Power management of islanded Self-Excited Induction Generator reinforced by energy storage systems

Self-Excited Induction Generators (SEIGs), e.g., Small-Scale Embedded wind generation, are increasingly used in electricity distribution networks. The operational stability of stand-alone SEIG is constrained by the local load conditions: stability can be achieved by maintaining the load’s active and reactive power at optimal values. Changes in power demand are dependent on customers’ requirements, and any deviation from the pre-calculated optimum setting will affect a machine’s operating voltage and frequency. This paper presents an investigation of the operation of the SEIG in islanding mode of operation under different load conditions, with the aid of batteries as an energy storage source. In this research a current-controlled voltage-source converter is proposed to regulate the power exchange between a direct current (DC) energy storage source and an alternating current (AC) grid, the converter’s controller is driven by any variation between machine capability and load demand. In order to prolong the system stability when the battery reaches its operation constraints, it is recommended that an ancillary generator and a dummy local load be embedded in the system. The results show the robustness and operability of the proposed system in the islanding mode of the SEIG under different load conditions

Special issue on standalone renewable energy system: Modeling and controlling

1. Introduction Standalone (off-grid) renewable energy systems supply electricity in places where there is no access to a standard electrical grid. These systems may include photovoltaic generators, wind turbines, hydro turbines or any other renewable electrical generator. Usually this kind of system includes electricity storage (commonly, lead-acid batteries, but also other types of storage can be used, such as lithium batteries, other battery technologies, supercapacitors and hydrogen). In some cases, a backup generator (usually powered by fossil fuel, diesel or gasoline) is part of the hybrid system. Low-power standalone systems are usually called off-grid systems and typically power single households by diesel generators or by solar photovoltaic (PV) systems (solar home systems) [1]. Systems of higher power are called micro- or mini-grids, which can supply several households or even a whole village. Mini- or micro-grids, powered by renewable sources, can be classified as smart grids, allowing information exchange between the consumers and the distributed generation [2]. The modelling of the components, the control of the system and the simulation of the performance of the whole system are necessary to evaluate the system technically and economically. The optimization of the sizing and/or the control is also an important task in this kind of systems..

A functional RNase P protein subunit of bacterial origin in some eukaryotes

RNase P catalyzes 5′-maturation of tRNAs. While bacterial RNase P comprises an RNA catalyst and a protein cofactor, the eukaryotic (nuclear) variant contains an RNA and up to ten proteins, all unrelated to the bacterial protein. Unexpectedly, a nuclear-encoded bacterial RNase P protein (RPP) homolog is found in several prasinophyte algae including Ostreococcus tauri. We demonstrate that recombinant O. tauri RPP can functionally reconstitute with bacterial RNase P RNAs (RPRs) but not with O. tauri organellar RPRs, despite the latter’s presumed bacterial origins. We also show that O. tauri PRORP, a homolog of Arabidopsis PRORP-1, displays tRNA 5′-processing activity in vitro. We discuss the implications of the striking diversity of RNase P in O. tauri, the smallest known free-living eukaryote.Ministerio de Ciencia e Innovación European Regional Fund BFU2007-60651Junta de Andalucía P06-CVI-01692National Science Foundation MCB-0238233 MCB-0843543European Union ASSEMBLE 22779

Método Seis Sigma

Trabajo de investigación orientado a verificar si se puede lograr una mejora significativa y sustentable en los procesos de una empresa aplicando el método Seis Sigma.Fil: Pérez Bernal, Agustín. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Económicas

Institutional Change in Market-Liberal State Capitalism : An Integrative Perspective on the Development of the Private Business Sector in China

