calidad de la producción con un coste mucho menor, ahorrando energía y apoyando la modernización del empleo.

La digitalización de las empresas se considera la 4ª revolución industrial después de las impulsadas por la máquina de vapor, la electricidad y la automatización. Numerosos estudios indican que la integración de la digitalización en las cadenas productivas van a acelerar el proceso de producción en un 20%, la economía española ocupa el puesto 14 por volumen de PIB, pero baja al puesto 45 en lo que a digitalización se refiere, por ello se hace necesario, para que no quedar rezagados en esta carrera por la denominada 4ª revolución industrial, que se establezcan políticas gubernamentales que incentiven las inversiones en el sector privado para la adaptación a la industria 4.0.

En este nuevo paradigma el consumo energético será uno de los factores claves, ya que representa uno de los grandes valores competitivos entre

empresas, por lo que aquellas que más consigan reducirlo verán garantizada su rentabilidad económica y por tanto su supervivencia en el mercado, apostando por un modelo de sostenibilidad.

Por tanto el control, análisis y optimación del consumo energético de los equipos, debe estar presente en todo momento en la adaptación de la empresa a la industria 4.0., y para ello se deber de seguir los siguientes pasos fundamentales: •Adaptación de equipos: Se debe eliminar o reducir al máximo el número de equipos a los que no se les pueda graduar su rango de funcionamiento, es decir, los equipos todo-nada. Para ello se debe implementar mejoras tecnológicas que permitan variar el consumo de los equipos en función de las necesidades del proceso.

•Adquisición de datos: este paso es fundamental, se deben monitorizar de forma continua los consumos energéticos de todos los equipos, eliminando todos los registros manuales que se puedan estar realizando.

De igual forma es necesario 8

disponer la monitorización de todos los datos del proceso que abordan los equipos (temperatura, caudal, densidad, …) ya que los mismos afectan de forma significativa a los valores de consumo.

•Procesamiento de datos: la información obtenida debe manejarse y analizarse para una mejor compresión e interpretación, incluyendo la validación de las señales de los sensores y los atributos de estimación o extracción.

•Toma de decisiones: se deciden las acciones a tomar basadas en los resultados, diagnóstico y la aplicación de la inteligencia artificial mediante algoritmos de

control y/o redes neuronales, estas se aplicarán en tiempo real y estarán encaminadas a buscar las optimización del consumo energético.

Dentro de la fase de la toma de decisiones, se deben de buscar los siguientes objetivos: 1. Optimización de consumo en los procesos: Al disponer de una monitorización continua de los parámetros del proceso se debe establecer para cada estado y momento el rango de funcionamiento óptimo de los equipos donde el coeficiente capacidad productiva-consumo energético sea máximo.

2. Adaptabilidad al flujo del proceso: Con la información disponible en tiempo real se deben obtener modelos dinámicos del proceso con mayores velocidades de respuesta. De esta forma se podría , por ejemplo, en caso de producirse una congestión o cuello de botella puntual, en una parte del proceso, poder reducir de forma inmediata el

rango de funcionamiento, y por tanto el consumo eléctrico, de los equipos que se encuentren aguas abajo de dicha congestión mientras esta dure evitando el sobreconsumo de los equipos al trabajar a un régimen superior al necesario.

3. Optimización de la estrategia de mantenimiento: El control del proceso y la aplicación de la inteligencia artificial nos permitirán conocer el consumo teórico de los equipos en función de los parámetros del proceso y el estado del equipo, por lo que en caso de detección de desviaciones superiores sobre dichos valores nos permitirán la detección de averías de forma temprana conjuntamente con la aplicación del mantenimiento inteligente, que es otro de los pilares de la industria 4.0.. Esto nos permitirá establecer una estrategia de mantenimiento que tenga en cuenta el coste económico del sobreconsumo del equipo que presenta una avería para decidir el momento de detección del mismo para su reparación.

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¿

Cómo empiezo a optimizar y transformar?

•Seleccionar puntos de mejora: dónde podemos ganar más o dónde podemos ahorrar costes.

•Identificar qué información es necesario colectar para lograr esas mejoras

•Elegir la tecnología necesaria para digitalizar y almacenar la información para la mejora de los procesos.

•Aplicar la inteligencia artificial para la mejora de los procesos.

La inteligencia artificial está cada vez más presente en todos los ámbitos de la Industria 4.0 y en el sector energético es una de las herramientas con mayor potencial.

