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[Resumen:] Uno de los objetivos que la humanidad ha buscado durante siglos es disponer de energía abundante, económica y limpia. Estos objetivos incluyen almacenar energía de manera eficiente y en grandes cantidades. Esto es algo que supondría un gran aporte a la sociedad y que aún no se ha alcanzado por completo. Esta investigación estudia el uso de cavernas de sal como sistemas de almacenamiento de hidrógeno verde en grandes cantidades. Se busca conocer el comportamiento estructural global de la caverna salina. De esta forma, cualquier formación salina puede calificarse como suceptible para la ejecución de estas estructuras de almacenamiento. Se ha analizado un prototipo de caverna salina en domos salinos aplicando métodos de elementos finitos en un modelo estructural. Este modelo tiene en cuenta la evolución de la temperatura y la profundidad. En primer lugar se realizará un estudio de sensibilidad en función de la profundidad de construcción de la caverna. Esta caverna estará en estado operativo y se estará explotando con ciclos de carga y descarga. Este análisis se ha repetido pero considerando que la caverna salina está abandonada, y por tanto está sometida a una presión interna de gas colchón. Posteriormente se ha analizado la termosensibilidad de la estructura de sal. Para conocer la respuesta estructural de la caverna salina ha sido necesario combinar un modelo elástico lineal y un modelo de fluencia de Norton, que se ha estudiado para una vida útil de 30 años. Los resultados de estos modelos permiten saber si las estructuras son seguras a lo largo de su vida útil. A través de estos modelos se alcanza una temperatura máxima posible para cada profundidad de construcción analizada. Con estas temperaturas máximas se conoce la envolvente térmica que marcará la zona de seguridad debido a los efectos térmicos. A medida que se aumenta la temperatura del macizo rocoso, se producirá una pérdida de resistencia de la roca salina, lo que provocará el colapso de la cave, [Resumo:] Un dos obxectivos que a humanidade busca desde hai séculos e ter unha enerxía abundante, económica e limpa. Estes obxectivos inclúen almacenar enerxía de forma eficiente e en grandes cantidades. Isto ´e algo que suporía unha gran contribución ´a sociedade e que aínda non se conseguiu por completo. Esta investigación estuda o uso das cavernas de sal como sistemas de almacenamento de hidróxeno verde en grandes cantidades. Búscase coñecer o comportamento estrutural global da caverna de sal. Deste xeito, calquera formación salina pode cualificarse como susceptible para a execución destas estruturas de almacenamento. Analizouse un prototipo dunha caverna de sal en cúpulas de sal aplicando métodos de elementos finitos nun modelo estrutural. Este modelo ten en conta a evolución da temperatura e da profundidade. En primeiro lugar, realizarase un estudo de sensibilidade en función da profundidade de construción da cova. Esta caverna estará en estado operativo e explotarase con ciclos de carga e descarga. Esta análise repetiuse pero tendo en conta que a caverna de sal está abandonada, polo que está sometida a unha presión interna de gas de amortiguación. A través destas dúas análises pódese coñecer como se comportará a estrutura ante unha situación de funcionamento e posterior abandono. Posteriormente, analizouse a termosensibilidade da estrutura do sal. Para coñecer a resposta estrutural da caverna de sal foi necesario combinar un modelo elástico lineal e un modelo de fluencia Norton, que foi estudado para unha vida útil de 30 anos. Os resultados destes modelos permítennos saber se as estruturas son seguras ao longo da súa vida útil. Mediante estes modelos, acadase unha temperatura máxima posible para cada profundidade de construción analizada. Con estas temperaturas máximas coñécese a envolvente térmica que marcará a zona de seguridade polos efectos térmicos para a construción de covas de sal. A medida que aumenta a temperatura da masa rochosa, producirase unha pe, [Abstract:] One of the objectives that humanity has sought for centuries is to have abundant, economical and clean energy. These objectives include storing energy efficiently and in high quantities. This would make a great contribution to society. However, there is no great progress yet. This investigation studies the use of salt caverns as storage systems for green hydrogen in large quantities. With this goal, we want to know the global structural behavior of the salt cavern. It is possible to classify any land location as susceptible or not to incorporate these storage structures. A salt dome cavern prototype has been analyzed using a structural model applying finite element methods. This model