ES2919855T3 - Sistema de generación de energía eléctrica y método para generar energía eléctrica - Google Patents

Sistema de generación de energía eléctrica y método para generar energía eléctrica Download PDF

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Luis Jose Garces
Sumit Bose
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Abstract

Se proporciona un sistema de generación de energía eléctrica y un método para generar energía eléctrica. El sistema de generación de energía eléctrica utiliza un controlador maestro para el control de la operación de dispositivos acoplados a una cuadrícula eléctrica de CA (36) y la red eléctrica de CC (34) en función de los valores de los parámetros asociados con un generador de energía renovable (20). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de generación de energía eléctrica y método para generar energía eléctrica
Los sistemas de generación de energía conectados como una mini-red eléctrica han utilizado generadores de ener­ gía convencionales, tales como generadores de energía de combustibles fósiles y generadores de energía renovable para suministrar energía eléctrica a una carga. Un problema comúnmente asociado con este tipo de sistemas de generación de energía es que la cantidad de energía consumida por las cargas acopladas a la mini-red eléctrica así como la energía generada por las fuentes renovables conectadas a la mini-red no pueden ser controladas central­ mente durante el funcionamiento. En consecuencia, se requiere que el sistema de generación de energía tenga conectados (en funcionamiento o en espera) generadores de energía convencionales que tengan al menos una capacidad para producir el 100% de la energía eléctrica consumida por las cargas acopladas eléctricamente a la mini-red, independientemente de si los generadores de energía renovable pueden suministrar una parte de la ener­ gía eléctrica. Véase, por ejemplo, el documento EP 1387462. Por lo tanto, el sistema de generación de energía utiliza más generadores de energía convencionales de los que realmente se necesitan, lo cual aumenta el costo de operar el sistema de generación de energía y hace que la operación de la mini-red no sea rentable e impide además su utilización a gran escala.
El documento Carta et al, "Análisis del funcionamiento de un innovador sistema de ósmosis inversa con energía eólica instalado en Canarias", (SOLAR ENERGY, vol. 75, núm. 2, agosto 2003, páginas 153-168, XP004465034) presenta un análisis operativo del prototipo de un innovador sistema de desalinización alimentado por energía eólica totalmente autónomo. El sistema consiste en un parque eólico, compuesto por dos turbinas eólicas y un volante de inercia, que opera aislado de las redes eléctricas convencionales y que abastece las necesidades energéticas de un grupo de ocho módulos de ósmosis inversa (OI) durante todo el proceso de desalación. En concreto, la estrategia operativa automática controla el número de plantas de OI que deben conectarse o desconectarse en un momento dado para adaptarse al suministro variable de energía eólica.
En consecuencia, se proporcionan diversos aspectos y realizaciones de la presente invención, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.
Otros sistemas y/o métodos de acuerdo con las realizaciones resultarán o serán evidentes para un experto en la técnica tras la revisión de los dibujos que siguen y la descripción detallada proporcionada únicamente a modo de ejemplo. Se pretende que todos estos sistemas y métodos adicionales estén dentro del alcance de la presente in­ vención y estén protegidos por las reivindicaciones que se acompañan. Las figuras 1 y 2 son diagramas de bloques de un sistema de generación de energía eléctrica de acuerdo con una realización ejemplar; y
Las figuras 3 a 6 son diagramas de flujo de un método para generar energía eléctrica utilizando el sistema de las figuras 1 y 2, de acuerdo con otra realización ejemplar.
