Millorar la producció d’energia hidroelèctrica, objectiu d’un nou projecte H2020 liderat per la UPC
Xavier Escaler, investigador de la UPC i coordinador del projecte AFC4Hydro, a la central elèctrica de Svorka, a Surnadalen (Noruega).
Morten Kjeldsen, de Flow Design Bureau AS, inspecciona el tub d’aspiració a la central elèctrica de Svorka, a Surnadalen (Noruega), abans d'estudiar visualment el flux de sortida de la turbina.
Xavier Escaler, investigador del Centre de Diagnòstic Industrial i Fluïdodinàmica (CDIF) de la UPC, lidera el projecte europeu ‘AFC4Hydro’, que té com a objectiu dissenyar i validar un sistema de control actiu (AFC) per a turbines hidràuliques que avaluarà en temps real la salut estructural de la turbina i en millorarà el seu rendiment. Es tracta de desenvolupar tecnologies que permetin impulsar el creixement de les noves energies renovables dins del sistema europeu de generació elèctrica integrat.
20/06/2019
Un consorci format per investigadors de diferents universitats i empreses ha rebut finançament de la Comissió Europea, en el marc del programa Horizon 2020, per posar en marxa el projecte Active Flow Control system FOR improving HYDRaulic turbine performances at off-design Operation (AFC4Hydro) i millorar el rendiment de les turbines hidràuliques, evitant així els fluxos nocius que apareixen dins la màquina. El professor i investigador Xavier Escaler, del Centre de Diagnòstic Industrial i Fluïdodinàmica (CDIF) i del Departament de Mecànica de Fluids de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC), lidera el projecte, que se centra a desenvolupar una nova tecnologia per millorar la producció d’energia hidroelèctrica i poder, així, impulsar el creixement de les noves energies renovables dins del sistema europeu de generació elèctrica integrat. Els socis dels projecte estimen que el valor de mercat de la seva implementació futura gira al voltant dels 1.500 milions d’euros i que beneficiarà, principalment, a petites i mitjanes empreses.
Concretament, es planteja dissenyar, implementar i validar un sistema de control actiu (AFC) per a turbines hidràuliques que s’encarregui d’avaluar, en temps real, la salut estructural de la turbina i d’actuar sobre el seu flux intern mitjançant la injecció de raigs d’aigua i de pulsacions de pressió. D’aquesta manera, es podran mitigar els fluxos nocius que apareixen dins la màquina quan aquesta treballa fora de les seves condicions nominals (fora del seu punt de disseny o de màxim rendiment) o està sotmesa a canvis de potència transitoris. Amb la nova tecnologia també es preveu incrementar la flexibilitat de les turbines, ja que s’estendrà el rang de potència generada i n’augmentarà el seu rendiment. També millorarà la seva fiabilitat augmentant-ne el cicle de vida i reduirà els costos de manteniment associats al seu desgast.
Proves en laboratoris i centrals hidroelèctriques
En el projecte també hi participa la Luleå Tekniska Universitet (Suècia); les empreses Flow Design Bureau AS (Noruega) i Stiftelsen Porjus Vattenkraftcenter (Suècia), i dos de les majors productores d’hidroelectricitat d’Europa, Stakraft i Vatettenfall, de Noruega i Suècia, respectivament.
La tecnologia AFC4Hydro es provarà als laboratoris de les dues universitats implicades –al Laboratori d’Hidràulica del Departament de Mecànica de Fluids a l’Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona (ETSEIB) i a Luleå– ; a un banc de proves a escala reduïda d’hidroturbines a Suècia i a diverses unitats regulars de turbines a Noruega i Suècia, on s’efectuaran proves de camp per demostrar la viabilitat del projecte en entorns industrials.
El projecte AFC4Hydro, d’una durada de quatre anys, ha començat l’1 de juny i ha rebut un finançament de 4,7 milions d’euros per part de la Comissió Europea.
