30 noviembre 2009

Los precios de las materias primas levantan el vuelo

El CRB Commodity index está alcanzando los valores que tenía hace un año. Y esto puede decir que las cosas están cambiando, y lo hacen rápido. Tras el desplome del sistema financiero internacional acaecido en octubre del pasado año los precios de las materias primas cayeron con fuerza. Los precios del cobre se han doblado en los últimos 12 meses y superan ya los $7.000 la tonelada por primera vez desde septiembre de 2008. El níquel ha subido más del 50 % en el mismo periodo. Una tendencia interesante de lo que estaba ocurriendo con los precios de las materias primas es que pese a estos incrementos, Global industrial production, un indicador de la demanda, está aún un 14 % más bajo que hace un año, y no alcanzará los picos del año pasado en mucho tiempo. Mientras tanto, los almacenes chinos se están vaciando, pero la recuperación de la demanda industrial en la OCDE seguirá aletargada. No hay escasez de materias primas en absoluto. Los inventarios de petróleo están en record de altura, y los inventarios de cobre están a sus niveles más altos desde abril. Los excedentes de aluminio, por ejemplo, pueden el próximo año un 29 % ¿Qué está ocurriendo? Aparentemente, la ausencia de demanda física está siguiendo compensada por inversores que buscan seguridad en las commodities. El riesgo de una corrección crece de día en día.
Bibliografía: Commodities are flying too high. Moneyweek November 2009

Nueva tecnología para los circuitos integrados del futuro

Los páramos escoceses son el lugar del mundo que mas número de inventos ha producido por número de habitantes, o al menos eso es lo que tratan de justificar por allí. Y no nos extraña, el clima inhóspito da mucho tiempo para pensar. Científicos de la Universidad de Glasgow, en colaboración con colegas de las universidades de Edinburgh, Manchester, Southamton y New York, han desarrollado una tecnología que ayudará a los diseñadores de microchip a crear los circuitos integrados del futuro. Como parte de un proyecto piloto denominado NanoCMOS, se han desarrollado herramientas de simulación que toman ventaja de la tecnología grid computing para predecir cómo miles de millones de nano-transistores, cada uno con su propias variaciones a escala atómica no predecible se comportan dentro de un circuito. Tal simulador ayudará a atajar el problema de “variabilidad estadística” dentro de los transistores, que es un obstáculo principal para continuar reduciendo el tamaño de los Complementary Metal-oxide Semiconductor (CMOS) en las generaciones de la tecnología de nano-escala del futuro. Los transistores a nano-escala son el corazón de toda la electrónica moderna y juegan un papel vital en la economía digital del futuro. Desde su invención en 1947, se consiguió que fuesen cada vez más pequeños y hoy en día podemos colocar miles de millones de transistores en una pequeña lámina de silicio. Los transistores de hoy en día tienen longitudes de 40 nanómetros; mientras que un cabello humano tiene una anchura de 100.000 nanómetros. O sea, en el diámetro de un cabello caben 2.500 transistores. Pero cuanto más pequeño es, las imperfecciones y variaciones a escala atómica dentro de cada transistor es un problema. Las variaciones estadísticas entre transistores ocurren principalmente debido al número y posiciones de dopantes discretos – agentes químicos introducidos en el silicio para formar la estructura de los agentes individuales. Esta variabilidad estadística significa que los circuitos, formados por millones de transistores para desarrollar circuitos más poderosos. Son necesarios nuevos diseños y circuitos que pueden tener en cuenta la variabilidad estadística.

29 noviembre 2009

Se acelera el crecimiento económico de la India

La economía de la India, otro de los motores de la economía mundial, probablemente esté incrementando su crecimiento. Dos medidas de estímulo son en parte responsables de la aceleración de la economía India, nos referimos a los bajos tipos de interés y a los recortes en las tasas del mercado por el gobierno indio. El producto interior bruto acabo creciendo en septiembre a una velocidad del 6,3 %. Mejoran por tanto los resultados respecto al trimestre anterior (6,1 %). Pero la inflación empieza ya a amenazar la economía india, y ya se ha abierto el debate sobre la previsible subida de los tipos de interés. La cuestión ahora es sí subir tipos o esperar aún un poco más. Las presiones inflacionistas en la India provienen tanto de los efectos del crecimiento económico como de las tensiones ejercidas por la escasez de alimentos, que están haciendo se encarezcan nuevamente los productos básicos. La India es un país bastante inflacionista, pues recordemos que en octubre del pasado año sufría un índice de precios de casi el trece por ciento. Hay muchos temores a los efectos de la inflación y por ello se de inevitable el próximo endurecimiento de la política monetaria. El primer ministro indio ve ya factible alcanzar pronto cotas de crecimiento del 9 %, unos valores que en promedio se registraron entre 2004 y 2008. Las ventas de coches, por ejemplo, suben ya a un ritmo del 33,9 % anual en octubre, y operadores de teléfonos móviles como Tata Teleservices Ltd., añadió nuevos suscriptores. El sector de la construcción residencial es otro de los que va a experimentar importantes incrementos en los próximos meses. .
Bibliografía: Bloomberg