Con referencia a la figura 1, se ilustra un sistema de generación de energía eléctrica 10 para generar energía eléctri­ ca. El sistema de generación de energía eléctrica 10 genera voltajes utilizando generadores de energía renovable y generadores de energía convencionales que se transfieren a través de una red eléctrica de CC y una red eléctrica de CA para cargar dispositivos. Un generador de energía renovable se define como cualquier dispositivo de genera­ ción de energía que utiliza una fuente de energía renovable (por ejemplo, energía eólica, energía solar, energía geotérmica, energía hidroeléctrica) para generar energía eléctrica. Un generador de energía no renovable se define como cualquier dispositivo de generación de energía que utiliza un combustible fósil (por ejemplo, gasolina, diésel, carbón, gas natural) para generar energía eléctrica. El sistema de generación de energía eléctrica 10 incluye un generador de energía de turbina eólica 20, un dispositivo de conversión de voltaje 22, una matriz de células fotovoltaicas 24, un convertidor de CC/CA 26, un generador de energía de micro-turbina 28, un dispositivo de conversión de voltaje 30, un generador de energía no renovable 32, una red eléctrica de CC 34, una red eléctrica de CA 36, dispositivos de carga controlables 40, 42, un dispositivo de almacenamiento de energía 44, convertidores de CC/CA 46, 48, convertidores de CA/CC 50, 52, dispositivos de carga no controlables 54, 56, un controlador maestro 58, un bus térmico 60, un generador térmico 62, un dispositivo de almacenamiento de energía térmica 64 y una carga tér­ mica 66.
El generador de energía de turbina eólica 20 se proporciona para generar un voltaje de CA utilizando energía eólica. El generador de energía de turbina eólica 20 incluye un controlador local 80 y un generador de energía 82. El gene­ rador de energía 82 está configurado para generar un voltaje de CA basado en la rotación de una pala de turbina (no mostrada), que se transmite al dispositivo de conversión de voltaje 22. El controlador local 80 está configurado para controlar el funcionamiento del generador de energía 82 y para calcular un nivel de energía previsto del generador de energía 82 en función de los parámetros operativos medidos asociados con el generador de energía 82. El con­ trolador local 80 se comunica operativamente con el controlador maestro 58 y está configurado además para trans­ mitir un mensaje que tiene el nivel de energía previsto del generador de energía 80 al controlador maestro 58.
El dispositivo de conversión de voltaje 22 se proporciona para convertir el voltaje de CA recibido del generador de energía de turbina eólica 22 en un voltaje de CC que se aplica a la red eléctrica de CC 34 y un voltaje de CA que se aplica a la red eléctrica de CA 36. El dispositivo de conversión de voltaje 22 incluye un convertidor de CA/CC 84, un condensador 86 y un convertidor de CC/CA 88. El convertidor de CA/CC 84 está acoplado eléctricamente entre el generador de energía 82 y el condensador 86. El condensador 86 está acoplado eléctricamente al convertidor de CA /CC 84, a la red eléctrica de CC 34 y al convertidor de CC/CA 88. El convertidor de CC/CA 88 está acoplado eléctri­ camente entre el condensador 86 y la red eléctrica de CA 36. Durante el funcionamiento, el convertidor de CA/CC 84 convierte el voltaje de CA del generador de energía 82 en un voltaje de CC que se almacena en el condensador 86. El voltaje de CC del condensador 86 se aplica a la red eléctrica de CC 34. Además, el convertidor de CC/CA 88 convierte el voltaje de CC del condensador 86 en un voltaje de CA que se aplica a la red eléctrica de CA 36.
La matriz de células fotovoltaicas 24 se proporciona para generar un voltaje de CC utilizando energía solar. La ma­ triz de células fotovoltaicas 24 incluye un controlador local 96 y células fotovoltaicas 98. Las células fotovoltaicas 98 están configuradas para generar un voltaje de CC basado en una cantidad de energía solar recibida por las células fotovoltaicas 98, que se transmite a la red eléctrica de CC 34 y al convertidor CC/CA 26. El controlador local 96 está configurado para controlar el funcionamiento de las células fotovoltaicas 98 y para calcular un nivel de energía pre­ visto de las células fotovoltaicas 98 basándose en parámetros operativos medidos asociados con las células fotovoltaicas 98. El controlador local 96 se comunica operativamente con el controlador maestro 58 y además está configu­ rado para transmitir un mensaje que tiene el nivel de energía previsto de las células fotovoltaicas 98 al controlador maestro 58.
