Nueva herramienta para la regulación del sistema de recuperación energética

Una investigación becada por la Cátedra Aguas de Valencia ha desarrollado una herramienta de análisis para la regulación de un sistema de recuperación energética, basado en administrar las consignas de caudal y de presión en un sistema de distribución de agua de manera eficiente.

Este es el principal resultado del Trabajo Final de Máster: “Propuesta metodológica de desarrollo de una herramienta de análisis para la regulación en un sistema de recuperación energética aplicado a un caso de estudio”, realizado por Melvin Alfonso García Espinal y dirigido por los investigadores del Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente de la Universitat Politècnica de València (DIHMA-UPV) , Modesto Pérez Sánchez, Amparo López Jiménez y Pilar Conejos Fuertes.

El trabajo aborda el potencial que tienen los sistemas de recuperación energética en los sistemas de distribución de agua y cómo estos pueden mejorar la eficiencia energética y la sostenibilidad. Para ello, busca diseñar una estrategia para que la recuperación de energía no interfiera en el buen servicio en los puntos de consumo de la red.

“En los últimos años ha cobrado protagonismo el uso de las bombas operando como turbinas (PATs por sus siglas en inglés) para la recuperación de energía a pequeña escala”  

“El constante crecimiento de la población ha sido responsable del aumento en el consumo energético, siendo el sector del agua uno de los mayores consumidores de energía, donde los procesos de transporte y tratamiento son de los más demandantes. Por ello, conociendo el nexo agua-energía es posible entender la relación que tienen estos dos factores tan importantes para el desarrollo de la sociedad”, afirma el autor del estudio, Melvin Alfonso García Espinal.

En este contexto, en los últimos años ha cobrado protagonismo el uso de las bombas operando como turbinas (PATs por sus siglas en inglés) para la recuperación de energía a pequeña escala, siendo posible aprovechar el salto hidráulico y teniendo una inversión inicial mucho menor que una turbina convencional.  

Características de la herramienta

La herramienta combina la regulación de las redes de distribución de agua con sistemas de recuperación energética instalados. Para ello, analiza una aducción, que supone unas condiciones de presión que podrían permitir la instalación de sistemas de recuperación energética, y así poder obtener las estrategias de regulación necesarias para maximizar la energía recuperada en el sistema.

“El uso de un sistema de PATs trabajando a su velocidad de giro nominal y acompañado con válvulas reductoras de presión para disipar los excesos de presiones que no se puedan recuperar, consiste en una regulación hidráulica (RH).  Por su parte, la regulación eléctrica (RE) basa su actuación en operar la máquina a velocidad de giro variable, con lo que se logra poder modificar la curva motriz de las máquinas y adaptarla a los caudales y alturas disponibles”, explica el estudiante becado por la Cátedra Aguas de Valencia.

La herramienta de simulación se ha aplicado a un caso de estudio de un abastecimiento real, con el fin de poder realizar un análisis y un diseño aplicado. “Los resultados determinan regulación hidráulica-eléctrica es una apuesta por la eficiencia y sostenibilidad, ya que es posible incrementar la energía recuperada en una red de distribución de agua y al mismo tiempo, mejorar su eficiencia regulando los recursos hídricos de una manera adecuada”, resalta Melvin Alfonso García Espinal.