Mejorar la producción de energía hidroeléctrica, objetivo de un nuevo proyecto H2020 liderado por la UPC

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Xavier Escaler, investigador de la UPC y coordinador del proyecto AFC4Hydro, en la central eléctrica de Svorka, en Surnadalen (Noruega).

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Morten Kjeldsen, de Flow Design Bureau AS, inspecciona el tubo de aspiración en la central eléctrica de Svorka, en Surnadal (Noruega), antes de estudiar visualmente el flujo de salida de la turbina.

Xavier Escaler, investigador del Centro de Diagnóstico Industrial y Fluidodinámica (CDIF) de la UPC, lidera el proyecto europeo 'AFC4Hydro', que tiene como objetivo diseñar y validar un sistema de control activo (AFC) para turbinas hidráulicas que evaluará en tiempo real la salud estructural de la turbina y mejorará su rendimiento. Se trata de desarrollar tecnologías que permitan impulsar el crecimiento de las nuevas energías renovables dentro del sistema europeo de generación eléctrica integrado.

20/06/2019

Un consorcio formado por investigadores de diferentes universidades y empresas ha recibido financiación de la Comisión Europea, en el marco del programa Horizon 2020, para poner en marcha el proyecto Active Flow Control system FOR improving Hydraulic turbine performances at off-design Operation (AFC4Hydro) y mejorar el rendimiento de las turbinas hidráulicas, evitando así los flujos nocivos que aparecen en la máquina. El profesor e investigador Xavier Escaler, del Centro de Diagnóstico Industrial y Fluidodinámica (CDIF) y del Departamento de Mecánica de Fluidos de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC), lidera el proyecto, que se centra en desarrollar una nueva tecnología para mejorar la producción de energía hidroeléctrica y poder, así, impulsar el crecimiento de las nuevas energías renovables dentro del sistema europeo de generación eléctrica integrado. Los socios del proyecto estiman que el valor de mercado de su implementación futura gira en torno a los 1,5 billones de euros y que beneficiará, principalmente, a pequeñas y medianas empresas.

Concretamente, se plantea diseñar, implementar y validar un sistema de control activo (AFC) para turbinas hidráulicas que se encargue de evaluar, en tiempo real, la salud estructural de la turbina y de actuar sobre su flujo interno mediante la inyección de chorros de agua y de pulsaciones de presión. De este modo, se podrán mitigar los flujos nocivos que aparecen en la máquina cuando esta trabaja fuera de sus condiciones nominales (fuera de su punto de diseño o de máximo rendimiento) o está sometida a cambios de potencia transitorios. Con la nueva tecnología también se prevé incrementar la flexibilidad de las turbinas, ya que se extenderá el rango de potencia generada y aumentará su rendimiento. También mejorará su fiabilidad aumentando el ciclo de vida y reducirá los costes de mantenimiento asociados a su desgaste.

Pruebas en laboratorios y centrales hidroeléctricas
En el proyecto también participa Luleå Tekniska Universitet (Suecia); las empresas Flow Design Bureau AS (Noruega) y Stiftelsen Porjus Vattenkraftcenter (Suecia), y dos de las mayores productoras de hidroelectricidad de Europa, Stakraft y Vatettenfall, de Noruega y Suecia, respectivamente.

La tecnología AFC4Hydro se probará en los laboratorios de las dos universidades implicadas –en el Laboratorio de Hidráulica del Departamento de Mecánica de Fluidos en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona (ETSEIB) y en Luleå–, en un banco de pruebas a escala reducida de hidroturbinas en Suecia y en varias unidades regulares de turbinas en Noruega y Suecia, donde se efectuarán pruebas de campo para demostrar la viabilidad del proyecto en entornos industriales.

El proyecto AFC4Hydro, de una duración de cuatro años, ha comenzado el 1 de junio y ha recibido una financiación de 4,7 millones de euros por parte de la Comisión Europea.

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