takes into account the evolution of temperature and depth. Firstly, a sensitivity study will be carried out depending on the construction depth of the cavern. This cavern will be working under operational cycles. This analysis has been repeated but considering that the salt cavern is abandoned. That is, the cavern is under cushion gas pressure. Through these two analyzes it is possible to know how the structure will behave in a situation of operation and subsequent abandonment. Subsequently, the thermo-sensitivity of the salt structure has been analyzed. To know the structural response of the salt cavern it has been necessary to combine a linear elastic model and a Norton creep model. The useful life of the structure is 30 years. The results of these models allow us to know if the structures are safe throughout their useful life. Through these models, a maximum possible temperature is reached for each construction depth analyzed. With these maximum temperatures, the thermal envelope that will mark the safety zone for the construction of salt caverns is known. As the temperature of the rock mass increases, there will be a loss of strength of the salt rock. This loss causes the cavern to collapse. These excessive deformations will cause a loss of cavern volume that must be co

El dataset presenta los datos de problemas (batería de problemas), así como los resultados de los mismos tras la aplicación de un modelo exacto de resolución.

Power-to-Power is a process whereby the surplus of renewable power is stored as chemical energy in the formof hydrogen. Hydrogen can be used in situ or transported to the consumption node. When power is needed again, hydrogen can be consumed for power generation. Each of these processes incurs energy losses, leading to a certain round-trip efficiency (Energy Out/Energy In). Round-trip efficiency is calculated considering the following processes: water electrolysis for hydrogen production, compression, liquefaction or use of metal-hydride for hydrogen storage, fuel-cell-electric-truck for hydrogen distribution and micro-gas turbine for hydrogen power generation. From a first analysis of the commercial technologies available in the market, the achievable round-trip efficiency of the power-to-power energy storage system proposed is 29% when considering solid oxide electrolysis andmetal hydride storage. This number decreases sharply when using alkaline or proton exchange membrane electrolysers, 22.2% and 21.8% respectively. Round-trip efficiency is further reduced if considering other storage media, such as compressed- or liquefied-H2. Even if this is not positive, this thesis shows that there is a large margin to increase round-trip efficiency again, mostly through improvements in the hydrogen production process and the thermo-mechanical energy conversion step, which could lead to round-trip efficiencies of around 40%–42% in the next decade, for power-to-power energy storage systems based on micro gas turbines. By prioritising the development of a rapid techno-economic assessment tool, accuratemodels for the various components of the system have been successfully created and incorporated into a Python-based tool. The models encompass renewable energy sources such as PV Solar andWind Turbines, electrolyser technologies including proton-exchange membrane and solid oxide, a high-pressure storage system comprising volumetric compressors and high-pressure vessels, and the p, Power-to-Power es la denominación habitual para sistemas en los que el excedente de energía renovable se almacena como energía química en forma de hidrógeno. El hidrógeno se puede utilizar in situ o transportarse al punto de consumo. Cuando se necesita energía nuevamente, se puede consumir hidrógeno para generar energía eléctrica y térmica. Cada uno de estos procesos incurre en pérdidas de energía, lo que lleva a una cierta eficiencia de almacenamiento (Energía Eléctrica Salida / Energía Eléctrica Entrada). La eficiencia de almacenamiento se calcula teniendo en cuenta los siguientes procesos: electrólisis del agua para la producción de hidrógeno, almacenamiento de hidrógeno comprimido, licuado o en forma de hidruros metálicos, distribución de hidrógeno mediante camiones eléctricos con pila de combustible y generación de energía mediante microturbina de gas operando con hidrógeno. En un primer análisis de las tecnologías comerciales disponibles en elmercado, la eficiencia de almacenamiento alcanzable es del 29%, al considerar la electrólisis de óxido sólido y el almacenamiento en hidruros metálicos. Este número disminuye drásticamente al utilizar electrolizadores alcalinos o de membrana de intercambio de protones, 22.2% y 21.8% respectivamente. La eficiencia de almacenamiento se reduce aún más si se consideran otros medios de almacenamiento, como H2 comprimido o licuado. Sin embargo, el objetivo de la tesis es resaltar que todavía hay un margen amplio para aumentar la eficiencia de almacenamiento del sistema power-to-power, principalmente en los bloques de producción de hidrógeno y generación de energía, lo que podría llevar a eficiencias de almacenamiento de alrededor del 40% -42% en la próxima década, para sistemas de almacenamiento de energía power-to-power basados en microturbinas de gas. Al priorizar el desarrollo de una herramienta de evaluación tecnoeconómica rápida, se han creado con éxito modelos robustos para los diversos componentes del sistema y se han in

