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P5. Generación eólica y fotovoltaica

Alcance

Desarrollar dispositivos de generación eléctrica, a partir tanto de energía eólica como solar, para las condiciones locales de operación a costos y eficiencias competitivas.

Objetivos Específicos

  1. Realizar una vigilancia tecnológica sobre los componentes más costo-eficientes tanto para la generación de energía solar fotovoltaica como para energía eólica.
  2. Desarrollar componentes eficientes para aerogeneradores eólicos para condiciones de operación en el contexto Colombiano.
  3. Diseñar sistemas para mejorar la captación de energía solar fotovoltaica.
  4. Desarrollo de procesos de manufactura costo-eficientes para componentes de generación de energía solar fotovoltaica y eólica.
  5. Validación funcional de nuevos componentes de generación de energía en condiciones reales de operación.

Contenido Audiovisual

Productos esperados del proyecto

– 6 Artículos de investigación categoría  A2.

– Participación en 4 eventos científico, tecnológico y de innovación (congresos, seminarios, foros, conversatorios, talleres, entre otros).

– 1 Estudiante de doctorado formado

– 3 Estudiantes de maestría formados

– 18 estudiante de pregrado vinculados

Realización de pruebas de laboratorio

Composites cartón-madera como material alternativo para fabricar aerogeneradores costo-eficientes

Ensayos de materiales realizadas por los investigadores de la Universidad EIA

Producción científica

Ícono_Publicación en revistas científicas
D. Restrepo-Montoya, J. Alvarez-Montoya, J. Sierra-Pérez and C. Nieto-Londoño, «Artificial Intelligence Metamodeling Approach to Design Smart Composite Laminates with Bend-Twist Coupling,» 2019 IEEE 2nd International Conference on Renewable Energy and Power Engineering (REPE), Toronto, ON, Canada, 2019, pp. 155-159.  https://doi.org/10.1109/REPE48501.2019.9025137
 
Torres-Madroñero, J. L., Tamayo-Avendaño, J. M., Bernal-del Río, S., Sierra-Pérez, J., Nieto-Londoño, C., Mejía-Gutiérrez, R., & Osorio-Gómez, G. (2020). Formulation and simulation of a hybrid solar PV-wind generation system with photovoltaic concentration for non-interconnected areas to the energy grid. E3S Web of Conferences, 181, 02002. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202018102002
 

Arias-Rosales, A., & Osorio-Gómez, G. (2018). Wind turbine selection method based on the statistical analysis of nominal specifications for estimating the cost of energy. Applied energy, 228, 980-998. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2018.06.103 

Ceballos, J. P. V., Serna‐Garcés, S. I., Montoya, D. G., Ramos-Paja, C. A., & Bastidas‐Rodríguez, J. D. (2019). Charger/discharger DC/DC converter with interleaved configuration for DCbus regulation and battery protection. Energy Science & Engineering. https://doi.org/10.1002/ese3.534

Grisales-Noreña, L. F., Montoya, O. D., & Ramos-Paja, C. A. (2020). An energy management system for optimal operation of BSS in DC distributed generation environments based on a parallel PSO algorithm. Journal of Energy Storage, 29, 101488. https://doi.org/10.1016/j.est.2020.101488

Gonzalez Montoya, D.; Bastidas-Rodriguez, J.D.; Trejos-Grisales, L.A.; Ramos-Paja, C.A.; Petrone, G.; Spagnuolo, G. A Procedure for Modeling Photovoltaic Arrays under Any Configuration and Shading Conditions. Energies 2018, 11, 767. https://doi.org/10.3390/en11040767

Ramos-Paja, C.A.; Gonzalez Montoya, D.; Bastidas-Rodriguez, J.D. Sliding-Mode Control of Distributed Maximum Power Point Tracking Converters Featuring Overvoltage Protection. Energies 2018, 11, 2220. https://doi.org/10.3390/en11092220

Vélez-Sánchez, J.; Bastidas-Rodríguez, J.D.; Ramos-Paja, C.A.; González Montoya, D.; Trejos-Grisales, L.A. A Non-Invasive Procedure for Estimating the Exponential Model Parameters of Bypass Diodes in Photovoltaic Modules. Energies 2019, 12, 303. https://doi.org/10.3390/en12020303

González Montoya, D., Ortiz Valencia, P.A. & Ramos-Paja, C.A. Fixed-frequency implementation of sliding-mode controllers for photovoltaic systems. Int J Energy Environ Eng (2019). https://doi.org/10.1007/s40095-019-0306-z 

