Introducción a la extracción de energía de las olas empleando controladores de estructura variable

FACUNDO D. MOSQUERA; CAROLINA A. EVANGELISTA; PAUL F. PULESTON; JOHN V. RINGWOOD

Quilmes (virtual)

Jornada; IV Jornadas de Investigadores en Formación CyT UNQ; 2021

Depto. de Ciencia y Tecnología, Universidad Nacional de Quilmes

Entre todas las fuentes de energías renovables, la extracción de energía de las olas del océano es una de las más prometedoras. Este recurso cuenta con una gran densidad de potencia y un potencial estimado en 2 TW, por lo que puede generar una considerable contribución al abastecimiento de energía mundial.1 El aprovechamiento de las olas del mar se realiza a través de convertidores de energía de ola (WEC por sus siglas en inglés). Entre la gran cantidad de prototipos existentes se destaca el de columna de agua oscilante (OWC en inglés), que han sido los más estudiados gracias a tener una estructura simple y poseer todas las partes mecánicas de movimiento fuera del agua. En su configuración tradicional, un OWC WEC está formado por una cámara de captura - una estructura hueca semisumergida en el agua con un orificio por debajo del nivel medio del mar- y por un sistema de extracción de potencia compuesto por una turbina de aire bidireccional y un generador, en particular, los autores actualmente trabajan con una turbina Wells y un generador sincrónico de imán permanente.La gran variación del flujo de energía en el tiempo es uno de los mayores inconvenientes de este tipo de sistemas, sin embargo, esto puede ser resuelto por un control inteligente. En esta línea, los autores de este trabajo han propuesto un método de máxima extracción de energía de ola mediante control de estructura variable por modos deslizantes para aprovechar la robustez de esta técnica de control.2 Con estos esquemas se han logrado resultados que superan las propuestas de la bibliografía disponible en el tema. En la actualidad, se está trabajando en adaptar las ganancias del control de modos deslizantes de segundo orden para reducir las oscilaciones de alta frecuencia en la variable de salida, normalmente asociada a las limitaciones en la velocidad de conmutación del actuador y a dinámica no modelada.