Moltes illes depenen en gran mesura dels combustibles fòssils i experimenten alts costos de generació d'energia, en part, a causa del seu aïllament i la manca d'interconnexions amb altres territoris. No obstant això, moltes d'aquestes illes poden accelerar la seva independència energètica aprofitant el seu potencial en energies renovables. Aquest és el cas de l'illa francesa de La Reunió, que té com a objectiu l'autonomia energètica per a l'any 2030. Aquest estudi té com a objectiu avaluar la viabilitat d'aquest objectiu. Per fer-ho, primer s'estudiaran tres escenaris de demanda, considerant les mesures de control de consum i la integració de vehicles elèctrics. A continuació, se seleccionarà l'escenari més factible i es continuarà avaluant el potencial d'energies renovables disponibles a l'illa. En els següents apartats es realitzarà una optimització amb Matlab per trobar les potències i capacitats òptimes que caldria instal·lar per aconseguir l'autoabastiment. Els resultats mostren que s'hauria d'utilitzar gairebé tot el potencial de solar fotovoltaica, eòlica terrestre i marina, hidràulica, bombeig, geotèrmia i l'ús àmpliament estès a l'illa de biocombustibles com el bagàs. Finalment, l'optimització determina el valor de les bateries a instal·lar. El resultat de l'optimització, amb l'objectiu de minimitzar el cost total de producció, ascendeix a 21,6 M€ pel mes de major demanda, incloent una capacitat de les bateries considerable. Finalment, s'ha analitzat, mitjançant Matpower (complement del programari Matlab), el flux de potència de la nova xarxa elèctrica de l'illa Reunió després d'introduir el nou parc elèctric resultat de l'optimització anterior, i s'ha comprovat que, després d'uns ajustos a la xarxa, el sistema no presenta inestabilitats de tensió., Muchas islas dependen en gran medida de los combustibles fósiles y experimentan altos costes de generación de la energía, en parte, debido a estar aisladas y no tener ninguna interconexión con otros territorios. No obstante, muchas de estas islas pueden acelerar su independencia energética aprovechando su potencial en energías renovables. Este es el caso de la isla francesa de La Reunión, la cual tiene como objetivo la autonomía energética para el año 2030. Este estudio tiene como objetivo evaluar la viabilidad de tal objetivo. Para ello, primero se estudiarán tres escenarios de demanda, considerando las medidas de control de consumo e integración de vehículos eléctricos. A continuación, se seleccionará el escenario más factible y se continuará evaluando el potencial de energías renovables disponibles en la isla. En los siguientes apartados se realizará una optimización con Matlab para encontrar las potencias y capacidades óptimas que se deberían instalar para lograr el autoabastecimiento. Los resultados muestran que se debería usar casi todo el potencial de solar fotovoltaica, eólica terrestre y marina, hidráulica, bombeo, geotermia y el tan extendido uso en la isla de biocombustibles como el bagazo. Por último, la optimización determina el valor de las baterías a instalar. El resultado de la optimización, cuyo objetivo es el mínimo coste de producción, asciende a 21,6 M€ para el mes de mayor demanda, incluyendo una capacidad de las baterías considerable. Por último, se ha analizado, mediante Matpower (complemento del software Matlab), el flujo de potencia de la nueva red eléctrica de la isla Reunión después de introducir el nuevo parque eléctrico resultante de la optimización anterior y se ha comprobado que, tras un par de ajustes en la red, el sistema no presenta inestabilidades de voltaje., Many islands heavily rely on fossil fuels and experience high energy generation costs, in part, due to their isolation and lack of interconnections with other territories. However, many islands can improve their energy independence by harnessing their potential in renewable energies. This is the case of the French island of La Réunion, which aims to achieve energy autonomy by the year 2030. The objective of this study is to assess the feasibility