This paper shows that a more accurate depiction of the development of China’s private sector is gained by considering the complex interaction between bottom-up and topdown processes. First, the paper analyzes the general characteristics of Chinese capitalism to help understand and classify the gradual institutional change in the enterprise sector. Second, it draws on insights from comparative political economy and new approaches in political science to introduce the strategy of “wearing a red hat,” an empirical phenomenon that provides a framework for the emergence from the 1980s of China’s private sector. This section also examines the closely interwoven relationships between private companies and the party-state that have taken place since the 1990s. Third, the paper indicates that focusing on state/capital relationships at different administrational levels contributes to a better understanding of China’s private sector. It concludes that the development and success of the new private enterprises, which remained closely linked to the state, enabled the ruling elite to form and consolidate a hegemonic project that provided relative societal coherence on the often bumpy road to reform.Dieser Artikel zeigt auf, dass ein Blick auf die komplexen Interaktionen zwischen „Bottom- up“- und „Top-down“-Prozessen ein präziseres Bild der Entwicklung des Privatsektors in China liefert. Dabei hilft erstens eine Analyse von grundlegenden Merkmalen des chinesischen Kapitalismus, um den graduellen institutionellen Wandel im Unternehmenssektor verstehen beziehungsweise einordnen zu können. Unter Bezugnahme auf die Vergleichende Politische Ökonomie und neuere politikwissenschaftliche Ansätze werden, zweitens, die empirischen Phänomene des „wearing a red hat“ in der Entstehungsphase des Privatsektors ab den 1980ern sowie der seitdem eng verknüpften Beziehungen zwischen Privatunternehmen und dem Parteistaat eingeführt. Drittens wird erörtert, dass ein Fokus auf die engen Beziehungen zwischen Staat und Kapital auf verschiedenen administrativen Ebenen zu einem besseren Verständnis des chinesischen Privatsektors beiträgt. Wie abschließend festgehalten wird, ermöglichte die Entwicklung und der Erfolg der neuen privaten, jedoch weiterhin eng mit dem Staat verbundenen Unternehmen es der Machtelite, ein hegemoniales Projekt zu formieren und aufrechtzuerhalten, das dem holprigen Reformweg eine relative gesellschaftliche Stabilität verlieh

Analysis of photovoltaic self-consumption systems

Components and installation prices could make the self-consumption of solar photovoltaic (PV) systems competitive. In this paper, we explore different self-consumption options, off-grid PV systems (with back-up generator and/or batteries), and grid-connected PV systems under net-metering policies. The calculation of the net present cost (NPC) reveals that the grid-connected PV-only case (for the net-metering scheme) is the most attractive from the technical and financial points of view, with a levelised cost of energy less than 0.1 €/kWh. Off-grid PV + Diesel + Batteries has a higher cost, around two or three times the grid-connected PV-only under net metering. Additionally, the off-grid PV + Diesel is less attractive from a financial point of view, which has a cost of around 10 times the PV-only under net metering. In addition, the values of life cycle CO2 emissions in each of the cases studied have been compared, and we have concluded that although the off-grid PV + Diesel + Batteries system presents lower CO2 emissions than the PV-only system, the existence of batteries does not allow one to affirm that the PV + Diesel + Batteries system is the best from an environmental point of view

Optimization of isolated hybrid microgrids with renewable energy based on different battery models and technologies

Energy supply in remote areas (mainly in developing countries such as Colombia) has become a challenge. Hybrid microgrids are local and reliable sources of energy for these areas where access to the power grid is generally limited or unavailable. These systems generally include a diesel generator, solar modules, wind turbines, and storage devices such as batteries. Battery life estimation is an essential factor in the optimization of a hybrid microgrid since it determines the system’s final costs, including future battery replacements. This article presents a comparison of different technologies and battery models in a hybrid microgrid. The optimization is achieved using the iHOGA software, based on data from a real microgrid in Colombia. The simulation results allowed the comparison of prediction models for lifespan calculation for both lead–acid and lithium batteries in a hybrid microgrid, showing that the most accurate models are more realistic in predicting battery life by closely estimating real lifespans that are shorter, unlike other simplified methods that obtain much longer and unrealistic lifetimes

Sistemas de energía renovable en las áreas rurales: una demostración en el sector vitivinícola