Sobre cómo los países exportadores están saliendo de la recesión con rapidez: Corea del Sur

Como ya indicábamos hace meses en otros artículos, la recesión de los países exportadores es muy diferente a la que se sufre en España. Buena prueba de ello es la situación en Corea del Sur. En el cuarto trimestre de 2008 el país se hundía a una velocidad del 5,1 %. Pero luego ha sido una de las primeras economías de la OCD en empezar al crecer. Tres meses después de que el hundimiento la economía coreana crecía de nuevo. Ahora está mucho más claro lo que supuso realmente el efecto Lehman Brothers. Técnicamente, Corea del sur ni siquiera entró en recesión. Un sector financiero boyante ayudó a producir lo que fue una rápida recuperación. La disponibilidad de créditos a bajo coste que se propició para ayudar a salir del bache económico ayudó también a impulsar el fuerte boom inmobiliario que está teniendo lugar en el país. El problema que hay actualmente en Seúl es el precio de las casas, que se ha disparado aún más gracias a los bajos costes del crédito. Es por ello que muchas voces piden ya una subida de tipos de interés. La subida del precio de la vivienda es de todas formas moderada en Seúl, pues desde 2000 sólo han crecido un 5 %, muy inferior al 25 % de otros países de la OCDE, y mucho menor aún que las cifras españolas. No está muy claro que se va a hacer en Corea para limitar los precios de las casas, pues experiencias intervencionistas han demostrado que puede pararse el sector de la construcción. .
Bibliografía: Leaning experience. The Ecnoomist November 14th 2009

28 noviembre 2009

Sudáfrica pavimenta el camino para los productores privados de energía

El negocio de la generación distribuida por promotores privados, está despertando en un creciente número de países de África, Asia y América del Sur. Y es que si en algún sitio es rentable esta forma de producir energía eléctrica, es precisamente en los países grandes y poco poblados del sur. El gobierno sudafricano está configurando un proceso independiente que permitirá el establecimiento de productores privados de energía eléctrica, no sólo con renovables sino con todo tipo de energías. Grandes proyectos de generación se están gestando en la pujante economía sudafricana. Entre otros, está la construcción en Botswana de una central térmica de carbón con una capacidad de generación de 2.400 MW. También la construcción de subestaciones está actualmente en auge en Sudáfrica.
Bibliografía: Africanews

La economía de Zambia crece a un 6,3 % anual

Es sábado noche, buen momento para revisar las noticias económicas del continente más olvidado. Pero nada más comenzar a leer titulares, escuchamos en Informe Semanal a un político español que habla de la crisis internacional, y de lo mucho que ha afectado a los españoles que vivían bien felices. Y de pronto, Africanews destaca una de esas noticias que nadie leerá en España: La economía de Zambia crece a un ritmo del 6,3 % anual. Viviendo como vivimos inmersos en una burbuja y en los efectos de una post-burbuja, pocos se enterarán que hay países que crecen, y lo hacen ya con fuerza. El impulso de las actividades agrícolas, forestales, mineras, pesqueras y el sector de la construcción; están propiciando que Zambia vaya a acabar el año con un crecimiento económico del 6,3 %. Pero el crecimiento de algunas actividades es mucho mayor, de hecho la minería crece ya al 15,5 %, el doble de lo que lo hizo en 2008. El cemento que atesta los almacenes en España es paradójicamente uno de los productos que más demanda el país actualmente, hasta el punto que ha obligado a construir próximamente una segunda planta cementera. La construcción residencial y comercial están actualmente en pleno Auge en Zambia. Aparte de las actividades ya mencionadas, el crecimiento económico se reparte en sectores como el financiero, los servicios personales y sociales.
Bibliografía: Zambia: Economy to grow by 6.3%. Africanews