Grisales-Noreña, L. F., Ramos-Paja, C. A., Gonzalez-Montoya, D., Alcalá, G., & Hernandez-Escobedo, Q. (2020). Energy Management in PV Based Microgrids Designed for the Universidad Nacional de Colombia. Sustainability, 12(3), 1219. https://doi.org/10.3390/su12031219

Arias-Rosales, A., & Osorio-Gómez, G. (2020). Albatros Create: an interactive and generative tool for the design and 3D modelling of wind turbines with wavy leading edge. International Journal on Interactive Design and Manufacturing (IJIDeM), 1-20. https://doi.org/10.1007/s12008-020-00655-y

Henao-Bravo, E. E., Ramos-Paja, C. A., Saavedra-Montes, A. J., González-Montoya, D., & Sierra-Pérez, J. (2020). Design Method of Dual Active Bridge Converters for Photovoltaic Systems with High Voltage Gain. Energies, 13(7), 1-31. https://doi.org/10.3390/en13071711

Grisales-Noreña, L. F., Garzon-Rivera, O. D., Ramırez-Vanegas, C. A., Montoya, O. D., & Ramos-Paja, C. A. (2020). Application of the backward/forward sweep method for solving the power flow problem in DC networks with radial structure. In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 1448, p. 012012). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1448/1/012012

Andrés Ramos-Paja; Andrés Julián Saavedra-Montes; Juan David Bastidas-Rodríguez. Control en cuatro cuadrantes de un inversor de puente completo conectado a la red eléctrica. Revista UIS Ingenierías. Vol. 19. N°1. Pp. 117-130, 2020. https://doi.org/10.18273/revuin.v19n1-2020012

Ramos-Paja, C. A., Bastidas-Rodríguez, J. D., & González-Montoya, D. (2020). Non-linear controller for storage systems with regulated output voltage and safe current slew-rate for the battery. Revista UIS Ingenierías, 19(3), 117-130. https://doi.org/10.18273/revuin.v19n3-2020012

Ramos-Paja, C. A., Montoya, D. G., & Bastidas-Rodríguez, J. D. (2020). Sliding-mode control of a CuK converter for voltage regulation of a dc-bus. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 42, 100807. https://doi.org/10.1016/j.seta.2020.100807

J.C. Toro-Cadavid, A.J. Saavedra-Montes, & C.A. Ramos-Paja. (2020). Modelo equivalente de un sistema trifásico de generación fotovoltaica para analizar variaciones de voltaje en un sistema de distribución radial. Revista Scientia et Technica, 25(02), pp. 205-215. https://doi.org/10.22517/23447214.23391

ícono_working papers

Botero García, J., Arbelaez, J. C., & Garcia Rendon, J. J. (2019). Transición energética en Reino Unido para la integración de fuentes no convencionales de energía y redes inteligenteshttp://hdl.handle.net/10784/15402

Botero García, J., Cardona Vásquez, D., & García Rendón, J. (2019). Transición energética en Alemania e integración de fuentes de energías no convencionaleshttp://hdl.handle.net/10784/15398

Botero García, J., & García Rendón, J. (2019). Transición energética en Francia para la incorporación de fuentes de energías no convencionales y redes inteligenteshttp://hdl.handle.net/10784/15397

Garcia Rendon, J. J. (2019). Transición energética en España e integración de fuentes de energías no convencionaleshttp://hdl.handle.net/10784/15401

Lopez, G., Garcia Rendon, J. J., Perez, A., Arbelaez, J. C., & Chaparro, S. (2019). Fuentes renovables no convencionales y redes inteligentes en Brasil y Chilehttp://hdl.handle.net/10784/15400

García Rendón, J. J., & Pérez Libreros, A. F. (2019). El precio spot de la electricidad y la inclusión de energía renovable no convencional: evidencia para Colombiahttp://hdl.handle.net/10784/13804

Patiño Echeverri, D., Correa Giraldo, M., & García Rendón, J. (2019). Integración de fuentes de energías renovables no convencionales y redes inteligentes en Estados Unidos: evidencia para PJM1http://hdl.handle.net/10784/15399%09

íconos_presentaciones 3

Panel expertos Energética 2030 en: FISE IEEE CIGRE Conference 2019, Living the energy transition, en el que participamos del proyecto 6: https://twitter.com/Energetica2030/status/1203067132373798912/photo/3 

https://twitter.com/Energetica2030/status/1203067132373798912/photo/1

Oportunidades y desafíos de la transición a las energías renovables: http://www.eafit.edu.co/medios/campusglobal/Paginas/oportunidades-y-desafios-de-la-transicion-a-las-energias-renovables.aspx