of this goal. To do so, three demand scenarios will be examined initially, considering measures for consumption control and the integration of electric vehicles. Subsequently, the most feasible scenario will be selected, and the assessment of the available potential in renewable energies on the island will continue. In the following sections, an optimization will be conducted with Matlab to determine the optimal power capacities and installations required to achieve self-sufficiency. The results indicate that nearly all the potential of photovoltaic solar, onshore and offshore wind, hydropower, pumping, geothermal, and the widespread use of biofuels like bagasse should be harnessed. Finally, the optimization establishes the value of the batteries to be installed. The outcome of the optimization, aimed at minimizing production costs, amounts to €21.6 million for the month with the highest demand, including a substantial battery capacity. Lastly, an analysis of the power flow of the upgraded electrical grid on Réunion Island has been conducted through Matpower (a Matlab software extension) after the introduction of the new power plant resulting from the previous optimization. It has been verified that, following a couple of network adjustments, the system does not exhibit voltage instabilities.

En la actualidad existe una gran cantidad de energía generada que no se consume y por tanto es derrochada. Esto ocurre principalmente en instalaciones fotovoltaicas debido a que las técnicas de almacenamiento actuales son demasiado costosas o poseen corta vida útil debido a los ciclos de carga y descarga. La concienciación con el medio ambiente y la escasez que existe produciendo en materias primas hace que tengamos que buscar alternativas para poder aprovechar esa energía. Además, los sistemas tradicionales basados en baterías químicas utilizan materiales muy escasos y de difícil reutilización como el litio o el plomo. Este proyecto tiene como finalidad aportar una alternativa más a la hora de almacenar energía de forma más sostenible, con materiales que son abundantes, económicos y reciclables. En primer lugar, analizaremos los distintos sistemas que existen en la actualidad con el propósito de guardar energía y sus principales características, así como sus ventajas y desventajas. Más tarde vamos a estudiar cómo funciona una instalación fotovoltaica doméstica y cuando es el momento en el que necesitamos energía y no tenemos generación. A continuación, veremos un proyecto detallado del diseño de un acumulador de energía y cómo funcionan todos sus componentes, así como la elección de unos materiales adecuados. Para finalizar podremos ver un estudio de la fabricación de este proyecto, utilizando las técnicas más adecuadas según el tipo de material, diseño escogido y acabado superficial.

Los materiales de cambio de fase (PCM) han adquirido gran relevancia en los últimos años por su aplicación en el almacenamiento de energía. Estos materiales permiten absorber/liberar una gran cantidad de energía por unidad de volumen para una temperatura de diseño. Para obtener una temperatura de trabajo determinada puede ser necesario combinar diversos compuestos en una proporción determinada, por lo que es necesario llevar un buen control del proceso, así como caracterizar el producto final (temperatura de cambio de fases, calor latente, etc.). Para ello la experimentación se hace imprescindible. Este trabajo se realiza en el contexto del proyecto ASTEP (Application of Solar Thermal Energy to Processes), centrándose en la preparación, caracterización del PCM y el llenado del acumulador de energía solar térmica. Las tareas se ejecutarán en el laboratorio de I+D que posee el Departamento en el sótano del ELDI, en la Universidad Politécnica de Cartagena.

Este trabajo presenta, como objetivo principal la identificación de estrategias para diferentes fuentes de energía convencional utilizadas para un distrito térmico con base en criterios técnicos de sostenibilidad en Colombia, teniendo como referentes los distintos distritos térmicos establecidos en el país. Seguido de esto, se realiza una descripción de las principales características y beneficios de las redes de energía más empleadas para el funcionamiento de los distritos térmicos. Una vez determinados estos aspectos, se plantean indicadores ambientales que determinan como se ahorran en un 100% las sustancias agotadoras de ozono al realizar el reemplazo de refrigerantes por sustancias naturales, ahorros en las emisiones contaminantes en un 41,84% y disminuciones en el potencial de calentamiento, información base que aportara a la selección la fuente de energía convencional óptima para el desarrollo de los sistemas centralizados de refrigeración.