Aplicaciones de almacenamiento para servicios de red

Manuel García Plaza, Doctor en Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Automática. UC3M. Carlos Cubero Cardemil, Máster Energías Renovables en Sistemas Eléctricos UC3M. Responsable de Desarrollo de Producto en Ingenia Power Solutions.

E

n los últimos años se ha incrementado el interés por los sistemas de almacenamiento energético en la red eléctrica para dar solución a sus diferentes problemas. Esto se ha visto favorecido por las posibilidades de los sistemas de almacenamiento a la hora de ayudar a la descentralización de la red eléctrica y a la integración de las energías renovables en la red. Dentro de las redes el uso de sistemas de almacenamiento favorece la estabilidad de la frecuencia y de la tensión.

El desarrollo tecnológico en el campo del almacenamiento es un factor fundamental para poder hacer que las energías renovables sean gestionables. En este aspecto los servicios y las aplicaciones ofrecidas por el almacenamiento desempeñan un papel fundamental en el aprovechamiento óptimo de nuestros recursos energéticos.

Aplicaciones potencia

energéticas

y

de

Los sistemas de almacenamiento energético pueden proveer una gran variedad de servicios y de aplicaciones en los diferentes sectores del sistema eléctrico desde la generación pasando por la transmisión y distribución hasta el usuario.

Una clasificación extendida de las aplicaciones de los sistemas de

almacenamiento es mediante su catalogación entre aplicaciones energéticas o de potencia.

Las aplicaciones se clasifican dependiendo del tiempo de respaldo que requieran. La definición de cada aplicación difiere entre distintos autores debido a la similitud de muchas de ellas.

A continuación, se describen las principales oportunidades de aplicación y de servicio del almacenamiento energético dentro de las redes eléctricas.

Arbitraje y nivelación de Carga Energéticas

Capacidad de suministro eléctrico. Respaldo Gestión del tiempo de usos energético Reducción de Picos de potencia Control de Tensión

Potencia

Seguimiento de Carga Calidad energética de la red eléctrica Suavizado de Pendientes

Algunas de las aplicaciones descritas están en un estado de desarrollo maduro y se usan de forma habitual.

Por ejemplo, los sistemas de alimentación interrumpida llevan años incorporando servicios de seguridad de abastecimiento y de calidad de energía a cargas críticas. Otro posible ejemplo de aplicaciones ya en uso serían los sistemas aislados con generación fotovoltaica que mediante los sistemas de almacenamiento permiten el balance entre la generación y la demanda.

En cambio, otras aplicaciones se encuentran en pleno desarrollo con prometedoras perspectivas de 10

incorporación en las redes eléctricas.

Servicios como el suavizado de pendientes, la emulación de inercia, la nivelación de carga y la reducción de picos de potencia se investigan en profundidad. Existen en la actualidad propuestas de algoritmos que ofrecen estos servicios.

En este artículo se va a hacer referencia a las aplicaciones dentro del ámbito de las energías renovables, y concretamente en instalaciones fotovoltaicas. Los ensayos fueron realizados en el laboratorio de electrónica de potencia de la Universidad Carlos III de Madrid, para la realización de la tesis doctoral de uno de los autores de este artículo.

Para ello, se usaron baterías de Niquel Cadmio, y convertidores para la emulación de la planta fotovoltaica.

Aplicación de Potencia.

Suavizado de pendientes generación fotovoltaica.

de

Un problema destacable en las fuentes de generación no gestionables como la fotovoltaica es el paso de nubes, ya que ese fenómeno es difícil de predecir.

Con lo cual, se hace poco gestionable la generación fotovoltaica a pesar de la exactitud de la previsión del día en concreto.

Por ello, se hace muy interesante el integrar sistemas de almacenamiento que puedan gestionar de alguna manera las oscilaciones de potencia,

y así evitar problemas de inestabilidad en redes débiles.

La reducción de pendiente lleva consigo un esfuerzo por parte de la batería, la cual envejecerá cuanto menor sea la pendiente. Se necesita llegar a un compromiso entre el esfuerzo de la batería y el nivel de suavizado deseado.

batería compensa el pico de potencia desviándose de su referencia de estado de carga hasta aproximadamente el 65 %. Entre los instantes delimitados por los puntos B y F el comportamiento del sistema híbrido es definido como funcionamiento normal donde la batería intercambia energía para volver a su referencia de estado de carga.

Por último, en el intervalo comprendido entre los puntos F y G se observa la actuación de la batería ante un pico de consumo. Se ha incluido una imagen ampliada con la zona delimitada por los puntos F y G para observar con más detalle el recorte del pico de consumo.