El convertidor de CC/CA 26 se proporciona para convertir el voltaje de CC recibido de la matriz de células fotovoltai­ cas 24 a un voltaje de CA que se aplica a la red eléctrica de CA 36. El convertidor de CC/CA 26 está acoplado eléc­ tricamente entre las células fotovoltaicas 98 y la red eléctrica de CA 36.
El generador de energía de microturbina 28 se proporciona para generar un voltaje de CA. El generador de energía de microturbina 28 incluye un controlador local 106 y un generador de energía 108. El generador de energía 108 está configurado para generar un voltaje de CA que se transmite al dispositivo de conversión de voltaje 30. El con­ trolador local 106 está configurado para controlar la operación del generador de energía 108 y para calcular un nivel de energía previsto del generador de energía 108 basado en parámetros operativos medidos asociados con el gene­ rador de energía 108. El controlador local 108 se comunica operativamente con el controlador maestro 58 y está configurado además para transmitir un mensaje que tiene el nivel de energía previsto del generador de energía 108 al controlador maestro 58.
El dispositivo de conversión de voltaje 30 se proporciona para convertir el voltaje de CA recibido del generador de energía de microturbina 28 en un voltaje de CC que se aplica a la red eléctrica de CC 34 y un voltaje de CA que se aplica a la red eléctrica de CA 36. El dispositivo de conversión de voltaje 30 incluye un convertidor CA/CC 110, un condensador 112 y un convertidor CC/CA 114. El convertidor CA/CC 110 está acoplado eléctricamente entre el generador de energía 108 y el condensador 112. El condensador 112 está acoplado eléctricamente al convertidor de CA/CC 110, la red eléctrica de CC 34 y el convertidor de CC/CA 114. El convertidor 114 de CC/CA está acoplado eléctricamente entre el condensador 112 y la red 36 eléctrica de CA. Durante el funcionamiento, el convertidor de CA/CC 110 convierte el voltaje de CA del generador de energía 108 en un voltaje de CC que se almacena en el condensador 112. El voltaje de CC del condensador 112 se aplica a la red eléctrica de CC 34. Además, el converti­ dor de CC/CA 114 convierte el voltaje de CC del condensador 112 en un voltaje de CA que se aplica a la red eléctri­ ca de CA 36.
El generador de energía no renovable 32 se proporciona para generar un voltaje de CA quemando un combustible fósil, como gasolina, diésel o gas natural, por ejemplo. El generador de energía de combustible fósil 32 incluye un controlador local 116 y un generador de energía 118. El generador de energía 118 está configurado para generar un voltaje de CA quemando un combustible fósil, que se transmite a la red eléctrica de CA 36. El controlador local 116 está configurado para controlar el funcionamiento del generador de energía 118. El controlador local 116 se comuni­ ca operativamente con el controlador maestro 58 y está configurado además para inducir al generador de energía 118 a generar un voltaje de CA en respuesta a un mensaje de comando del controlador maestro 58.
Haciendo referencia a la figura 2, el dispositivo de carga controlable 40 se proporciona para producir gas hidrógeno a partir de agua. Además, el dispositivo de carga controlable 40 está configurado para consumir una cantidad varia­ ble de energía eléctrica de la red eléctrica de CA 36 y de la red eléctrica de CC 34. El dispositivo de carga controla­ ble 40 incluye un controlador local 130 y un dispositivo electrolizador 132. En la realización ejemplar, el dispositivo electrolizador 132 está acoplado eléctricamente tanto a la red eléctrica CA 36 como al convertidor CC/CA 46. En una realización ejemplar alternativa, el dispositivo electrolizador 132 podría acoplarse solo a uno de entre el convertidor CC/CA y la red eléctrica CA 36. El dispositivo electrolizador 132 recibe un voltaje de CA y genera una cantidad pre­ determinada de gas hidrógeno utilizando el voltaje de CA. El controlador local 130 está configurado para controlar una cantidad de energía eléctrica utilizada por el dispositivo electrolizador 132 cuando produce hidrógeno gaseoso a partir de agua. El controlador local 130 se comunica operativamente con el controlador maestro 58 y además está configurado para inducir al dispositivo electrolizador 132 a consumir una cantidad predeterminada de energía eléctri­ ca en respuesta a un mensaje que tiene un valor de energía ordenado desde el controlador maestro 58.