El poder de los mercados emergentes

Lula sonríe, y motivos no le faltan. El empresario europeo o norteamericano no estaría muy tranquilo si conociese en detalle el potencial económico que se está fraguando en las economías emergentes. El crecimiento económico no sólo se fundamenta ya en las materias primas sino que muchos países están desarrollando una sólida y potente industria transformadora. El G20, donde los países emergentes han tomado gran protagonismo. En su última reunión en Pittsburgh, los países emergentes se han asegurado fortalecer su papel en el desarrollo de la política económica global. Los líderes del G20 han coincidido en cambiar sustancialmente el poder de los votos en el FMI hacia los mercados emergentes dinámicos y los países en vías de desarrollo. Un cambio similar va tener lugar en el Banco Mundial. La tendencia actual es que el G20 sustituya al actual G7. En los países “ricos” debe asumirse que los países emergentes han crecido desde 2000 tres veces el crecimiento de los países considerados tradicionalmente más ricos. El país con crecimiento más rápido, China, ha quedado infra-representado en el FMI. Las economías emergentes, lideradas por Brasil, Rusia, India y China, han demandado un cambio del 7%. No obstante, es posible que se conformen con el 5 %. Hay que ser conscientes que el mundo ha cambiado y las instituciones creadas en otro marco económico no sirven en la situación actual. La reforma de las cuotas del FMI necesariamente implicará pérdida de cuotas en otros países, especialmente de los europeos cuyo crecimiento económico es mucho menor. Por último, es importante indicar que la decisión de convertir el G20 en el eje de la economía mundial ha trastocado otros mercados emergentes de menor tamaño como Tailandia y Chile, que no son parte del club.
Bibliografía: Cosmetic surgery? The Economist October 3rd 2009.

En días de viento, los molinillos españoles producen más energía que todas las plantas de generación juntas, incluyendo las nucleares

Esta sorprendente revelación no es gratuita, ha sido publicada en una de las revistas del sector energético convencional más prestigiosas, concretamente en Power Engineerging International, en su número de noviembre, y en el artículo “The pain in spain falls mainly on the plain”. Y es que en España el término medio no se conoce, y cuando nos pusimos a construir turbinas eólicas lo cierto es que lo hicimos a lo grande. España acabó el año 2008 con una potencia instalada de 16.740 MW. No hay discusión, España está ya en el pódium de los grandes productores mundiales de energía eólica, y más del 11 % de la energía necesitada por el país la producen los molinillos. A la vista de los resultados, poco acertado el término despectivo que los detractores de la energía solar han usado durante años. Eran épocas en las que los oligopolios del sector de la generación nos convencían que el negocio energético era sólo el que ellos controlaban. Pero ahora hemos aprendido que no, los pequeños hemos aprendido que muchas cosas pueden hacerse en el antes intocable sector energético. Pero los que antes ignoraban las energías renovables ahora se han vuelto sus principales valedores, y buen ejemplo de ello es que Iberdrola absorbe el 27 % de la generación eólica. Otros gigantes siguen de cerca: Acciona controla el 16 % del negocio de los molinillos y Endesa el 10 %. Castilla la Mancha, cuna histórica de los molinos, ayuda firmemente a España a sostener el record mundial que ostentan nuestras capacidades, produciendo más del 40 % de la demanda de electricidad durante cortos periodos. El líder mundial de la energía eólica es sin duda Iberdrola Renovables, que en tan sólo 12 meses ha instalado la friolera de 1.990 Mw, lo cual representa un 23,4 % de incremento. 21 millones de personas pueden beneficiarse ya de la energía eólica que la compañía viene instalando. Las compañías españolas operan en diecisiete países, posicionándose en Estados Unidos con 3.460 Mw. La potencia y competitividad exterior de la industria española en energías renovables es más que evidente, y la tecnología eólica española está triunfando. Buena prueba de ello es que las industrias españolas facturaron sólo en turbinas la increíble cifra de 2.234 millones de euros en 2.008. Pero la experiencia española no parece que se quede aquí, y expertos ingenieros de la Universidad de Zaragoza apuntan ya que la energía eólica puede alcanzar en España una producción del 30 % de las necesidades del país. En este blog hemos criticado muchas veces los excesos cometidos en España por algunos colectivos ligados a las renovables, pero lo cierto es que como hemos dicho siempre, somos firmes partidarios de esta actividad. El coste de instalación es sin duda superior al de la energía “sucia” del petróleo, pero lo cierto es que una vez que se alcanzan estas cotas de producción el país siente un gran alivio en las importaciones de hidrocarburos que tanto han lastrado la competitividad del país.