Las micro turbinas de gas son sistemas de producción de potencia eléctrica y térmica, de pequeño tamaño y con capacidad para emplear diferentes combustibles. El potencial de la tecnología para abordar el trilema energético ha sido reconocido por la comunidad científica desde hace décadas; no obstante, a pesar de estar presente en el mercado desde hace más de veinte años, todavía no han logrado una penetración significativa. Ciertamente, a pesar de que la industria y la comunidad científica reconocen la existencia de este problema, hasta el momento no se ha implementado ninguna acción correctora de manera efective. De hecho, la literatura científica no contiene ningún estudio que aborde este asunto de manera holística y científica. La presente tesis doctoral tiene como objetivo llenar este vacío mediante el diseño de una metodología que pueda definir el problema, identificar las causas fundamentales y proponer soluciones de manera científica. Al inicio del doctorado, el candidato investigó dos metodologías cualitativas que podrían sentar las bases para el propósito presentado, el Análisis de Causa Raíz basado en procesos tradicionales (Root Cause Analysis - RCA, por sus siglas en inglés) y la Teoría de Restricciones basada en sistemas (Theory of Constraints - TOC, por sus siglas en inglés), encontrando que esta última era más adecuada. Después de realizar la definición del problema mediante un análisis de deficiencias/debilidades y la identificación de la causa raíz mediante el el denominado Árbol de la Realidad Actual (Current Reality Tree -CRT, por sus siglas en inglés), el autor validó la causa raíz inicialmente a través de un estudio de patentes y tendencias de innovación y generación de conocimiento. Además, el autor desarrolló una herramienta numérica para medir el grado e impacto de la innovación; el estudio realizado en nichos de mercado existentes confirmó la conclusión del Árbol de la Realidad Actual y midió el posicionamiento de las micro turbinas de gas e, Micro gas Turbines are small fuel-flexible units for on-site power and heat generation. The scientific community has often recognised their potential as a technology to address the energy trilemma. However, despite being in the market for over two decades, they have yet to achieve significant market success. The industry and scientific community acknowledge the existence of this problem, but any remedial action so far proved unsuccessful. In fact, the scientific literature does not contain any study tackling this matter holistically and scientifically. This study aims to fill this gap by devising a methodology that could define the problem, identify the root causes, and propose solutions in a scientific manner. The author initially investigated two qualitative methodologies that could lay the foundations for such purpose - traditional process-based Root Cause Analysis and system-based Theory of Constraint - and found the latter to be more suitable. After performing the problem definition through gap analysis and the root cause identification through the Current Reality Tree, the author validated the identified root cause with a study in patent data and innovation trends. Further, the authors developed a numerical tool to measure innovation; the study performed in existing market niches confirmed the conclusion of the Current Reality Trend andmeasured the position of micro gas turbines in the market against competing technologies. Finally, the author defined competitiveness as a combination of an absolute and relative term. This final concept is applied to the methodology above to produce a simple tool. This ultimate tool aims to gauge the current position of technologies in the market and to differentiate feasible and unfeasible technology innovation paths. This study finally suggests some final work which involves implementing the proposed innovation paths and refining the utilised methodologies employing ongoing research resulting from the NextMGT project.

