Q3193826 (Q3193826): Difference between revisions
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Project | Project Q3193826 in Spain | ||
Revision as of 15:14, 8 October 2021
Project Q3193826 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | No label defined |
Project Q3193826 in Spain |
Statements
154,880.0 Euro
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193,600.0 Euro
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80.0 percent
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1 January 2018
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31 December 2020
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UNIVERSIDAD DE HUELVA
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21041
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EL OBJETIVO GENERAL DE ESTE PROYECTO ES IMPLEMENTAR SOBRE UNA MICRO-RED (µRED) INTELIGENTE, UN SISTEMA DE GESTION DE ENERGIA QUE TENGA EN CUENTA CRITERIOS TECNICOS, ECONOMICOS Y DE DURABILIDAD PARA OPTIMIZAR EL FUNCIONAMIENTO DE CADA UNO DE LOS SISTEMAS QUE INTERVIENEN, A LA VEZ QUE GARANTIZA LA DEMANDA DE ENERGIA Y BALANCE DE POTENCIA EN TODA LA µRED. ESTA SE DISEÑA E IMPLEMENTA MUY COMPLETA Y VERSATIL, DE GENERACION ELECTRICA DISTRIBUIDA A PARTIR DE FUENTES DE ENERGIA RENOVABLE, CON EL HIDROGENO (H2) COMO ELEMENTO DE RESERVA (BACKUP). ADEMAS, SE DESARROLLARA UNA ESTRATEGIA DE GESTION DE H2 PARA MAXIMIZAR EL RENDIMIENTO EN SU PRODUCCION, ALMACENAMIENTO Y CONSUMO EN LA µRED. PARA CONSEGUIR ESTE OBJETIVO GENERAL, LOS OBJETIVOS ESPECIFICOS DE ESTE PROYECTO SON: 1. DISEÑAR Y DESARROLLAR LA ELECTRONICA NECESARIA. 2. MODELAR CADA UNO DE LOS ELEMENTOS QUE COMPONEN LA µRED. 3. DISEÑAR Y DESARROLLAR UN SIMULADOR DE LA µRED. 4. DISEÑAR Y DESARROLLAR MODELOS DE CONTROL PARA LA GESTION ENERGETICA Y EL FLUJO DE H2. 5. DISEÑAR Y DESARROLLAR UN SISTEMA PARA LA MONITORIZACION Y OPERACION DE LA µRED. 6. MONITORIZAR Y OPERAR LA µRED ONLINE. 7. PATENTAR Y TRANSFERIR LA TECNOLOGIA DESARROLLADA A EMPRESAS PARA SU FABRICACION INDUSTRIAL Y COMERCIALIZACION._x000D_ LA µRED, DE DECENAS DE KW, SE CONFIGURA A PARTIR DE LOS ELEMENTOS SIGUIENTES: SISTEMA FOTOVOLTAICO DE 16,2 KW Y EOLICO DE 6,8 KW COMO GENERADORES PRIMARIOS DE ENERGIA RENOVABLE; SISTEMA DE BATERIAS DE 41 KWH COMO ELEMENTO DE BACKUP A CORTO PLAZO Y PILA DE COMBUSTIBLE MODULAR DE 13,6 KW COMO GENERADOR RENOVABLE SECUNDARIO. LA µRED, MEDIANTE ELECTROLIZADORES DE 3 NM³ DE CAPACIDAD DE PRODUCCION TOTAL, GENERARA SU PROPIO H2 CUANDO EL EXCEDENTE DE ENERGIA LO PERMITA. ESTE H2 SERA ALMACENADO EN LAS DOS TECNOLOGIAS ACTUALMENTE VIABLES DESDE EL PUNTO DE VISTA