El estado de carga de la batería (SOC) estará en valores óptimos para alargar el ciclo de vida de las baterías, siempre y cuando se realice un adecuado dimensionamiento del sistema. Así se evitarán ciclos profundos de descarga, algo que afecta negativamente al estado de salud de la batería (SOH).

Hay un creciente interés en las aplicaciones ofrecidas por los sistemas de acumulación destinadas a dar servicios a las redes eléctricas debido a la complementariedad con sistemas de generación renovable.

Debido a ello, los sistemas híbridos se presentarían como sistemas completamente gestionables, aunque dependiente del nivel de penetración de los sistemas de almacenamiento.

Figura 1. Comportamiento de un sistema híbrido para aplicaciones de Suavizado de Pendientes.

Aplicación de Energía. Reducción de Picos de Potencia En ciertas instalaciones es posible un aumento significativo de la potencia consumida o generada en intervalos breves de tiempo que destacan por encima de la media diaria. En el caso concreto de los picos de potencia de generación de fuentes de energía renovable como la eólica o la fotovoltaica se pueden dar situaciones donde sea necesario que estos generadores se desvíen de sus puntos de máxima potencia al no poder inyectar toda la energía que tienen disponible. Esta situación es indeseable, ya que estas fuentes deben tratar de transformar en energía eléctrica toda la energía primaria que reciben.

Desde el punto A hasta el punto B, la

balance económico de los beneficios se antoja complejo y hay controversia con los resultados experimentales. A pesar de ello, y debido a la reducción de costes de algunas tecnologías, se prevé un crecimiento en la penetración de estos sistemas de acumulación.

Figura 2. Comportamiento de un sistema híbrido para aplicaciones de Reducción de Picos de Potencia.

Conclusiones El dimensionamiento óptimo de los sistemas de almacenamiento y el 11

Aunque en la actualidad el sistema de almacenamiento energético dominante en la red eléctrica son las centrales hidroeléctricas de bombeo, se reconocen los sistemas basados en baterías electroquímicas como los futuros candidatos para ofrecer aplicaciones y servicios de red.

Desarrollo de Redes Inteligentes desde una perspectiva modular Carlos Rivas Pereda, responsable de I+D de ELINSA crivas@elinsa.org Oriol Sarmiento Diez, responsable de marketing de ELINSA osarmiento@elinsa.org

E

l desarrollo de las redes inteligentes posibilita el suministro energético: eléctrico y/o térmico, a cualquier consumidor y en cualquier emplazamiento, incluso aquellos que no tienen acceso a la redes de suministro energético.

Estas microrredes, acopladas o no a la red de suministro, favorecen el autoconsumo energético y la integración de energías renovables. Son una gran aportación al cumplimiento de los objetivos medioambientales y ayudan

a la independencia energética de los países o territorios.

Si nos centramos en sistemas eléctricos, el diseño de estas redes incluye sistemas de generación de energía, su distribución y su control.

Sus exigencias de eficiencia y control son muy superiores a las de las redes convencionales.

Habitualmente se dan soluciones a medida por proyecto, lo que requiere de una gestión de éste, que engloba análisis de consumos, estudio de las posibilidades de generación, marco de precios de la energía, instalaciones necesarias y optimización de todo el sistema. Se diseña una instalación diferente en cada caso, incluyendo sus equipos particulares, adaptado a su consumo específico y su emplazamiento.

Estas redes tienen el hándicap de ser normalmente costosas, poco flexibles y con un mantenimiento costoso.

Abordar soluciones desde una perspectiva modular minimiza la parte de diseño e ingeniería y simplifica las operaciones de fabricación, transporte, instalación, puesta en marcha y mantenimiento.

Una red modular se compone de equipos estándar adaptados de generación y 12

almacenamiento energético que se añaden hasta conseguir la potencia requerida de cada tecnología. En función de las necesidades del consumidor, en un espacio temporal determinado, y de los recursos energéticos disponibles en un emplazamiento concreto, se diseña o se modifica la microrred, agregando o restando equipos.

En un diseño modular, es necesario tener en cuenta varios aspectos: -Módulos de generación de energía, renovable o no, gestionables y de pequeña potencia que puedan funcionar alternativamente según la demanda.

-Módulos de almacenamiento de energía que permitan maximizar la generación mediante energías renovables y que sean capaces de mantener estable la red.

-Desarrollo de los algoritmos y sistemas de control. Es necesario que el software y/o hardware sea escalable para no tener que aportar ingenieria adicional para su modificación, facilitando así futuras ampliaciones o adaptaciones de las redes ya construidas.