En aquest projecte s'estudien les capes d'òxid generades sobre la superfície de diferents mostres d'acer inoxidable dúplex DS2205, tractades i no tractades amb una texturització làser, mitjançant l'acció corrosiva de la sal fosa de carbonat LiNaK a 600 °C. D'aquesta manera, es simula el comportament dels materials en l'emmagatzematge d'energia per a centrals d'energia solar concentrada (CSP). L'objectiu és estudiar el comportament del tractament làser en la resistència a la corrosió d'aquests acers. Es preparen diferents mostres que es col·loquen amb la sal en diferents gresols d'alúmina, dins d'un forn durant 150, 300, 500 i 700 hores per a les mostres no tractades, i 150 i 500 hores per a les tractades mitjançant làser. La caracterització d'aquestes mostres es realitza mitjançant tècniques com la microscòpia òptica, microscòpia confocal, difracció de raigs X (XRD), espectroscòpia Raman, microscopi electrònic de rastreig (SEM) i espectroscòpia d'energia dispersiva de raigs X (EDX). Els resultats mostren una generació de doble capa d'òxid més densa, adherent i protectora per a les mostres tractades mitjançant làser., En este proyecto se estudian las capas de óxido generadas sobre la superficie de distintas muestras de acero inoxidable dúplex DS2205, tratadas y no tratadas con una texturización láser, mediante la acción corrosiva de la sal fundida de carbonato LiNaK a 600 ºC. De este modo, se simula el comportamiento de los materiales en el almacenamiento de energía para centrales de energía solar concentrada (CSP). El objetivo es estudiar el comportamiento del tratamiento láser en la resistencia a la corrosión de estos aceros. Se preparan distintas muestras que se colocan junto a la sal en distintos crisoles de alúmina, dentro de un horno durante 150, 300, 500 y 700 horas para las muestras no tratadas, y 150 y 500 horas para las tratadas mediante láser. La caracterización de estas muestras se realiza mediante técnicas como la microscopía óptica, microscopía confocal, difracción de rayos X (XRD), espectroscopia Raman, microscopio electrónico de barrido (SEM) y espectroscopia de energía dispersiva de rayos X (EDX). Los resultados muestran una generación de doble capa de óxido más densa, adherente y protectora para las muestras tratadas mediante láser., This project studies the oxide layers generated on the surface of different samples of duplex stainless steel DS2205, treated and untreated with laser texturization, by the corrosive action of molten LiNaK carbonate salt at 600 ºC. In this way, the behaviour of the materials in energy storage for concentrated solar power (CSP) plants is simulated. The objective is to study the behaviour of laser treatment on the corrosion resistance of these steels. Different samples are prepared and placed together with salt in different alumina crucibles in an oven for 150, 300, 500 and 700 hours for untreated samples, and 150 and 500 hours for laser-treated samples. The characterisation of these samples is carried out using techniques such as optical microscopy, confocal microscopy, X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). The results show a denser, more adherent and protective double oxide layer generation for the laser-treated samples.

Aquest projecte descriu la solució ideada per a la implementació d'energia solar fotovoltaica per a autoconsum amb una potència de 50 kW i emmagatzematge en bateries a la coberta d'un celler vitivinícola. La finalitat principal és resoldre els problemes elèctrics que el celler presentava com les caigudes de tensió i microtalls constants que feien parar la producció i a més, poder reduir els costos de llum i sobretot combustible deguts al grup electrogen auxiliar. Per això, primerament, s'analitzaran les necessitats de consum del celler, molt lligades al procés productiu i les necessitats tècniques que cal tenir en compte. Seguidament, s'estudiarà la microxarxa elèctrica formada per generadors fotovoltaics, bateries de liti, xarxa elèctrica i grup electrogen, que per mitjà d'un gestor energètic programat abastiran el consum de manera diferent segons les condicions. Seguidament i com a fase de desenvolupament, s'avaluaran diferents propostes de disseny tenint en compte diferents variables com, l'orientació i la potència dels panells, relacionada amb la superfície que ocupen. Es realitzaran estudis energètics amb el simulador PVsol sobre la base de la capacitat de variar aquests paràmetres per obtenir el disseny de planta òptim, és a dir el de més rendibilitat. Finalment, es