El convertidor CC/CA 46 está acoplado eléctricamente entre la red eléctrica CC 34 y el dispositivo electrolizador 132. El convertidor CC/CA 46 se proporciona para convertir un voltaje de CC en la red eléctrica CC 34 en un voltaje de CA. El voltaje de CA en un nodo 154 producido tanto por el convertidor eléctrico CA 36 como por el convertidor CC/CA 46 es utilizado por el dispositivo electrolizador 132 para producir gas hidrógeno a partir de agua.
El dispositivo de carga controlable 42 se proporciona para purificar agua salobre o salada. Además, el dispositivo de carga controlable 42 está configurado para consumir una cantidad variable de energía eléctrica de la red eléctrica de CA 36 y de la red eléctrica de CC 34. El dispositivo de carga controlable 42 incluye un controlador local 134 y un dispositivo de desalinización 136. El dispositivo de desalinización 136 está acoplado eléctricamente al convertidor CC/CA 48. El dispositivo de desalinización 136 recibe un voltaje de CA para accionar bombas de agua (no mostra­ das) que purifican una cantidad predeterminada de agua eliminando la sal y otras impurezas del agua. El controlador local 134 está configurado para controlar una cantidad de energía eléctrica utilizada por el dispositivo de desaliniza­ ción 136 al purificar agua. El controlador local 134 se comunica operativamente con el controlador maestro 58 y está configurado además para inducir al dispositivo de desalinización 136 a consumir una cantidad predeterminada de energía eléctrica en respuesta a un mensaje que tiene un valor de energía ordenado desde el controlador maestro 58.
El convertidor CA/CC 52 está acoplado eléctricamente entre la red eléctrica CA 36 y el convertidor CC/CA 48. El convertidor CA/CC 52 está configurado para convertir el voltaje de CA de la red eléctrica CA 36 en un voltaje de CC que es recibido por el convertidor CC/CA 48. El convertidor CC/CA 48 está acoplado eléctricamente entre el conver­ tidor CA/CC 52 y el dispositivo de desalinización 136. El convertidor CC/CA 48 está configurado para convertir un voltaje de CC recibido de la red eléctrica CC 34 así como del convertidor CA/CC 52 en un nodo 158, a un voltaje de CA utilizado por el dispositivo de desalinización 136.
El dispositivo de almacenamiento de energía 44 se proporciona para almacenar energía eléctrica de la red eléctrica de CA 36 y de la red eléctrica de CC 34, o proporcionar energía eléctrica a la red eléctrica de CC 34. El dispositivo de almacenamiento de energía 44 incluye un controlador local 150 y un matriz de baterías 152 que comprende una pluralidad de baterías. El matriz de baterías 152 está acoplado eléctricamente al convertidor CA/CC 50. El controla­ dor local 150 se comunica operativamente con el controlador maestro 58. El controlador local 150 está configurado para controlar si el matriz de baterías 152 almacena energía eléctrica de las redes eléctricas 34, 36 o transfiere energía eléctrica a las redes eléctricas 34, 36, en base a un mensaje que tiene un valor de almacenamiento de energía recibido del controlador maestro 58.
El convertidor de CA/CC 50 está acoplado eléctricamente entre la red eléctrica de CA 36 y la matriz de baterías 152. El convertidor de CA/CC 50 está configurado para convertir el voltaje de CA de la red eléctrica de CA 36 en un volta­ je de CC que es recibido por la matriz de baterías 152.