27 noviembre 2009

El futuro de la energía geotérmica

El vapor y agua caliente contenida en la corteza terrestre se ha usado tradicionalmente para cocinar y bañarse, pero no fue hasta el siglo pasado que la energía geotérmica fue descubierta para propósitos comerciales e industriales. En 1904, se produjo por primera vez electricidad usando vapor geotérmico en el campo de vapor de Larderello, Italia. Desde entonces, otros desarrollos geotérmicos – The Geysers, Calif.; Wairakei, Nueva Zelanda; Cerro Prieto, México; Reykjavik, Iceland; Indonesia y Filipinas –han llevado a una producción total mundial eléctrica de 10.000 MWe y una capacidad no eléctrica de 100.000 MWt al comienzo del siglo XXI. Pero la dependencia de los acuíferos y de los térmicos finitos no cualifica la geotermia como fuente de energía renovable, a menos que se respeten unos máximos de extracción de aproximadamente 50 kw/km2. Los recursos térmicos deben auto rellenar se, para ello un proyecto típico de 30 años debe parar y reanudar las operaciones en aproximadamente un siglo.
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El futuro de la energía geotérmica depende de las siguientes tecnologías: .
Sistemas hidrotérmicos convectivos: los recursos hodrotérmicos se elevan cuando el agua caliente o vapor se forman en una roca porosa a poca profundidad (100 a 4,5 km) como resultado de la intrusión de magma fundido desde el interior del planeta. Los recursos hidrotérmicos de alta temperatura se encuentran en un rango que va de 180 ºC a 350 ºC.y se generan por rocas fundidas. Los recursos de baja temperatura van de 100 a 180 ºC y pueden generarse por cualquier proceso. Más de 9.000 MW de la energía del mundo se genera en depósitos geotérmicos convencionales –la tercera parte se encuentran en Estados Unidos. El potencial total de Estados Unidos para desarrollar esta tecnología se estima en 10.000 – 30.000 MW. Esta tecnología no tiene muchas perspectivas más a nivel mundial. .
Enhanced Geothermal Systems: esta tecnología es todavía experimental, y varios desafíos – tales como crear un gran volumen de rocas fracturadas dominantemente, asegurar bien la productividad comercial, minimizar el enfriamiento, y minimizar las pérdidas de agua –necesitan ser superados antes de ser comercialmente viables. Esta tecnología ofrece la promesa de distribución mundial, por lo cual ofrece el mayor potencial.
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Conductive Sedimentary Systems: muchas formaciones sedimentarias, incluyendo las que contienen petróleo o gas, pueden no calentarse bastante para servir como depósito geotérmico comercial. Aunque no es necesaria la facturación para esta tecnología no probada comercialmente, puede requerir pozos profundamente taladrados. El sistema puede ser comercialmente factible sea el caudal del depósito y capacidad y temperatura son lo bastante altos. .
Aguas en campos de extracción de gas y petróleo: El agua caliente con perforaciones profundas en petróleo o gas se usan con cierta frecuencia. Pero aunque supone la aparición de pocos desafíos técnicos, el coste de energía usado en este proceso puede no siempre ser atractivo. .
Sistemas geopresurizados: Los recursos geotérmicos geopresurizados consisten en salmuera caliente, saturada con metano, encontrados en grandes y profundos acuíferos bajo alta presión. El agua y el metano queda atrapado en las formaciones sedimentarias a profundidades de 3 a 6 kilómetros, y temperaturas de agua en un rango que va de 90 ºC a 200 ºC. Tres formas de energía pueden obtenerse de recursos de energía térmica geopresurizados, energía hidráulica de alta presión, y energía química que se obtiene quemando gas metano disuelto. La mayor región de depósitos geopresurizados descubierto hasta la fecha se encuentran en el Golfo de México. El método consiste en trasladar depósitos hidrotérmicos presurizados, permitiendo que el fluido en el depósito escape, y usar después el fluido para hacer girar una turbina generador de electricidad. El concepto no ha sido comercialmente probado hasta el momento, aunque las demostraciones se han mostrado técnicamente factibles. Incluso así, se imponen una gran variedad de desafíos técnicos que hacen que el coste de energía sea comercialmente viable. .
Energía del magma: El magma es el mayor recurso geotérmico, son rocas fundidas que se encuentran a profundidades de 3 a 10 km o más. Su rango de temperaturas va de 700 a 1200 ºC. El concepto de usar esta fuente de calor teoriza que la energía térmica contenida en los sistemas magmáticos representan un enorme recurso potencial de energía. .
Bibliografía: GeothermEx Inc.