descriurà i justificarà la solució realment aplicada, descrivint i dimensionat els components utilitzats i fent un estudi de la producció estimada i rendibilitat de la inversió al llarg de la seva vida útil. Aquest tipus de projectes mostren l’impacte real que tenen aquest tipus d’instal·lacions sobre el medi ambient, contribuint a poc a poc a una transició energètica basada en energia renovable i demostrant que aquest tipus d’inversions són rendibles en molt pocs anys i, que a més, ajuden a fomentar la imatge d'empreses compromeses amb el medi ambient, que es tradueix en millor visió per part del client i augment de les vendes., El presente proyecto describe la solución ideada para la implementación de energía solar fotovoltaica para autoconsumo con una potencia nominal de 50 kW y almacenamiento en baterías en la cubierta de una bodega vitivinícola. La finalidad principal es solventar los problemas eléctricos que la bodega presentaba como las caídas de tensión y microcortes constantes que hacían parar la producción y además, poder reducir los costes de luz y sobre todo de combustible debidos al grupo electrógeno auxiliar. Para ello, primeramente, se analizarán las necesidades de consumo de la bodega, muy ligadas al proceso productivo y las necesidades técnicas a tener en cuenta. Seguidamente, se caracterizará la microrred eléctrica formada por generadores fotovoltaicos, baterías de litio, red eléctrica y grupo electrógeno, que por medio de un gestor energético programado abastecerán el consumo de diferente forma según las condiciones. Posteriormente y como fase de desarrollo, se evaluarán diferentes propuestas de diseño teniendo en cuenta diferentes variables como, la orientación y potencia de los paneles, relacionada con la superficie que ocupan. Se realizarán estudios energéticos con el simulador PVsol en base a la capacidad de variar dichos parámetros para obtener el diseño de planta óptimo, es decir, el de mayor rentabilidad. Por último, se describirá y justificará la solución realmente aplicada, describiendo y dimensionado los componentes utilizados y realizando un estudio de la producción estimada y rentabilidad de la inversión a lo largo de su vida útil. Este tipo de proyectos muestran el impacto real que tienen este tipo de instalaciones sobre el medio ambiente, contribuyendo poco a poco a una transición energética basada en energía renovable y demostrando que este tipo de inversiones son rentables en muy pocos años y que, además, ayudan a fomentar la imagen de empresas comprometidas con el medio ambiente, que se traduce en mejor visión por parte del cliente y aumento en las ventas., This project describes the solution designed for the implementation of photovoltaic solar energy for self-consumption with a power of 50 kW and battery storage on the roof of a wine cellar. The main purpose is to solve the electrical problems that the winery had, such as voltage drops and constant micro-cuts that caused production shutdown, and also to be able to reduce electricity costs and, above all, fuel due to the auxiliary generator set. For this, firstly, the consumption needs of the winery will be analysed, closely linked to the production process and the technical needs to be taken into account. Next, the electrical microgrid formed by photovoltaic generators, lithium batteries, electrical network and generator set will be studied, which by means of a programmed energy manager will supply consumption in different ways depending on the conditions. Next and as a development phase, different design proposals will be evaluated taking into account different variables such as the orientation and power of the panels, related to the surface area. Energy studies will be carried out with PVsol simulator based on the ability to vary these parameters to obtain the optimal plant design, that is, the one with the highest profitability. Finally, the solution finally applied will be described and justified, describing and sizing the components used and carrying out a study of the estimated production and profitability of the investment throughout its useful life. These types of projects show the real impact that this type of facility has on the environment, gradually contributing to an energy transition based on renewable energy and demonstrating that this type of investment is profitable in a very few years and, in addition, helps to promote the image of companies committed to the environment, which translates into better customer vision and sales increase.