El dispositivo de carga no controlable 54 está acoplado eléctricamente a la red eléctrica de CC 34. El dispositivo de carga no controlable 54 está configurado para consumir una cantidad constante predeterminada de energía eléctrica de la red eléctrica de CC 34 cuando el dispositivo está activado. Por ejemplo, el dispositivo de carga no controlable 54 comprende uno o más de entre una luz eléctrica, un motor eléctrico, un elemento calefactor o similar.
El dispositivo de carga no controlable 56 está acoplado eléctricamente a la red eléctrica de CA 36. El dispositivo de carga no controlable 56 está configurado para consumir una cantidad constante predeterminada de energía eléctrica de la red eléctrica de CA 36 cuando el dispositivo está activado. Por ejemplo, el dispositivo de carga no controlable 56 comprende uno o más de entre una luz eléctrica, un motor eléctrico, un elemento calefactor o similar.
La red eléctrica CA 36 se proporciona para transferir un voltaje de CA desde los convertidores CC/CA 88, 104, 114 y el generador de energía de combustible fósil 32 a los dispositivos de carga. En la realización ejemplar, la red eléctri­ ca de CA 36 comprende una mini-red eléctrica. Se debe hacer notar que la red eléctrica de CA 36 puede funcionar como una mini-red eléctrica independiente o puede acoplarse eléctricamente a una red eléctrica primaria. Por ejem­ plo, la red eléctrica de CA 36 podría funcionar como una mini-red eléctrica independiente para distribuir energía a dispositivos de carga en una isla.
La red eléctrica de CC 34 está provista para transferir un voltaje de CC desde los convertidores de CA/CC 84, 100, 110 y la matriz de baterías 152 a los dispositivos de carga. En la realización ejemplar, la red eléctrica de CC 34 comprende un dispositivo eléctrico mini-eléctrico.
El controlador maestro 58 se proporciona para coordinar la generación de energía eléctrica por el generador de energía de turbina eólica 20, el conjunto de células fotovoltaicas 24, el generador de energía de microturbina 28 y el generador de energía de combustible fósil 32. El controlador maestro 58 se proporciona además para controlar el consumo de energía eléctrica por parte de los dispositivos de carga controlables 40, 42, y el consumo de energía o suministro de energía por parte del dispositivo de almacenamiento de energía 44. El controlador maestro 58 se co­ munica operativamente con los controladores locales 80, 96, 106, 116, 130, 134 y 150. En particular, el controlador maestro 58 está configurado para generar mensajes que tienen valores de comando que se transmiten a los contro­ ladores locales 80, 96, 106, 116, 130, 134, 150 para controlar la operación de los generadores 20, 24, 28, 32 y de los dispositivos 40, 42, 44, respectivamente.
El generador térmico 62 está acoplado térmicamente al generador de energía 82, a las células fotovoltaicas 98, al generador de energía 108 y al generador de energía 118, para extraer energía térmica de los mismos. El generador térmico 62 transfiere un fluido a través del bus térmico 60 que contiene la energía térmica extraída al dispositivo de almacenamiento de energía térmica 64 y a la carga térmica 66. El dispositivo de almacenamiento de energía térmica 64 está configurado para almacenar la energía térmica del fluido en el mismo.
Haciendo referencia a las figuras 3 a 6, a continuación se explicará un método para generar energía eléctrica utili­ zando el sistema de generación de energía eléctrica 10.
En la etapa 170, el generador de energía de turbina eólica 20 genera un voltaje de CA.
En la etapa 172, el convertidor de CA/CC 84 convierte el voltaje de CA del generador de energía de la turbina eólica 20 en un voltaje de CC en el que al menos una parte del voltaje de CC se transmite a través de la red eléctrica de CC 34.
En la etapa 174, el convertidor CC/CA 88 convierte una parte del voltaje de CC del convertidor CA/CC 84 en un voltaje de CA que se transmite a través de la red eléctrica CA 36.