Electricidad prepago y medidores inteligentes: ¿una alternativa para la población más vulnerable en Colombia?: http://vox.lacea.org/?q=blog/electricidad_prepago_colombia

Director del proyecto

Equipo de Trabajo

Carlos Andrés Ramos Paja

Luis Fernando Grisales

Mario Alejandro Sánchez

José William Restrepo

Julián Ramírez

Maria Camila Pulgarín

Mario ALejandro Sánchez

Sebastian Vallejo

Thobyas Castaño

Cesar Nieto Londoño

Julián Sierra Pérez

Daniel Restrepo Montoya

Joham Alvarez

Jorge Mario Tamayo

Jose Luis Torres Madroñero

Ricardo Mejía Gutiérrez

Gilberto Osorio Gómez

Carolina Correa Acosta

Harvy Correa Herrera

Jonathan Alejandro Sandoval

Mauricio Fernández Montoya

Santiago Bernal del Rio

Santiago Londoño Colorado

Simón Betancur Zapata

Valentina Villamizar Blanco

Dr. Jairo José Espinosa Oviedo

Director Científico
Director Científico ENERGÉTICA 2030. Alianza para el desarrollo de energía sostenible. Profesor Titular, Universidad Nacional de Colombia. Es miembro del consejo del programa Nacional de CTeI en TIC de Colciencias. Director Grupo de Automática de la UNAL. Co-director del Laboratorio de Gestión de Sistemas en Tiempo Real.

Profesora asistente de la Universidad Nacional de Colombia. En la actualidad Directora de Investigación y Extensión de la Facultad de Arquitectura. Coordina el grupo de investigación: estudios tecnosociales del Hábitat.

Antropóloga, Magister en hábitat, candidata a doctora en Geografía.

Área de experticia: Planeación del desarrollo territorial. Ha sido coordinadora técnica del Plan de Desarrollo Cultural de Medellín 2011-2020; Coordinadora general del Plan de Gestión del Riesgo de Desastres de Medellín 2016 – 2030; Investigadora principal de la investigación de los impactos sociales, económicos e institucionales de la Autopistas de la Prosperidad en el Departamento de Antioquia, Coordinadora del componente Hábitat y Vivienda del Plan de Ordenamiento Territorial de Medellín.  Ha participado y asesorado diferentes proyectos de Planeación y Ordenamiento territorial en diferentes municipios y regiones del país.  Su tema de interés son las implicaciones de los procesos del desarrollo en la segregación socioespacial, asunto que atraviesa sus diferentes publicaciones y trabajos.

El Ingeniero Isaac realizó sus estudios doctorales en el marco de un convenio de la UPB con la Universidad de Ciencias Aplicadas de Kempten, Alemania. Dentro de su investigación ha efectuado pasantías formativas en la Dirección de Gestión de la Operación de Interconexión Eléctrica S.A -ISA- y en la Universidad Pontificia Comillas de Madrid, España.

Su área actual de interés es la solución de problemas asociados con las micro-redes inteligentes, particularmente en lo que atañe a la integración de generación distribuida, almacenamiento de energía, transporte eléctrico y supervisión de dichos sistemas.

Magister en Recursos Hidráulicos de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín. Docente-investigador de la Universidad EIA y fundador del Grupo EnergEIA

Profesor – Investigador del Departamento de Economía de la Escuela de Economía y Finanzas de la Universidad EAFIT. Ph.D en economía y magíster en investigación económica de la Universidad Autónoma de Barcelona. Estuvo  como visiting PhD. student en City, University of London. Economista y Magister en economía de la Universidad de Antioquia. Recibió el premio a la Excelencia Europea en la novena conferencia internacional on the European Energy Market (EEM12), por su investigación Regulatory Reform and Corporate Control in European Energy Industries.

Ingeniero Mecánico de la Universidad EAFIT, Magister en Ciencias de Mecatrónica de la Universidad de Ciencias Aplicadas de RWU. Actualmente profesor del Departamento de Ingeniería de Diseño en la Universidad EAFIT, y coordinador de la especialización en Diseño Integrado de Sistemas Técnicos. Áreas de interés: diseño de productos, robótica y energías alternativas.

