Limita la finalización exitosa de un proyecto de cinco años a través del programa de Máquinas Eléctricas de Próxima Generación de la Oficina de Fabricación Avanzada del Departamento de Energía de EE. UU.
El equipo de GE Research Converter creó una turbina eólica virtual de 3,5 MW en el laboratorio para demostrar su «Torre de energía» a gran escala.
La nueva arquitectura modular de los aerogeneradores permitirá una mayor resistencia y confiabilidad al aislar cualquier problema en bloques individuales sin comprometer el sistema general del convertidor.
El nuevo convertidor promueve los desarrollos de próxima generación para el negocio eólico de GE, al tiempo que crea más oportunidades potenciales de comercialización en el sector de conversión de energía en general.
Un equipo de ingenieros del grupo de Sistemas Eléctricos de GE Research ha logrado una de las primicias mundiales en el sector de conversión de energía, demostrando un convertidor de energía eólica modular de múltiples niveles a escala MW en su laboratorio en el norte del estado de Nueva York. La demostración culmina con éxito el objetivo clave de un proyecto de cinco años a través del programa de Máquinas Eléctricas de Próxima Generación de la Oficina de Fabricación Avanzada (AMO) del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE).
Si bien el objetivo principal del programa era demostrar el convertidor de energía eólica, otro resultado positivo del proyecto fue el desarrollo y demostración de un sistema de conversión de energía temprana para vuelos eléctricos híbridos. El vuelo eléctrico híbrido es otra área de enfoque clave para GE Research y para la AMO del DOE.
Para llevar a cabo la demostración del convertidor eólico, los ingenieros de GE convirtieron uno de sus laboratorios en el campus en una turbina eólica virtual de 3,5 MW equipada con un generador eólico real y una caja de cambios del negocio de energías renovables de GE. Luego, los científicos de GE desarrollaron, construyeron e integraron su “Torre de Poder” modular de varios niveles, tal como la acuñó el equipo, en este entorno virtual. La configuración permitió que el convertidor se probara en condiciones reales, como si una turbina eólica de más de 300 pies de altura estuviera de pie y girando en medio del campus de investigación de GE.
“La capacidad de construir y probar este tipo de arquitectura de conversión de energía modular innovadora a escala es un testimonio del poder de la asociación gubernamental y la investigación industrial para traducir nuevas tecnologías en soluciones reales que transforman el futuro de la energía”, dijo Nathaniel Hawes, ingeniero principal en el grupo de Sistemas Eléctricos de GE Research y líder de proyectos. «A través de nuestro trabajo en este proyecto, hemos avanzado la pelota en la tecnología futura de convertidores eólicos y hemos creado más oportunidades potenciales para implementar esta tecnología en otras partes del sector de conversión de energía».
Hawes señaló que su equipo ahora está explorando oportunidades comerciales potenciales con el negocio de conversión de energía de GE, que vende soluciones de conversión de energía a sectores especializados como energía, marina y otras industrias.
Hawes dijo: «La flexibilidad operativa que proporciona nuestro sistema modular es particularmente atractiva para las aplicaciones de la industria que otorgan una gran importancia a la resistencia y la confiabilidad». Los sistemas de conversión de energía de hoy en día generalmente pueden operar durante largos períodos de tiempo, pero cuando una sola placa de circuito falla, todo el sistema se desactiva temporalmente. Y con la obsolescencia que se encuentra a menudo alrededor de las piezas para repararlas, estas reparaciones suelen retrasarse. Con una arquitectura modular, la dinámica es totalmente diferente.
Torre de poder
Leyenda: En la foto se muestra el nuevo convertidor de energía eólica modular de varios niveles de GE, conocido como «Torre de energía», que los investigadores de GE demostraron a gran escala en sus instalaciones de laboratorio de Niskayuna con la potencia equivalente a una turbina eólica de 3,5 MW.
Conversión de energía de GE «Torre de energía»
La nueva arquitectura modular de conversión de energía de varios niveles de GE, dice Hawes, se construyó como bloques de juguete o ladrillos.
«A diferencia de una gran caja de conversión de energía, creamos uno o unos pocos bloques de construcción estándar y luego construimos y» apilamos «múltiples bloques de construcción para crear una variedad de sistemas de conversión de energía que controlan colectivamente la salida de energía», Hawes dicho. “Si un bloque de construcción falla, no tengo que preocuparme porque los otros bloques de construcción o cajas seguirán funcionando bien e incluso puedo diseñar mis sistemas con cajas o ‘ladrillos’ adicionales, como redundancia, que puedo activar para complementar los que están fuera de línea «.
Hawes señaló que las reparaciones de las cajas más pequeñas en comparación con un sistema grande en realidad también se pueden hacer más rápido, además del inventario reducido de repuestos y el costo del ciclo de vida del producto.
“Estamos en los albores de una nueva revolución en la conversión de energía, con la demostración exitosa de un sistema de conversión de energía modular de varios niveles. Estamos entusiasmados de dar los siguientes pasos para explorar nuevas oportunidades comerciales con el negocio de conversión de energía de GE, mientras continuamos el viaje en un sector de conversión de energía más amplio «.
