Control activo para mejorar el rendimiento de las turbinas hidráulicas

Un consorcio formado por diferentes universidades y empresas ha recibido financiación de la Comisión Europea, en el marco del programa Horizon2020, para poner en marcha el proyecto Active Flow Control system FOR improving Hydraulics 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 Centro de Diagnóstico Industrial y Fluidodinámica (CDIF 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 de los 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 ésta 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 la 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 la UPC y en Luleå-; a un banco de pruebas a escala reducida de hidroturbines 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.