Ingeniero Mecánico, doctor en Sistemas Mecánicos del Politécnico de Milán, investigador del Grupo de Investigación en Ingeniería de Diseño y profesor titular de la Escuela de Ingeniería de la Universidad EAFIT

Profesor Titular de la Universidad Nacional de Colombia, actualmente es miembro de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, director del grupo de investigación en Termodinámica Aplicada y Energías Alternativas – TAYEA de la Universidad Nacional e Investigador Principal del Proyecto P4. Poligeneración que hace parte del programa energética 2030. Realizó su estancia postdoctoral en la Universidad Libre de Bruselas, es Doctor en sistemas Energéticos de la Universidad Politécnica de Madrid; Licenciado en Física por la Universidad de Antioquia e Ingeniero Mecánico por la Universidad Pontificia Bolivariana.

Ricardo es Ingeniero de Producción con Maestría en Sistemas de Manufactura y doctorado en Ingeniería Mecánica. Actualmente es Profesor Titular en la Universidad EAFIT, Investigador Sénior de Colciencias y director del Grupo de Investigación en Ingeniería de Diseño (GRID). Ricardo es, a su vez, editor asociado de la Revista científica “International Journal on Interactive Design and Manufacturing” de la editorial Springer y Director del Proyecto 03 de Movilidad Sostenible en la alianza ENERGÉTICA 2030.

Ingeniero Mecánico de la Universidad EAFIT, Magister en Ciencias de Mecatrónica de la Universidad de Ciencias Aplicadas de RWU. Actualmente profesor del Departamento de Ingeniería de Diseño en la Universidad EAFIT, y coordinador de la especialización en Diseño Integrado de Sistemas Técnicos. Áreas de interés: diseño de productos, robótica y energías alternativas.
Es Ingeniera Mecánica, Magíster en Sistemas Energéticos y Doctora en Ingeniería de la Universidad Pontificia Bolivariana, con más de 15 años de experiencia en investigación, docencia y consultoría en temas de energía. Investigadora Asociada en categoría Colciencias. Pertenece al Grupo de Energía y Termodinámica de la UPB, en el cual ha participado en proyectos de investigación enfocados a la generación de conocimiento básico y aplicado en eficiencia energética, generación de energía, mercados energéticos, fuentes de energía renovable, entre otros. Con vinculación activa en redes académicas y sectoriales, en las cuales participa regularmente como invitada experta en conferencias, talleres y eventos del sector energético. Actualmente se desempeña también como Directora de Investigación y Transferencia de la UPB.

Ramón Alberto León lidera la iniciativa de Nuevos Negocios de Energía en Interconexión Eléctrica S.A. (ISA), desarrollando y evaluando nuevas tecnologías y modelos de negocios en Almacenamiento de Energía y Servicios Energéticos Distribuidos en el portafolio de la compañía en Latinoamérica. Vinculado al Grupo ISA desde 1997, tiene experiencia en la planeación estratégica de sistemas de energía, el gerenciamiento de proyectos de investigación y desarrollo de alta tecnología, y la estructuración de emprendimientos corporativos basados en innovación.

El Ingeniero León es actualmente presidente de la Sociedad de Potencia y Energía de IEEE, capítulo Colombia. Es también subdirector de asuntos corporativos de la Alianza Energética 2030 del programa Colombia Científica de Colciencias. Anteriormente fue consejero del Programa Nacional de Investigación en Energía y Minería de COLCIENCIAS y miembro del Comité Asesor Técnico del Centro de Investigación en Sistemas de Potencia de iowa State University en EEUU.

Ramón León es Ingeniero Electricista de la Universidad Tecnológica de Bolívar y Master en Ingeniería Eléctrica de iowa State University como becario del programa Fulbright–Colciencias. Actualmente está cursando un Doctorado en Ingeniería en la Universidad EIA en Medellín.

Ingeniero Electricista, magister y doctor en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional de Colombia. Líder del grupo de investigación PAAS-UN. Profesor Titular de la Universidad Nacional de Colombia donde ha desempeñado diferentes cargos académico-administrativos. Director del Área Curricular de Ingeniería Eléctrica, Electrónica, Automática y Telecomunicaciones de la Facultad de Ingeniería y Arquitectura en la Sede Manizales, Director del Departamento de Energía Eléctrica y Automática en la Facultad de Minas de la UN, Sede Medellín y Vicedecano de la misma Facultad. Actualmente es subdirector de Fortalecimiento Institucional de la Alianza Energética 2030 y líder del proyecto P9: Supervisión, control y protección de sistemas eléctricos.