-Diseño de un sistema de ensamblaje que permita integrar módulos interconectables y escalables de forma sencilla.

-Establecimiento de una metodología para caracterizar de forma sencilla y sistemática los emplazamientos y los diferentes tipos de usuario, según disponibilidad de los recursos renovables y su demanda.

De esta manera el sistema estará formado por distintos módulos con capacidad de control distribuida.

Cada uno de los módulos es capaz de gestionar y controlar el comportamiento y la integración en la microrred, independientemente de las demás tecnologías de generación o almacenamiento.

Alcances de ELINSA en el desarrollo de un proyecto de energía Off-Grid Este pasado mes de diciembre ha finalizado el proyecto “Sistema Avanzado de Generación de Energía Off-Grid: Plug&Play y 100% Renovable, OG+”. Se trata de un proyecto en el que participa con las empresas Norvento, Genesal e Isotrol y aprobado por el programa FEDER-Innterconecta. ITC20151130 para el período 2015-2017.

En este proyecto ELINSA ha realizado

los siguientes desarrollos: •Desarrollo de un Sistema fotovoltaico inteligente: con capacidad para aportar la energía en todo el rango de potencia, desde cero hasta la máxima potencia del recurso solar, de forma inteligente, en función de lo demandado por el sistema de control central.

Se trata de una concepción totalmente innovadora, con algoritmos de control inteligente MPPT y estrategias de MultiBacktracking+ integradas en el sistema.

•Desarrollo de un Sistema de control inteligente para aplicaciones eólicas: con capacidad para aportar la energía en todo el rango de potencia, desde cero hasta la máxima potencia del recurso eólico, de forma inteligente, en función de lo demandado por el sistema de control central.

Se trata de una concepción totalmente innovadora, con algoritmos de control inteligente MPPT y optimizando su gestión energética de cara a la red.

•Desarrollo de un Sistema de almacenamiento de baterías inteligente: con capacidad para funcionar Off-Grid, con cambio en caliente maestroesclavo y G-BMS integrado dentro de la estrategia energética. El sistema es capaz de almacenar energía y devolverla equilibrando el flujo energético de la red. Una de las características diferenciadoras 13

de este sistema desarrollado, es que permite la conexión un sistema de cuatro hilos activos lo que permite atender cargas monofásicas y/o trifásicas desequilibradas. Al mismo tiempo que es “maestro de red”, puede pasar a “esclavo de red” en caliente si entra un grupo electrógeno o turbina de gas, dependiendo su control del sistema de gestión central.

•Desarrollo de un Sistema de control supervisor: con capacidad para adaptar cada uno de los equipos que forman la red a un régimen energético que, dependiendo de la aplicación, podrán ser generadores prioritarios, generadores auxiliares o de respaldo, sistemas tipo SAI, etc.

El proyecto ha incluido la fabricación de varios prototipos: •Inversor solar fotovoltaico de 50 KW •Convertidor para conexión de baterías de 100 kW (convertidor de 4 hilos 3P+N con sistema de equilibrado de cargas sin transformador).

•Convertidor “Back To Back” para aerogenerador eólico de 100 kW •Stack de baterías con GBMS.

Fundamentos claves

en el diseño y configuración de luminarias LED Vicente Alonso, Electronic and Systems Engineer (SETGA) Antonio Pichel, Senior Electronic Development Engineer (SETGA) Sandra Álvarez, Optical Engineer (SETGA).

Iago Barbeito, Strategic Project Manager (SETGA)

E

l objetivo del presente artículo es analizar y diseccionar los factores claves en la selección de luminarias LED para aplicaciones de alumbrado exterior e industriales, así como determinar e identificar los principales factores de riesgo relativos al uso de distintas clases de componentes electrónicos, eléctricos y mecánicos.

1. ¿Qué tipologías de diodos debemos exigir a los fabricantes de luminarias LED? ¿Debemos exigir a los fabricantes de luminarias LED la incorporación de diodos LED de alta potencia, media potencia o COB (Chip on board)? Frente a componentes electrónicos como el COB (Chip on board) o los diodos de baja potencia SMD, los diodos de alta potencia aplicados en sistemas multi-LED son sin duda la tecnología de semiconductores más contrastada y con mayor previsión de vida útil en el mercado. Mientras el COB ha sido descartado por los principales fabricantes europeos dada su ineficiente gestión térmica y sobrecalentamiento al concentrar un solo chip entre 10 y 30 W, los diodos de media y baja potencia no han experimentado mejor suerte, pues se caracterizan por presentar una estructura concebida para aplicaciones domésticas de “indoor” cuya curva de vida L90-B10 presenta una previsión de vida útil deficiente, estimando una degradación

del 50% del flujo a las 50.000 horas, la mitad de durabilidad que los diodos de alta potencia.

