ENERGÍAS RENOVABLES: TIPOS Y APLICACIONES

Transcripción

1 ENERGÍAS RENOVABLES: TIPOS Y APLICACIONES Dr. Samuel Sami-Howard, PE, MSc A, Ph.D, JD Director Investigación Energía Renovable, CER Fellow ASME & ASHRAE CER, UCACUE CER: Centro de INVESTIGACION EN Energías Renovables

2 Centro de investigación en Energía Renovable CER Podemos ver en la figura, que menos del 1% de producción de electricidad esta generada por energía renovable en Ecuador. No cambiar de esta situación desde ano 2014 hasta hoy Introducción: Esta situación va a tener un impacto negativo significativo a nuestra vida y el medio ambiente. Por esta razón, Universidad estableció el Centro de Investigación en Energías Renovables CER para ayudar a reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles y mejorar la calidad de nuestra vida y crear una nueva oportunidad.

3 Objetivo de CER: A) Implementación de los laboratorios de Energías Renovables en la Universidad Católica de Cuenca. B) Llevar a cabo investigaciones y supervisar a los estudiantes de pregrado y posgrado en el campo de las Energías Renovables tanto en MScA como al nivel de PhD. C) Enseñar y dar conferencias de la energía renovable a la Universidad; Congreso Internacional Smart Cities & Smart Grid abril D) Transferir tecnología y conocimientos técnicos a los estudiantes. E) Trabajar con las industrias para nuevos proyectos de energía renovable, incluyendo: energía solar, eólica, solar térmica, geotérmica, biomasa, el almacenamiento (acumulación) térmico y producción combinada de calor y electricidad.

4 Objetivo de CER: F) Trabajar con el sector industrial en el campo de las energías renovables. G) Transferir tecnología a las empresas en el campo de las energías renovables con el fin de fomentar y mejorar la económica y crear campos de trabajo. H) Trabajar y colaborar con los organismos gubernamentales para promover tecnologías verdes renovables. I) Implementación de La tecnología de HIBRIDACION como una fuente de energía viable, renovable y bueno enfoque por Smart Grid. J) Electrificación de zonas remotas.

5 Servicios para Industrias: * Transferir tecnología a las empresas en el campo de las energías renovables con el fin de fomentar y mejorar la económica y crear campos de trabajo. Proveer entrenamiento en campos de energías renovables * Ayudar los Industriales con consultas técnicas y servicio de diseño de CAA en la gestión de la energía y de la conversión, la eficiencia energética, la recuperación del calor y energía verde, así como las fuentes de energía renovables, tales como almacenamiento térmico y el comportamiento de los sistemas térmicos, así como las nuevas tecnologías para mejorar los sistemas térmicos. * Trabajar y colaborar con los organismos gubernamentales para promover tecnologías verdes renovables por los Industriales * Implementación de La tecnología de HIBRIDACION como una fuente de energía viable, renovable y bueno enfoque por Smart Grid y Zonas Remotas * Iniciar y establecer proyectos de investigación comunitarios en materia de energía renovable

6 *** trabajar en: - Establecer un equipo necesario para el funcionamiento de la investigación - Encontrar y solicitar el financiamiento y donaciones para actividades de investigación y consulta en materia de energía renovable en la Universidad - Establecer contactos y vinculación a la comunidad para ayudar a promover el uso de energías renovables - Iniciar y establecer proyectos de investigación comunitarios en materia de energía renovable: Municipio de Azogues, etc. - Aumentar la visibilidad y la credibilidad de la Universidad en el campo de la energía renovable

7 Actividades de CER Trabajos Numéricos Simulacion de sistemas híbridos: Solar FV, Solar Termico (forzada, natural), Hidráulico. Hibrido: Biomasa, Geotérmica, Pila a Comustible. Otras Fuentes Colector Solar PV con Intercambiador de Calor para Agua Caliente Colector Solar Térmico y Nano Fluidos y Campo magnético Códigos informáticos: Homer Pro, RETScreen, Syzer, System Advisor, WATSUN, Somet, REFPROP, IHOGAR Trabajos Experimentales Sistema hibrido de Eolia, solar FV Diferentes Ciclos térmicos: Colector Solar Térmico Forzado Colector Solar Circulación Natural. Colector Solar Forzado con Parafina y Almacenamiento Térmico: día y noche. Pila a Combustible Activada por Energía Solar y Agua para Generación de Electricidad y calor. Sistemas híbridos: energía biomasa y energía geotérmica Colector Solar Térmico con Campo Magnético. Sistema luz solar Simulación y Validación con Datos.

8 CER: Equipo de trabajo

9 Actualización: Trabajar en Proyectos de Investigación: * CER-fase 1: Solar PV, Eólica, Solar térmica, sistemas hibridos * CER-fase 2:Energía Geotérmica, Biomasa * CER-fase 3: Energías Avanzadas, Termoeléctrica, proyectos de zonas remotas * Térmica Solar/MHD: Estudiar impacto de campo magnético en solar térmica para mejorar rendimiento * Energía Solar Concentrada (CSP)/MHD: Estudiar generación de electricidad con campo magnético y energía solar * Resonancia Magnética: Estudiar resonancia magnética para mejorar transferencia de calor y energía * Triboelectrica: Utilizar fenómeno de Triboelectrica, Termoeléctrica para transferir el calor y energía * Almacenamiento de Energía Solar Térmica: Estudiar almacenamiento de calor y cambiar de fase con parafina para generar electricidad de energía solar día y noche * Aerogenerador/retardar Térmica: Desarrollar un nuevo técnico para recuperar el calor y con energía eólica generar electricidad para mejorar rendimiento de eólica * Simulación y Validación de Sistema Hibrido; solar, eólica, hidráulica, geotérmica, biomasa, pila a combustible, hidrogeno, : optimización y medición a distancia.