En la etapa 176, el controlador local 80 determina un primer valor de energía previsto que indica una cantidad pre­ vista de energía eléctrica que generará el generador de energía de turbina eólica 20 para la red eléctrica de CC 34 y para la red eléctrica de CA 36.
En la etapa 178, el controlador local 80 transmite un primer mensaje que tiene el primer valor de energía previsto al controlador maestro 58.
En la etapa 180, la matriz de células fotovoltaicas 24 genera un voltaje de CC que se aplica a la red eléctrica de CC 34 y al convertidor de CC/CA 26.
En la etapa 184, el convertidor de CC/CA 26 convierte una parte del voltaje de CC del conjunto de células fotovoltaicas 24 en un voltaje de CA que se transmite a través de la red eléctrica de CA 36.
En la etapa 186, el controlador local 96 determina un segundo valor de energía prevista que indica una cantidad prevista de energía eléctrica que generará el conjunto de células fotovoltaicas 24 para la red eléctrica de CC 34 y la red eléctrica de CA 36.
En la etapa 188, el controlador local 96 transmite un segundo mensaje que tiene el segundo valor de energía previs­ to al controlador maestro 58.
En la etapa 190, el generador de energía de microturbina 28 genera un voltaje de CA.
En la etapa 192, el convertidor de CA/CC 110 convierte el voltaje de CA del generador de energía de microturbina 28 en un voltaje de CC en el que al menos una parte del voltaje de CC se transmite a través de la red eléctrica de CC 34.
En la etapa 194, el convertidor CC/CA 114 convierte una parte del voltaje de CC del convertidor CA/CC 110 en un voltaje de CA que se transmite a través de la red eléctrica CA 36.
En la etapa 196, el controlador local 106 determina un tercer valor de energía previsto que indica una cantidad pre­ vista de energía eléctrica que generará el generador de energía de microturbina 28 para la red eléctrica de CC 34 y para la red eléctrica de CA 36.
En la etapa 198, el controlador local 106 transmite un tercer mensaje que tiene el tercer valor de energía previsto al controlador maestro 58.
En la etapa 200, la red eléctrica de CA 36 suministra un voltaje de CA al dispositivo de carga controlable 40, y el convertidor de CC/CA 46 convierte el voltaje de CC de la red eléctrica de CC 34 en un voltaje de CA que recibe el dispositivo de carga controlable 40.
En la etapa 202, la red eléctrica de CA 36 suministra un voltaje de CA al convertidor de CA/CC 52 que convierte un voltaje de CA de la red eléctrica de CA 36 en un voltaje de Cc , el voltaje de CC del convertidor de CA/CC 52 y el voltaje de CC la red 34 se convierte a un voltaje de CA utilizando el convertidor de CC/CA 48 que es recibido por el dispositivo de carga controlable 42.
En la etapa 204, la red eléctrica de CC 34 suministra un voltaje de CC al dispositivo de almacenamiento de energía 44, y el convertidor de CA/CC 50 convierte el voltaje de CA de la red eléctrica de CA 36 en un voltaje de CC que recibe el dispositivo de almacenamiento de energía 44.
En la etapa 206, el controlador maestro 58 determina los valores de energía ordenados primero y segundo (PI, P2) para los dispositivos de carga controlables 40, 42, respectivamente, que reciben energía eléctrica de la red eléctrica de CC 34 y de la red eléctrica de CA 36, basándose en al menos uno de los valores de energía previstos primero, segundo y tercero.
En la etapa 208, el controlador maestro 58 transmite mensajes cuarto y quinto que tienen los valores de energía ordenados primero y segundo (PI, P2), respectivamente, a los controladores locales 130, 134 de los dispositivos de carga controlable 40, 42 respectivamente.
En la etapa 210, los controladores locales 130, 134 ajustan una cantidad de energía consumida por los dispositivos de carga controlable 40, 42, respectivamente, en base a los valores de energía ordenados primero y segundo (PI, P2), respectivamente.