La investigación ha tenido como objetivo elaborar una propuesta novedosa para el suministro de energía de origen 100% renovable en el medio rural, en modo no conectado a la red y aplicado a la satisfacción de consumos concretos del sector vitivinícola (viñedo).En el marco de la tesis, se desarrolló el proyecto LIFE REWIND (Renewable Energy in the Wine Industry), cofinanciado por la Comisión Europea. El prototipo se instaló en un viñedo de la bodega Viñas del Vero, en Barbastro (Huesca).La tesis incorpora un compendio de cinco artículos publicados en revistas con indexadas en Journal Citation Reports:1. Carroquino, J.; Dufo-López, R.; Bernal-Agustín, J. L. Sizing of off-grid renewable energy systems for drip irrigation in Mediterranean crops. Renewable Energy 2015, 76, 566–574, doi:10.1016/j.renene.2014.11.069.2. Carroquino, J.; Roda, V.; Mustata, R.; Yago, J.; Valiño, L.; Lozano, A.; Barreras, F. Combined production of electricity and hydrogen from solar energy and its use in the wine sector. Renewable Energy 2018, 122, 251–263, doi:10.1016/j.renene.2018.01.106.3. Roda, V.; Carroquino, J.; Valiño, L.; Lozano, A.; Barreras, F. Remodeling of a commercial plug-in battery electric vehicle to a hybrid configuration with a PEM fuel cell. International Journal of Hydrogen Energy 2018, doi:10.1016/j.ijhydene.2017.12.171.4. Garcia-Casarejos, N.; Gargallo, P.; Carroquino, J. Introduction of renewable energy in the Spanish wine sector. Sustainability 2018, 10, doi:10.3390/su10093157.5. Carroquino, J.; Bernal-Agustín, J.-L.; Dufo-López, R. Standalone Renewable Energy and Hydrogen in an Agricultural Context: A Demonstrative Case. Sustainability 2019, 11, 951, doi:10.3390/SU11040951.El título y temática de la tesis es Sistemas de energía renovable en las áreas rurales: una demostración en el sector vitivinícola.La primera parte de la tesis abordó seis casos de estudio de riego en cultivos mediterráneos de viñedo y olivar, dimensionando los sistemas óptimos de generación renovable. Al término de esa fase, se elaboró el primer artículo “Sizing of off-grid renewable energy systems for drip irrigation in Mediterranean crops”. En la segunda fase, se abordó el diseño de un prototipo de sistema de energía renovable para viñedo. Dicho prototipo incluye la producción de hidrógeno. El diseño y los resultados se abordan en los artículos “Standalone Renewable Energy and Hydrogen in an Agricultural Context: A Demonstrative Case” y “Combined production of electricity and hydrogen from solar energy and its use in the wine sector”. El hidrógeno producido se utilizó en un vehículo eléctrico al que se le incorporó una pila de combustible, cuyo diseño y resultados se abordan en el artículo “Remodeling of a commercial plug-in battery electric vehicle to a hybrid configuration with a PEM fuel cell”.Finalmente, se estudió la disposición del sector del vino español a incorporar sistemas de energía renovable y se identificaron las vías para fomentar su adopción, en el artículo “Introduction of renewable energy in the Spanish wine sector”.<br /

Energy management in microgrids with renewable energy sources: A literature review

Renewable energy sources have emerged as an alternative to meet the growing demand for energy, mitigate climate change, and contribute to sustainable development. The integration of these systems is carried out in a distributed manner via microgrid systems; this provides a set of technological solutions that allows information exchange between the consumers and the distributed generation centers, which implies that they need to be managed optimally. Energy management in microgrids is defined as an information and control system that provides the necessary functionality, which ensures that both the generation and distribution systems supply energy at minimal operational costs. This paper presents a literature review of energy management in microgrid systems using renewable energies, along with a comparative analysis of the different optimization objectives, constraints, solution approaches, and simulation tools applied to both the interconnected and isolated microgrids. To manage the intermittent nature of renewable energy, energy storage technology is considered to be an attractive option due to increased technological maturity, energy density, and capability of providing grid services such as frequency response. Finally, future directions on predictive modeling mainly for energy storage systems are also proposed