A su vez, tanto los diodos SMD de baja potencia como el COB, presentan niveles de deslumbramiento más altos que los LEDs de alta potencia al carecer de lentes primarias y usar lentes secundarias más pequeñas y concentrar el flujo lumínico en una superficie muy pequeña. En la actualidad, se han identificado riesgos para la salud cuando este tipo de diodos se aplican sin lente secundaria, provocando incluso riesgos de desprendimiento de retina tal y como se expuso recientemente por la USC en la convención del comité Español de la Iluminación celebrado este Febrero en Pamplona.

al compartimento opto-electrónico dicho nivel de estanqueidad IP68 capaz de soportar condiciones de inmersión completa y continua, sino que también impide la condensación interna, penetración de humedad e intrusión de salinidad en el interior de la luminaria al crear una atmósfera noble en dicho módulo opto-electrónico.

Gran parte de la geografía gallega se sitúa expuesta al mar, presentando en determinadas ubicaciones un nivel de carga salina similar al del casco de un barco. Por ello, es necesario proporcionar un blindaje protector capaz de reducir los costes totales de propiedad de la infraestructura de iluminación, evitando degradaciones lumínicas prematuras.

2. ¿Es necesario aplicar tecnologías anti-humedad y salinidad en el módulo óptico?

El módulo opto-electrónico LED de una luminaria exterior se debería caracterizar por el empleo de niveles de estanqueidad IP68 o IP69 tal y como sucede en el sector de la automoción. Adicionalmente, en todas aquellas aplicaciones sometidas a altos niveles de humedad relativa, carga salina y contaminación, los componentes de la placa LED (PCB) y ópticos de las luminarias deberían encapsularse en atmósferas presurizadas con gases inertes.

Tecnologías como la APS (Argon Pressurised System) no solo confieren

3. ¿Qué materiales son más óptimos en aplicaciones de alumbrado público?

El diseño y configuración de la envolvente exterior de luminarias LED debe priorizar la aplicación de aleaciones capaces de maximizar el nivel de disipación térmica y evitar los efectos de la corrosión. Para ello es necesario exigir aluminios de elevada pureza con concentraciones de cobre inferiores al 0,15 %, evitando el efecto de atmósferas agresivas. A su vez, estas tecnologías de materiales deben permitir acelerar el proceso de disipación térmica substancialmente, alcanzando niveles de conductividad superiores a los 200 W / metro * Kelvin. Este hecho implicaría un incremento en la velocidad de disipación

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de entre un 50% y un 53% respecto a los sistemas de aluminio estándares con niveles de conductividad inferiores a los 130-140 W / metro * Kelvin.

Este hecho junto a una distribución de distancias optimizadas entre los diodos en la PCB, el uso de corrientes de funcionamiento muy bajas entre 200 mA y 350mA y la aplicación de la última generación de semiconductores de alta potencia XP-L V5 cuya conversión térmica ha alcanzado mínimos históricos, puede situar la Tj (temperatura interna del diodo) estabilizada por debajo de los 35º (Ta 25º, 200mA), lo cual expande la vida útil (L90-B10 /LM80-TM21) del módulo LED por encima de las 120.000 horas.

4. ¿Qué prestaciones debemos exigir a las fuentes de alimentación?

El bloque de alimentación representa uno de los componentes más críticos de una luminaria LED, por ello debe incorporar un driver de altas prestaciones fabricado con componentes “automotive” capaces de asegurar altos niveles de fiabilidad.

Su tasa de distorsión armónica (THD) se debería situar en niveles inferiores al 10%, en un rango óptimo alejado del 15% presentado por los principales estándares de mercado. Su rizado de salida (ORC – Output Ripple Current) más óptimo se tendría que situar en valores inferiores al 5%, muy por debajo de los drivers convencionales cuyo rizado se sitúa en torno al 10%. La minimización del ORC constituye un factor relevante para preservar la vida útil del módulo LED al reducir el nivel de estrés sufrido por los diodos semiconductores. A su vez, la reducción de dicho rizado de salida convierte a la serie TDS en “flicker free”, lo cual mejora la sensación de confort visual del observador. Otro de los factores más críticos en una fuente de alimentación, es la generación de transitorios durante la fase de encendido, los cuales podrían llegar a causar daños irreparables en la placa LED y sus diodos. Este es un punto donde no existe elevada transparencia entre los fabricantes de fuentes por lo que es aconsejable seleccionar marcas próximas que nos permitan verificar dicha información.