26 noviembre 2009

Cómo integrar la energía eólica en las redes de distribución de un país

La integración de las energías renovables en las redes de distribución es todo un reto cuando cómo está ocurriendo la efectividad en los costes aumenta la proporción de energías renovables producidas en un país. En el caso de la energía eólica varios países se encuentran ya con producciones más que destacables: Dinamarca 20 %, España y Portugal 11 %, Irlanda 9 % y Alemania 7 %. Los sistemas de potencia tienen que arreglárselas con un consumo de electricidad variable. La energía eólica incrementará notablemente las variaciones que sistema de energía tiene que manejar. De acuerdo con un reciente informe de IEA WIND, la energía eólica se integra uniformemente ya que los operadores obtienen niveles de producción on-line y estimaciones de producción en sus salas de control. La alta penetración de la energía eólica es una tendencia en muchos países y regiones globalmente. Por lo tanto el impacto de la energía eólica en la fiabilidad del sistema se está estudiando extensamente. La primera gran conclusión de estos estudios es que añadir grandes cantidades de energía eólica requiere reforzar las líneas de transmisión existentes, incluyendo los interconectores entre países y regiones. Sí los recursos eólicos están situados lejos de las redes existentes se requiere la construcción de nuevas líneas de transmisión. La energía eólica también incrementa la necesidad de usar energía para equilibrar las redes de distribución y por ello se incrementan los costes de equilibrado del sistema de potencia. Las estimaciones de los costes añadidos para equilibrar las líneas están incrementando los costes de producción de energía eólica en 1-4 €/MWh. Esto supone un 10% o menos del valor de venta de la energía. Las experiencias en el oeste de Dinamarca muestran que el coste de equilibrado de líneas en el mercado diario nórdico ha sido de 1,4 – 2,6 €/MWh para una penetración eólica del 24 % (demanda bruta). Estos resultados están en el medio de los estimados teóricamente. La producción desde áreas más grandes ayuda a la integración Es más fácil equilibrar las cargas y la producción eólica desde áreas más grandes. Esto es debido a la variabilidad del viento y al que la incertidumbre se reduce cuando las plantas generadoras están situadas dispersas geográficamente. Los grandes mercados de electricidad abiertos, combinado con comercio en tiempo real intradía lleva a costes de electricidad más bajos. Este diseño del mercado también facilita la integración eólica, ya que los errores en la producción son mucho más bajos cuando se combinan plantas de generación distribuidas. La fortaleza de la red de distribución es un prerrequisito para los grandes mercados de electricidad y la agregación beneficia la uniformidad antes que la variabilidad. El incremento en la capacidad de interconexión entre ciertos países es también una necesidad.
Bibliografía: How Countries Can Integrate Wind Power Smoothly Into Power Systems. Science News November 2009

Llega la calefacción y el aire acondicionado inteligentes

Un nuevo sensor inteligente puede detectar diferencias entre presencia de humanos y animales en el interior de una habitación sin necesidad de usar las más costosas cámaras Infrarrojas. Conocido como Cool Eye™ Thermopile Array, el dispositivo puede servir también como un sistema de conservación de energía, permitiendo a los sistemas de calefacción apagarse cuando no hay nadie en una habitación, o subir el aire acondicionado cuando la habitación está demasiado llena de gente. Estos sensores tienen también la capacidad de distinguir entre humanos y animales, lo cual permite que sirvan como alarma contra intrusos.
Bibliografía: Detector cuts energy consumption in HVAC systems. Design News, October 13, 2009