En este trabajo se trata la problemática de la intermitencia de las fuentes de energía renovables, así como el reto del almacenamiento de la energía. Concretamente se basa en el principio de “Power to Gas to Power”. Este método pretende utilizar la electricidad producida de forma sostenible para obtener hidrógeno mediante electrólisis. De esta manera se busca poder volver a transformarlo en electricidad cuando se necesite mediante una pila a combustible. Esto puede ser especialmente interesante para aprovechar los picos de producción energética que experimentan las fuentes renovables, y paliar otros intervalos de producción menor. Para estudiar la viabilidad de este principio se ha realizado la modelización del sistema con Matlab, que incluye la producción de hidrógeno, el almacenamiento y la producción de electricidad mediante la pila a combustible ajustándose a datos de producción y consumo reales. Con esta modelización se analizan diversos casos de estudio., This report deals with the problem of the intermittency of renewable energy sources and the challenge of energy storage. Specifically, it is based on the principle of "Power to Gas to Power". This method aims to use sustainably produced electricity to obtain hydrogen by means of electrolysis. The aim is to be able to convert it back into electricity when needed by means of a fuel cell. This could be particularly interesting to take advantage of the energy production peaks experienced by renewable sources and mitigate other intervals of lower production. In order to study the feasibility of this principle, the system has been modelled with Matlab, including hydrogen production, storage and electricity production by the fuel cell, using real production and consumption data. This modelling is used to analyse various case studies, Departamento de Ciencias de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, Expresión Gráfica en la Ingeniería, Ingeniería Cartográfica, Geodesia y Fotogrametría, Ingeniería Mecánica e Ingeniería de los Procesos de Fabricación, Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales

El trabajo muestra el Ciclo de Mejora en el Aula (CIMA) implementado en la asignatura de Centrales Solares del Grado de Ingeniería de la Energía, y en concreto, en la tecnología de concentración cilindropabólica. El objetivo de esta tercera edición del CIMA en esta asignatura es la comprensión de los conceptos fundamentales de todos los componentes claves de la tecnología, lo que incluye el campo solar, el fluido caloportador y los sistemas de almacenamiento. Tras la implementación de un modelo metodológico basado en las ideas de los alumnos y en las actividades de contrate, el CIMA implementado ha cumplido con los objetivos establecidos., The work shows the Cycle of Improvement in the Classroom (CIMA) implemented in the subject of Solar Power Plants of the Degree in Energy Engineering, and specifically, in the technology of hydrobolic concentration. The objective of this third edition of CIMA in this subject is the understanding of the fundamental concepts of all the key components of technology, including the solar field, heat transfer fluid and storage systems. After the implementation of a methodological model based on the ideas of the students and the contracting activities, the CIMA implemented has fulfilled the established objectives.

The following article presents the design and fabrication of an energy storage prototype based on an elliptical bicycle and a 36 VDC brushless motor. The article also presents and explains measurements according to tests performed with different configurations in the control circuit and transmission., En el siguiente artículo se presenta el diseño y fabricación de un prototipo de almacenamiento de energía basado bicicleta elíptica y un motor sin escobillas de 36 VDC. En el artículo se presentan y explican de igual manera mediciones de acuerdo con pruebas realizadas con distintas configuraciones en el circuito de control y transmisión.

En este proyecto se realizó el diseño de un sistema generador de energía a partir del trabajo generado en las bicicletas estáticas de gimnasio del conjunto residencial Tenerife en Bogotá, con el propósito de encontrar una forma de eficiente de generar energía capaz de reducir los consumos energéticos provenientes de la red eléctrica pública, así como reducir los costos de energía al mes. Para ello se plantea una forma de generación energética limpia, reduciendo la contaminación ambiental producida por las centrales eléctricas que producen dicha energía a través de la quema de combustibles fósiles, liberando dióxido de carbono y otros gases nocivos que contaminan el ambiente.

[Resumen] Este trabajo aborda el problema del modelado y gestión de una estación de carga inteligente para vehículos eléctricos (EVCS) que sea adecuada para la carga rápida y ultrarrápida de CC al tiempo que proporciona un estrés mínimo en la red eléctrica. La estación de carga se gestiona de forma que sea alimentada por energía fotovoltaica (FV) o por la red eléctrica, con el soporte adicional de un sistema de almacenamiento basado en batería. Se explora una estrategia de control de horizonte deslizante formulando el problema como una optimización mixta cuadrática entera (MIQP) para gestionar de forma eficiente la política de intercambios de energía de la instalación. Complementariamente, para mitigar la fuente de incertidumbre sobre la demanda de energía y la producción solar se han utilizado estrategias de predicción basadas en machine learning. Las simulaciones ilustran la viabilidad de la estrategia de control propuesta y su mejor comportamiento en relación a estrategias heurísticas.