Finalmente, el bloque de alimentación debe responder a una arquitectura modular híbrida, incorporando dos entradas de comunicaciones: Dali y 1-10V. La incorporación de una conexión Dali en la puerta de registro de la columna permite realizar reprogramaciones puntuales sin necesidad de realizar trabajos en altura, lo cual interrumpiría el tráfico en múltiples casos. Adicionalmente, sería posible escalar la infraestructura hacia sistemas de tele-gestión punto a punto sin tener que acceder a la luminaria, lo cual permitirá en el futuro incrementar el nivel de inteligencia de las luminarias sin apenas costes de re-instalación.

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El servicio de asistencia técnica

de Genesal Energy crece un 40% en mantenimiento de flota en el último año La división postventa del grupo evoluciona por un mercado cada vez más exigente

D

efinir y diseñar planes de mantenimiento en función de las necesidades del cliente, tanto para grandes flotas de generadores como para unidades individuales, es la seña de identidad del Servicio de Atención Técnica (SAT) de Genesal Energy, que en los últimos años ha experimentado un crecimiento espectacular, provocado en parte por un mercado cada vez más exigente.

El SAT es el servicio de mantenimiento, instalación y reparación de grupos electrógenos que ofrece una atención especializada y profesional con el objetivo de obtener el mejor rendimiento para alargar la vida útil del equipo.

cifras de Genesal Energy, con una subida del 40% en servicios de mantenimiento para grupos electrógenos en el último año, demuestran que el mercado evoluciona, que está cambiando.

El departamento de postventa, formado en la actualidad por casi 30 profesionales, es un valor añadido para la empresa gallega.

Así, Genesal Energy SAT cuenta con una amplia gama de propuestas entre las que destaca, entre otros, los mantenimientos correctivos, preventivos y predictivos, los bancos de carga propios o un servicio de atención 24 horas con técnicos formados en la fábrica de Genesal Energy.

“Quien invierte en mantenimiento lo está haciendo en fiabilidad, pero también en confianza y en tranquilidad”

•Mantenimientos correctivos: aportan soluciones de averías que dependiendo su naturaleza (mecánica, eléctrica o electrónica) ocasionan un deficiente funcionamiento del equipo llegando incluso a dejarlo fuera de servicio, lo que supondría un grave perjuicio para el usuario.

asegura Marga González, directora de SAT, mientras explica que las

•Mantenimientos preventivos: los servicios se adaptan al régimen de operación del equipo o grupo 16

electrógeno (ESP o PRP) a través de un mantenimiento acorde al régimen de trabajo (inspecciones técnicas anuales, supervisión y controles virtuales…) y los denominados mantenimientos de actualización o mejora. En este caso se adapta el equipo a las nuevas necesidades del usuario (alarmas, configuraciones, cambio de cuadros de control…).

•Mantenimientos predictivos: se trata de un sistema de telegestión y supervisión a distancia que convierte a Genesal Energy en un referente a nivel nacional e internacional, tanto en la detección de posibles averías como en el estado de cualquier grupo a nivel mundial a través de una conexión a internet fija o móvil.

Los ajustes también son a distancia, repercutiendo directamente en el tiempo de actuación, que se acorta de forma muy considerable.

Atención las 24 horas La supervisión a distancia es, sin duda, uno de sus elementos diferenciadores, como también lo es su servicio 24 horas a través del cual sus clientes disponen de una asistencia técnica permanente

durante los 365 días del año ofreciéndoles un servicio continuo y de máxima calidad.

Además, su firme compromiso con el I+D+i a través del Centro Tecnológico de Energía Distribuida (CETED) –único en el sector– no sólo ha consolidado a la compañía en una posición líder en su campo, sino que les obliga a mejorar con cada nuevo proyecto, en cada departamento y en cada nueva línea de negocio.

Servicios técnicos propios Esta apuesta por la diferenciación y la calidad se eleva en el SAT a la máxima potencia: el SAT ofrece soluciones personalizadas y exclusivas, como bancos de carga propios de gran potencia hasta un equipo de técnicos de primer nivel.