Políticas de retribución para sistemas fotovoltaicos conectados a red

En esta tesis se han analizado las estrategias que se han aplicado, y otras que podrían aplicarse, con el fin de impulsar el mercado fotovoltaico teniendo en cuenta el necesario equilibrio entre sostenibilidad, beneficio y competitividad. Se ha estudiado la situación en España de la paridad de red fotovoltaica, utilizando para ello el Levelized Cost of Energy (LCOE) y la Tasa Interna de Retorno de la inversión (TIR), analizando la opción de incluir autoconsumo. Además, se han realizado varios estudios y análisis con el fin de determinar cuándo y cómo se podría alcanzar la paridad de red fotovoltaica, aplicando para ello cálculos determinísticos y una técnica probabilística (Montecarlo).En el inicio del desarrollo del sector fotovoltaico, por ser una tecnología de baja eficiencia comparada con otras fuentes de generación eléctrica, y por tener un elevado coste y no estar suficientemente madura, se aplicaron políticas basadas en subvenciones gubernamentales. España y Alemania fueron los precursores en este tipo de políticas. Posteriormente, también las aplicaron Italia, Francia y Reino Unido. Tras esta primera fase, se redujeron las tarifas subsidiarias como consecuencia de la reducción de los costes y de una mejora en la eficiencia de los componentes de las plantas fotovoltaicas, desarrollándose el sector hasta llegar a la paridad con la red, momento en el que la tecnología fotovoltaica llegó a ser competitiva frente a otras fuentes de energía. En primer lugar, se analizaron las diferentes políticas de remuneración aplicadas en Europa, estudiando el efecto de estas políticas de remuneración en el mercado global y en las expectativas de los inversores. Las diferentes políticas de remuneración llevadas a cabo en los países miembros de la Unión Europea han sido: Feed in Tariff (FiT), bonos verdes, beneficios fiscales e incentivos a la inversión y subastas de energía. En la segunda parte de esta tesis se estudió la paridad de red (Grid Parity), analizando varios casos de instalaciones fotovoltaicas conectadas a la red eléctrica en España. La paridad de red se alcanza cuando el precio minorista de la electricidad es, al menos, igual al coste de generación que se obtiene a partir de los costes de las diferentes fuentes de energía del parque generador: nuclear, gas natural, carbón, petróleo, hidroeléctrica, eólica, fotovoltaica, etc. El parámetro utilizado para el estudio fue el LCOE. El análisis del LCOE permite determinar si una tecnología de generación se encuentra lejos, o cerca, de lograr la paridad de red. En la tercera parte de esta tesis se analizó la opción de llevar a cabo autoconsumo. Se comprobó que los costes de la instalación y de los componentes podrían hacer muy competitivo el precio del kWh generado por un sistema fotovoltaico. El propósito principal de este análisis fue determinar cuál es la combinación de fuentes de generación de energía eléctrica más rentable para ser utilizada en una vivienda, considerando en todos los casos generación fotovoltaica. En la cuarta parte de esta tesis se llevó a cabo un análisis de sensibilidad con el fin de determinar la situación, en España, respecto de la paridad de red para las instalaciones fotovoltaicas, utilizando como parámetros de estudio el LCOE y la TIR. Para ello se consideraron tres instalaciones fotovoltaicas de diferentes tamaños (5, 50 y 500 kW). El objetivo principal fue determinar dónde y cuándo se alcanzará la paridad de red. Los resultados reflejaron que la paridad de red ha sido ya alcanzada en varios de los escenarios considerados. Se aplicó un método de cálculo determinístico y otro probabilístico (técnica de Montecarlo), determinando el punto en el que se alcanza la paridad de red, donde el subsidio tarifario es cero y la TIR es atractiva para los inversores privados. <br /