TECNICO: COMPRIMIDO A PRESION Y EN FORMA DE HIDRUROS METALICOS. EL H2 ALMACENADO SERA UTILIZADO COMO ELEMENTO DE BACKUP A LARGO PLAZO, PARA ALIMENTAR LA PILA DE COMBUSTIBLE CUANDO LA DEMANDA DE ENERGIA EN LA µRED NO PUEDA SER SATISFECHA POR LOS GENERADORES PRIMARIOS Y LAS BATERIAS. LA µRED PODRA ESTAR CONECTADA A LA RED ELECTRICA DEL CAMPUS DE "LA RABIDA", DONDE SE UBICA LA ETSI DE LA UNIVERSIDAD DE HUELVA A LA QUE PERTENECE EL EQUIPO DE INVESTIGACION. TAMBIEN, CON OBJETO DE PODER HACER TODO TIPO DE PRUEBAS Y PERFILES DE CONSUMO, SE INTEGRARAN EN LA µRED SENDAS CARGAS ELECTRONICAS PROGRAMABLES DE 5 KW DC Y 18 KW AC._x000D_ ESTE PROYECTO ES CONTINUIDAD DEL TRABAJO DEL EQUIPO DE INVESTIGACION EN LOS ULTIMOS AÑOS, EN BASE A PROYECTOS COMPETITIVOS Y CON EMPRESAS. A PARTIR DE LA BIBLIOGRAFIA CONSULTADA, EL PROYECTO PUEDE SER CONSIDERADO NOVEDOSO POR, ENTRE OTROS, LOS MOTIVOS SIGUIENTES: 1. LA GESTION ENERGETICA INTEGRAL DE UNA µRED MUY COMPLETA Y REAL, QUE GARANTIZA LA DEMANDA A LA VEZ QUE AUMENTA LA VIDA UTIL DE SUS ELEMENTOS, REDUCE LOS COSTES DE OPERACION Y MANTENIMIENTO, Y RESUELVE LA GESTION TOTAL DEL H2: PRODUCCION, ALMACENAMIENTO Y CONSUMO. 2. EL USO DE UNA PILA DE COMBUSTIBLE MODULAR. 3. LA PROPIA CONFIGURACION DE LA µRED: CANTIDAD DE FUENTES, CARGAS, SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO, ACONDICIONADORES DE POTENCIA, INSTRUMENTACION, CONTROLADORES Y POTENCIA TOTAL. 4. EL DESARROLLO DE MODELOS DE CONTROL PARA LOS ELEMENTOS DE LA µRED. 5. EL DESARROLLO DE UN SIMULADOR DE OPERACION DE LA µRED CAPAZ DE GENERAR FALLOS Y DETERIOROS. 6. EL HARDWARE/SOFTWARE ESPECIFICO A DESARROLLAR. 7. LA MONITORIZACION Y OPERACION ONLINE DE LA µRED A MODO DE LABORATORIO REMOTO. (Spanish)
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THE GENERAL AIM OF THIS PROJECT IS TO CARRY OUT, ON A SMART MICRO-GRID (µGRID), AN ENERGY MANAGEMENT SYSTEM THAT TAKES INTO ACCOUNT TECHNICAL, ECONOMIC AND USEFUL LIFETIME CRITERIA TO OPTIMIZE THE PERFORMANCE OF EACH OF THE INVOLVED SYSTEMS, WHILE ENSURING DEMAND ENERGY AND POWER BALANCE THROUGHOUT THE µGRID. THIS IS DESIGNED AND IMPLEMENTED VERY COMPLETE AND VERSATILE, AS DISTRIBUTED POWER GENERATION FROM RENEWABLE ENERGY SOURCES, WITH HYDROGEN (H2) AS BACKUP ELEMENT. IN ADDITION, A H2 MANAGEMENT STRATEGY WILL BE DEVELOPED TO MAXIMIZE PERFORMANCE IN ITS PRODUCTION, STORAGE AND CONSUMPTION IN THE µGRID. TO FULFILL THIS OVERALL GOAL, THE SPECIFIC OBJECTIVES OF THIS PROJECT ARE: 1. TO DESIGN AND DEVELOP THE REQUIRED ELECTRONICS. 2. TO MODEL EACH OF THE ELEMENTS THAT COMPOSE THE µGRID. 3. TO DESIGN AND DEVELOP A µGRID SIMULATOR. 