“En Genesal disponemos de servicios técnicos propios, una característica que nos distingue de la competencia”, indica su responsable, quien destaca “la importancia de

contar con profesionales de la casa preparados para intervenir ante cualquier incidencia”.

“Nuestro personal siempre está apoyado por fábrica, por lo tanto, nuestros clientes están cubiertos en todo momento y eso es fundamental para ofrecer el mejor servicio posible”, subraya Marga González.

Formación continua La formación es también uno de los pilares de la división de postventa, al igual que ocurre con el resto de los departamentos de la empresa.

Los conocimientos se adquieren, en la mayoría de las ocasiones, en el “Training Center”, Aula de Formación de la localidad coruñesa de Bergondo, donde se encuentra la sede central de Genesal Energy, y a cuyos cursos y talleres asisten tanto sus técnicos como los de sus servicios oficiales que trabajan con la empresa, que dispone en la actualidad de una

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decena de servicios técnicos oficiales en España.

En este sentido, desde la división de postventa reiteran que el conocimiento y la innovación constantes son el mejor de los caminos para ofrecer a los clientes una atención óptima, impecable y el mejor de los servicios. No en vano, en Genesal Energy disponen del Centro Tecnológico de Energía Distribuida (CETED), único en el sector y uno de sus pilares en su apuesta por el desarrollo del I+D+i.

CLUERGAL,

Clúster das Enerxías Renovables de Galicia

C

LUERGAL, clúster de las energías renovables de Galicia, se constituyó en 2011; agrupa empresas y entidades con actividad en el sector energético, que tienen objetivos comunes como son incrementar la colaboración entre sus miembros, fomentar la innovación, mejorar la capacitación y fomentar acciones conjuntas que incremente la competitividad.

Las líneas estratégicas en las que se basan sus actividades son entre otras:

•La cooperación entre empresas y constitución de consorcios.

•Fomentar un entorno socioeconómico y normativo adecuado.

•Facilitar el desarrollo de la industria y el sector servicios en el sector energético.

•Estrechar la colaboración público privada.

•Promoción de la internacionalización.

innovación

e

•Fomentar la capacitación y profesionalización de los Recursos Humanos.

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•Fomentar el intercambio experiencias empresariales

de

Cluergal es una organización multidisciplinar que aglutina a productores, tecnólogos, fabricantes de componentes, ingenierías y consultorías técnicas, empresas de

obra civil, operación, mantenimiento, logística y suministros, así como otros servicios.

Los miembros del clúster colaboran para ofrecer la capacidad para gestionar y/o desarrollar las diferentes etapas que conforman la cadena de valor de un proyecto energético tanto en el sector renovable como en el convencional.

Las ventajas que ofrece el Clúster son: •Canal de comunicación ante

la administración socioeconómicos.

y

los

agentes

•Aporta imagen a través de un sistema organizativo replicado y reconocido.

•Identificar las necesidades de sus integrantes para proveer soluciones globales.

•Facilita a las empresas diferentes servicios directos.

•Fomento de la cooperación para afrontar proyectos conjuntos desde el ámbito de especialización de sus socios.

•Favorece el acceso a diferentes recursos.

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CLUERGAL – Clúster das Enerxías Renovables de Galicia www.cluergal.org

cluergal clusterenerxíasrenovables

degalicia

LA TECNOLOGÍA LED “MADE IN GALICIA”

ILUMINARÁ LOS FERROCARRILES DE TODA HOLANDA Pro-Rail, el administrador público de infraestructuras ferroviarias en Holanda, adjudica el alumbrado exterior de sus estaciones a la factoría gallega SETGA.

Y

a no solo los trenes que unen el país de Van Gogh provendrán de compañías Españolas como Caf o Talgo. También la luz que conecta y mueve Holanda será “made in spain”.

IP67 e IP68 con gas Argón, han sido altamente valoradas por Pro-Rail a la hora de estimar un mayor ciclo de vida y la consecuente reducción de los costes totales de mantenimiento.

A mediados de este 2017, Pro-Rail, el equivalente a nuestro Adif en los Países Bajos, lanzó un concurso de suministro de luminarias LED para la iluminación de todas las estaciones del país. Numerosos fabricantes participaron en un arduo proceso de preselección y homologación, pero el gestor ferroviario holandés solo seleccionó a tres marcas de solvencia reconocida para participar en dicha licitación: dos multinacionales líderes mundiales, y a la española SETGA.