En la etapa 212, el controlador maestro 58 determina un valor de almacenamiento de energía (P3) para el dispositi­ vo de almacenamiento de energía 44 basándose en al menos uno de los valores de energía previstos primero, se­ gundo y tercero.
En la etapa 214, el controlador maestro 58 transmite un sexto mensaje que tiene el valor de almacenamiento de energía (P3) al controlador local 150 del dispositivo de almacenamiento de energía 44.
En la etapa 216, el controlador local 150 ajusta una cantidad de energía almacenada o suministrada por el dispositi­ vo de almacenamiento de energía 44 a la red eléctrica de CC 34 en función del valor de almacenamiento de energía (P3).
En la etapa 218, el controlador maestro 58 determina un valor de energía de salida ordenado para un generador de energía no renovable 32 basado en al menos uno de los valores de energía previstos primero, segundo y tercero. En la etapa 220, el controlador maestro 58 transmite un séptimo mensaje que tiene el valor de energía de salida ordenado a un controlador local 116 en el generador de energía no renovable 32.
En la etapa 222, el generador de energía no renovable 32 genera un voltaje de CA que se transmite a través de la red eléctrica de CA 36.
En la etapa 224, el controlador local 116 ajusta una cantidad de energía de salida del generador de energía no reno­ vable 32 a la red eléctrica de CA 36 basándose en el valor de energía de salida ordenado.
En la etapa 226, el generador térmico 62 enruta la energía térmica desde al menos uno de los generadores de ener­ gía de turbina eólica 20, el conjunto de células fotovoltaicas 24, el generador de energía de microturbina 28 y el generador de energía no renovable 32 a través de un bus térmico 60 a al menos uno de entre un dispositivo de car­ ga térmica 64 y un dispositivo de almacenamiento de energía térmica 66. Después de la etapa 226, se sale del mé­ todo.
El método y el sistema de generación de energía eléctrica 10 de la invención proporcionan una ventaja sustancial sobre otros sistemas de generación de energía. En particular, el sistema de generación de energía eléctrica 10 utili­ za un controlador maestro para controlar el funcionamiento de los dispositivos acoplados a una red eléctrica de CA y a una red eléctrica de CC en función de valores de parámetros asociados con un generador de energía renovable. Los métodos descritos anteriormente pueden incorporarse en forma de código de programa de computadora que contiene instrucciones incorporadas en medios tangibles, como disquetes, CD ROM, discos duros o cualquier otro medio de almacenamiento legible por computadora, en el que, cuando el código de programa de computadora es cargado y ejecutado por el controlador maestro 58 y los controladores locales 80, 96, 106, 116, 130, 134 y 150. Aunque la invención se describe con referencia a una realización ejemplar, los expertos en la técnica entenderán que se pueden realizar varios cambios y se pueden sustituir elementos de la misma por equivalencia sin apartarse del alcance de la invención. Además, se pueden hacer muchas modificaciones a las enseñanzas de la invención para adaptarlas a una situación particular sin salirse del alcance de la misma. Por lo tanto, se pretende que la inven­ ción no se limite a la realización descrita para llevar a cabo esta invención, sino que la invención incluye todas las realizaciones que caen dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Además, el uso del término primero, segundo, etc. no denota ningún orden de importancia, sino que el término primero, segundo, etc. se usan para dis­ tinguir un elemento de otro.