4. TO DESIGN AND DEVELOP CONTROL MODELS TO THE ENERGY MANAGEMENT AND THE H2 FLOW. 5. TO DESIGN AND DEVELOP A SYSTEM FOR MONITORING AND OPERATING THE µGRID. 6. TO MONITOR AND OPERATE THE µGRID ONLINE. 7. TO PATENT AND TRANSFER THE DEVELOPED TECHNOLOGY TO COMPANIES FOR INDUSTRIAL MANUFACTURING AND MARKETING._x000D_ THE TENS OF KW µGRID IS CONFIGURED FROM THE FOLLOWING ELEMENTS: 16.2 KW PHOTOVOLTAIC SYSTEM AND 6.8 KW WIND SYSTEM AS PRIMARY RENEWABLE ENERGY GENERATORS; 41 KWH BATTERY SYSTEM AS SHORT-TERM BACKUP AND 13.6 KW MODULAR FUEL CELL AS SECONDARY RENEWABLE GENERATOR. THE µGRID, USING 3 NM³ ELECTROLYZERS OF TOTAL PRODUCTION CAPACITY, WILL GENERATE ITS OWN H2 WHEN THE SURPLUS ENERGY ALLOWS. THIS H2 WILL BE STORED IN THE TWO TECHNOLOGIES CURRENTLY FEASIBLE FROM THE TECHNICAL POINT OF VIEW: PRESSURE COMPRESSED AND METAL HYDRIDES. THE STORED H2 WILL BE USED AS AN ELEMENT OF LONG-TERM BACKUP TO FEED THE FUEL CELL SYSTEM WHEN ENERGY DEMAND IN THE µGRID CAN NOT BE FULFILLED BY THE PRIMARY GENERATORS AND BATTERIES. THE µGRID MAY BE CONNECTED TO THE ELECTRICAL GRID OF "LA RABIDA" CAMPUS, WHERE THE HIGHER TECHNICAL SCHOOL OF ENGINEERING IS LOCATED AT THE UNIVERSITY OF HUELVA TO WHICH THE RESEARCH TEAM BELONGS. ALSO, IN ORDER TO BE ABLE TO CARRY OUT ALL KINDS OF TESTS AND CONSUMER PROFILES, PROGRAMMABLE ELECTRONIC LOADS OF 5 KW DC AND 18 KW AC WILL BE INTEGRATED INTO THE µGRID._x000D_ THIS PROJECT REPRESENTS CONTINUITY TO THE WORK BEING DONE BY THE RESEARCH TEAM IN RECENT YEARS BASED ON COMPETITIVE RESEARCH PROJECTS AND WITH COMPANIES. FROM THE LITERATURE, THIS PROJECT CAN BE CONSIDERED INNOVATIVE FOR, AMONG OTHERS, THE FOLLOWING REASONS: 1. INTEGRAL ENERGY MANAGEMENT APPLIED TO A VERY COMPLETE AND REAL µGRID, WHICH GUARANTEES DEMAND, WHILE INCREASING THE USEFUL LIFETIME OF ITS ELEMENTS, REDUCES THE COSTS OF OPERATION AND MAINTENANCE, AND SOLVES THE TOTAL H2 MANAGEMENT: PRODUCTION, STORAGE AND CONSUMPTION. 2. THE USE OF A MODULAR FUEL CELL. 3. THE µGRID CONFIGURATION ITSELF: NUMBER OF SOURCES, LOADS, STORAGE SYSTEMS, POWER CONDITIONERS, INSTRUMENTATION, CONTROLLERS AND TOTAL POWER. 4. THE DEVELOPMENT OF CONTROL MODELS FOR THE µGRID ELEMENTS. 5. THE DEVELOPMENT OF A µGRID OPERATION SIMULATOR CAPABLE OF GENERATING FAILURES AND DETERIORATIONS. 6. THE SPECIFIC HARDWARE/SOFTWARE TO BE DEVELOPED. 7. ONLINE MONITORING AND OPERATION OF THE µGRID AS A REMOTE LABORATORY. (English)
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Huelva
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Identifiers
DPI2017-85540-R
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