10 Aprobado de la fase 1 (solar PV, solar térmica, energía eólica) del laboratorio de Energías Renovables CER en octubre 31 del 2014 *** Trabajar en Proyectos de Investigación: - CER-fase 1: Instalaciones de Solar PV, Eólica:.

11 *** Trabajar en Proyectos de Investigación: - CER-fase 1: Turbina a viento:

12 Turbina a viento: Dirección del CER

13 *** Trabajar en Proyectos de Investigación: * CER-fase 1: Colector Solar Fotovoltaico y Solar Térmico:

14 *** Trabajar en Proyectos de Investigación: - CER-fase 1: Eólica: estación ambiental.

15 * CER-fase 1: Proyectos de investigación: Solar térmica circulación natural

16 *** Trabajar en Proyectos de Investigación: * CER-fase 1: Solar térmico circulación forzada y campo magnético y tecnología de nano- fluido con campo magnético:

17 *** Trabajar en Proyectos de Investigación: * CER-fase 1: Solar térmica, almacenamiento térmico con parafina y campo magnético:

18 *** CER-fase 1: Equipo de laboratorio: Trabajo numérico de simulación de sistemas híbridos y fenómenos de conversión en energía renovable.

19 *** Trabajar en Proyectos de Investigación: * CER-fase 1: Experimental: Rendimiento, eficiencia de solar PV y Eólica

20 *** CER-fase 1: Equipo de laboratorio: Trabajo experimental- desarrollar sistema de medición

21 *** CER-fase 1: Equipo de laboratorio: Trabajo experimental-desarrollar sistema de medición a distancia

22 *** Trabajar en Proyectos de Investigación: CER-fase 1: Simulación y validación de sistema hibrido; Solar, Eólica, Hidráulica

23 *** Trabajar en Proyectos de Investigación: * CER-fase 1: Simulación y validación de sistema hibrido; solar, eólica, pila a combustible

24 *** CER-fase 2: Proyectos de Investigación: Almacenamiento solar térmico con parafina y con campo magnético

25 *** CER-Fase 2: Proyectos de Investigación: Pila a combustible: Almacenamiento de energía térmica (hidrógeno) ; pila a combustible: electrolizar >> agua>> hidrógeno + oxígeno, hidrógeno + air >> agua, electricidad Y calor.

26 *** CER-Fase 2: Proyectos de Investigación: Biomasa: conversión de energía biomasa >> CH4 (biogás -gas natural) >> energía térmica y electricidad Y calor.

27 Laboratorio de Energías Renovables CER : * CER- Proyectos de Investigación: Publicaciones (13 artículos desde 2014) Sami, S. "Enhancement of Performance of Thermal Solar Collectors Using Nanofluids" International Journal of Energy and Power Engineering. Special Issue: Green Hybrid Systems for Power Generation in Remote Zones Non-Connected to Grid. Vol. 7, No. 1-1, 2018, pp Sami, S. and Marin, E. Simulation of Solar Photovoltaic, Biomass Gas Turbine and District Heating Hybrid System, International Journal of Sustainable Energy and Environmental Research, IJSEER, Vol. 6, No. 1, p 9-26, 2017 Morales, D, Besanger, Y, Sami, S. and Alvarez Bel, C. Assessment of the Impact of Intelligent DSM Methods in the Galapagos Islands toward a Smart Grid, Power Electric Systems Research, PESR, Vol. 146, p , 2017 Sami, S. and Marin, E. "A Numerical Model for of Solar Photovoltaic, Biomass and CHP Hybrid system for Electricity Generation and Predicting Performance", IJESRT, International Journal of Engineering Sciences & Research Technology, Volume 4, Issue 1, 2017

28 Laboratorio de Energías Renovables CER : * CER- Proyectos de Investigación: Publicaciones (13 artículos) Sami, S. and Rivera, J. A Predictive Numerical Model for Analyzing Performance of Solar Photovoltaic, Geothermal Hybrid System for Electricity Generation and District Heating, Science Journal Energy Engineering, SJEE, Volume 5, Issue 1, p 13-30, Sami, S., and Marin, E. A Numerical Model for Predicting Dynamic Performance of Biomass- Integrated Organic Rankine Cycle, ORC, System for Electricity Generation, AJEE, American Journal of Energy Engineering, Volume 4, No 3, p 26-33, Sami, S., Marin, E. and Rivera, J. Numerical Analysis of Thermosyphon Solar Water Heaters, IJSGE, International Journal Sustainable and Green Energy, Volume 5, No 1, p 1-7, Sami, S., and Copado, O. Numerical Analysis of Integrated Phase Change Material in Solar Water Heating Systems, IJEPE, International Journal of Energy and Power Engineering, Volume 5, No 3, p , 2016.

29 Laboratorio de Energías Renovables CER : * CER- Proyectos de Investigación: Publicaciones (13 artículos) Sami, S., Marin, E. and Rivera, J. Numerical Analysis of Thermosyphon Solar Water Heaters, IJSGE, International Journal Sustainable and Green Energy, Volume 5, No 1, p 1-7, Sami, S. and Icaza, D. Numerical Modeling, Simulation and Validation of Hybrid Solar Photovoltaic, Wind turbine and Fuel Cell Power System, Volume 4, No 3, JTIRE, 2015 Sami, S. and Tardy, F." Numerical Prediction of Thermal Storage Using Phase Change Material IJIRE, Volume 3, No 4, 2015 Sami, S. "Influence of Magnetic Frequency on the Thermal Behaviour of Heat Transfer Equipment" IJIRE, Volume 3, No 4, p , 2014