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de generación de energía eléctrica, que comprende:
- un primer generador de energía renovable configurado para generar un primer voltaje de CA, teniendo el primer generador de energía renovable un primer controlador (80) configurado para generar un primer men­ saje que tiene al menos un primer valor de parámetro asociado con el primer generador de energía renova­ ble, en el que el primer el valor del parámetro comprende un primer valor de energía prevista que indica una cantidad prevista de energía eléctrica que va a generar el primer generador de energía renovable;
- un convertidor de CA/CC (84) configurado para convertir el primer voltaje de CA en un voltaje de CC en el que al menos una parte del voltaje de CC se transmite a través de una red eléctrica de CC (34);
- un convertidor CC/CA (88) configurado para convertir una parte del voltaje de CC del convertidor CA/CC (84) en un segundo voltaje de CA que se transmite a través de una red eléctrica CA (36);
- un segundo controlador (58) configurado
- para recibir el primer mensaje,
- para determinar un primer valor de energía comandado basado en el primer valor de energía pre­ visto,
- para controlar el funcionamiento de un primer dispositivo (40) acoplado eléctricamente a al menos una de entre la red eléctrica de CA (36) y la red eléctrica de CC (34) en función del primer valor del pa­ rámetro, en el que el primer dispositivo (40) comprende un dispositivo de carga controlable que recibe energía eléctrica de al menos una de entre la red eléctrica de CA (36) y la red eléctrica de Cc (34), y en el que el dispositivo de carga controlable (40) está configurado para ajustar una cantidad de ener­ gía consumida por el dispositivo de carga controlable ( 40) con base en el primer valor de energía co­ mandado, y
- el segundo controlador (58) configurado además para generar un segundo mensaje que tiene el primer valor de energía ordenado que es recibido por el dispositivo de carga controlable (40); y - el sistema de generación de energía eléctrica que comprende además un bus térmico 60, un generador térmico (62), un dispositivo de almacenamiento de energía térmica (64) y una carga térmica (66),
- en el que el generador térmico (62) está acoplado térmicamente al primer generador de energía renovable para extraer energía térmica del mismo, en el que el generador térmico (62) transfiere un fluido a través del bus térmico (60) que contiene la energía térmica extraída al dispositivo de almacenamiento de energía térmi­ ca (64) y a la carga térmica (66).
2. El sistema de generación de energía eléctrica de la reivindicación 1, en el que el primer generador de energía renovable comprende al menos uno de entre un generador de turbina eólica y un generador geotérmico.
3. El sistema de generación de energía eléctrica de la reivindicación 1, en el que el dispositivo de carga controlable (40) comprende al menos uno de entre un dispositivo electrolizador, un dispositivo de desalinización, una luz eléctri­ ca y un motor eléctrico.
4. El sistema de generación de energía eléctrica de la reivindicación 1, en el que el primer dispositivo comprende un dispositivo de almacenamiento de energía (44) que recibe energía eléctrica de al menos una de entre la red eléctrica de CA (36) y la red eléctrica de CC (34).
5. Un método para generar energía eléctrica utilizando el sistema de generación de energía eléctrica de la reivindi­ cación 1, comprendiendo el método las etapas de:
- generar un primer voltaje de CA utilizando el primer generador de energía renovable;
- convertir el primer voltaje de CA en un voltaje de CC utilizando el convertidor de CA/CC (84) en el que al menos una parte del voltaje de CC se transmite a través de la red eléctrica de CC (34);
- convertir una parte del voltaje de CC del convertidor de CA/CC (84) en un segundo voltaje de CA utilizando el convertidor de CC/CA (88) que se transmite a través de la red eléctrica de CA (36);
- generar un primer mensaje que tiene al menos un primer valor de parámetro que está asociado con el pri­ mer generador de energía renovable utilizando el primer controlador (80), que es recibido por el segundo con­ trolador (58); y
- controlar el funcionamiento del primer dispositivo (40) acoplado eléctricamente a la al menos una de entre la red eléctrica de CA (36) y la red eléctrica de CC (34) en función del valor del primer parámetro utilizando el segundo controlador (58),
- determinar el primer valor de energía ordenado en base al primer valor de energía previsto,
- generar un segundo mensaje que tiene el primer valor de energía ordenado que es recibido por el dispositi­ vo de carga controlable (40), y
- encaminar la energía térmica desde el primer generador de energía renovable a través del bus térmico (60) hasta al menos uno de entre el dispositivo de carga térmica (64) y el dispositivo de almacenamiento de ener­ gía térmica (66).
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