La experiencia de SETGA en el desarrollo de sistemas LED de refuerzo lumínico vertical en más de 200 pasos de peatones de toda España, permitió aplicar su «know how» y tecnología óptica de forma satisfactoria al reto de Pro-Rail, dotando a la infraestructura ferroviaria de un mayor índice de

Fabricantes Pre-seleccionados Setga Fabricante 2 Fabricante 3

País España Holanda Bélgica

Finalmente, el fabricante gallego fue el ganador del lote consistente en la iluminación exterior de los andenes.

A pesar de la alta complejidad de los requerimientos tecnológicos, SETGA logró la mayor puntuación en términos técnicos y de garantía total.

Sus tecnologías patentadas anti humedad aplicadas al módulo LED basadas en altas estanqueidades 20

seguridad y confort visual mediante la reducción de la densidad lumínica en el ángulo solido con corrientes de funcionamiento inferiores a 200 mA.

“

El primer reto detectado durante la elaboración de la

oferta técnica fue la necesidad de configurar un módulo óptico capaz de garantizar altos niveles de uniformidad tanto en el plano horizontal como en el vertical, reduciendo al mínimo la sensación de deslumbramiento en todos los

”

ángulos con un GR máximo de 20 Sandra Álvarez, ingeniera óptica en SETGA

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ELINSA, instalaciones eléctricas,

mantenimiento y cuadros eléctricos para el sector eólico

E

LINSA es una empresa gallega, fundada en 1968, que realiza instalaciones eléctricas y su mantenimiento, y fabrica equipos eléctricos y de electrónica de potencia. Los sectores en los que desarrolla su actividad son principalmente el industrial, el naval y el energético.

En el sector de la energía tiene un gran número de referencias en instalaciones de generación

y distribución eléctrica, principalmente en el ámbito de las energías renovables: eólica, fotovoltaica, centrales hidráulicas, cogeneración o biomasa.

Sector eólico El inicio de su actividad en este sector se produce en la década de los años 90 con la fabricación de cuadros eléctricos para los aerogeneradores de la ingeniería

española MADE y su posterior instalación y mantenimiento.

En 2007 amplía su gama de servicios al adquirir la empresa Pablo Vega SL, situada en Algeciras, que da servicio de reparación y mantenimiento electromecánico de aerogeneradores.

En la actualidad, estos son los servicios ofertados para el sector eólico: •Instalaciones eléctricas de Alta y Baja Tensión: subestaciones eléctricas e infraestructura eléctrica de un parque eólico.

•Mantenimiento eléctrico de aerogeneradores, centros de transformación y subestaciones eléctricas. También de equipos de compensación de huecos de tensión y otros equipos de electrónica de potencia.

•Grandes correctivos y mantenimiento electromecánico para diferentes tecnólogos.

Montaje o desmontaje total y parcial de aerogeneradores, cambio de generadores, multiplicadoras, palas, rodamientos, etc.

•Taller electromecánico reparación: rebobinado

Mantenimiento grandes correctivos

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de y

Mantenimiento en subestaciones

mantenimiento de eléctricas rotativas transformadores.

máquinas y de

•Fabricación de cuadros eléctricos y de electrónica de potencia de aerogeneradores: convertidor electrónico, cuadros de conexión, de compensación de huecos, de compensación de energía reactiva y cuadros de control.

los que se celebran en Europa.

En la actualidad está desarrollando el proyecto “ARTECH – Tecnologías para la adaptación de sistemas de generación renovable a climas árticos”. Realizado en colaboración con las empresas

ELINSA ofrece también soluciones de mejoras de diseño y retrofits y es proveedor de repuestos de diferentes tecnologías.

Apuesta por el I+D+i El I+D+i es una apuesta permanente de ELINSA desde su creación.

Muchos de los proyectos que ha desarrollado desde entonces están destinados al sector eólico.

Estos son los últimos finalizados: •“Proyecto B2BvE. Convertidor Back to Back para energía eólica”.

•“Sistema de retrofit de control eléctrico integral en aerogeneradores antiguos”. Este proyecto fue seleccionado en la Galería de Innovación de la Feria de Energía GENERA de 2015.

•“Sistema dinámico de compensación de potencia reactiva en parques eólicos”.

Este proyecto obtuvo el Premio Galicia de Energía de 2014 y ese mismo año, fue seleccionado en la Galería de Innovación de GENERA y en EWEA, el congreso anual más importante en el sector eólico de

Convertidor Back to Back para eólica

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NORVENTO ENERXÍA y TEMHA, dentro del programa Conecta PEME IN852A, su finalización está prevista para diciembre de 2018.

MÁS INFORMACIÓN www.elinsa.org

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