25 noviembre 2009

Los bioplásticos de bajo coste emergen para fabricar células solares

Una pequeña compañía de California llamada Biosolar, con tan solo dos empleados, acaba de introducir un componente plástico para las células fotovoltaicas basado en algodón y aceite de castor, que se describe como menos costoso que los plásticos en petróleo. Diseñado específicamente para fabricar módulos de células Solares fotovoltaicas económicos la compañía espera poder reducir el coste por vatio de la energía solar. Las nuevas células estarán disponibles brevemente como muestras para los fabricantes de módulos solares. El sustrato de BioBackSheet-C es un plástico celulósico revestido con un material que reduce la tasa de transmisión del vapor de agua e incrementa la resistencia a la abrasión. El sistema de dos componentes está dirigido a las aplicaciones fotovoltaicas de silicio cristalino y posee una alta resistencia dieléctrica. El producto de la compañía ataca uno de los principales acertijos de la industria emergente de células Solares. Se necesitan millones de metros cuadrados de materiales plásticos basados en petróleo. También es inusual esta propuesta porque además de aportar beneficios ahorran dinero, al menos de acuerdo con el plan de negocios de la compañía. La firma tiene como objetivo conseguir un ahorro de un 20-25 % respecto a los materiales predominantes del mercado. La mayoría de los bioplásticos se han usado hasta ahora como material de embalaje pero cuestan entre un 30 – 500 % por encima de los materiales que reemplazan. Pero en la industria solar las cosas son distintas ya que los materiales son mucho más caros y en algunos casos hay escasez de suministro. Uno de los materiales de Biosolar es Tedlar polyvinyl fluoride (PVF) de Dupont, un fluoropolímero termoplástico que estructuralmente es muy similar al cloruro de polivinilo. Tiene una excelente permeabilidad al vapor y es muy resistente a las incidencias climatológicas, un requerimiento clave para las láminas traseras de las células fotovoltaicas. Tedlar se usa típicamente como capa exterior de las láminas que incluyen poliéster para reducir costes y mejorar la resistencia mecánica y propiedades dieléctricas. El precio de la lámina es alrededor de $1,60 por pie cuadrado. Tedlar es el encapsulado del solvente, usando un solvente industrial llamado dimetil acetamina (DMAC), que produce daños sistémicos cuando es inhalado o absorbido a través de la piel en suficientes cantidades y durante un periodo prolongado. Si Tedlar se quema, humos de fluoruro de hidrógeno corrosivos pueden ser liberados. Tedlar ha sido un material escaso por su uso en la industria fotovoltaica y en el pasado, pero Dupont incrementará la producción en un 50 % Al menos diez compañías fabrican el material posterior de los módulos solares, y algunas ensayan otros bioplásticos, tales como ácidos polilácticos.
Palabras clave: solvent cast

Llega la tecnología wireless a gigabit-por-segundo

Hace tan sólo un par de años, una red de comunicaciones inalámbricas de 60 GHz era todo un hito. Las pérdidas de atenuación eran grandes, y los desafíos del diseño tan inciertos que no parecía factible su rápida década al mercado. Pero incluso aunque 60 GHz teóricamente transmite a altas velocidad, la ultra banda ancha (UWB) de 480Mbit/s parece buena para la mayoría de las aplicaciones. Pero luego Wimedia se hundió. Repentinamente, el camino A la tecnología inalámbrica de gigabit-por-segundo no estaba tan clara. Todos los ojos habían mirado hacia la tecnología de 60 GHz. Algunos investigadores, por ejemplo en el IMEC nanoelectronics research center en Leuven, Bélgica, trabajaban con tecnologías de gigabit/s. Una solución más completa fue desvelada en el International Solid State Circuits Conference (ISSCC) de San Francisco, IMEC. Se trataba de una solución mucho más completa. Las predicciones apuntaban al año 2010 como el momento en que algunos productos de 60 GHz verían la luz. Los dispositivos se fabrican en tecnología de 45 nm, y para ello se utiliza el denominado TSMC´s plain vanilla digital CMOS process, no GaAs ni extensiones RF al proceso. El diseño se creó con Cadence tool en cabeza por hacer el aire por un autónomos. La antena y la interface de la antena son propiedad de IMEC. El primer producto comercial que se lanzará al mercado será un sistema HDTV que transmitirá una imagen de alta definición en una trayectoria de dieciséis antenas. También están estos equipos optimizados en consumo. En un rango de 10 m, usando el protocolo HDMI, el consumo del receptor completo será de apenas 1,6 W. Esto es una auténtica solución chip.
. La innovación consiste en tres tecnologías: .
Primero, un receptor RF a la entrada controlado digitalmente en CMOS digital de 45 nm con una cifra de ruido de solamente 6 dB. El fabricante se jacta de ocupar un espacio de 150µm x 150µm y un consumo de energía de 19 mA y un suministro de voltaje de 1,1 V. La frecuencia puede ajustarse en un rango de 57-66 GHz para acomodar un espectro disponible en todo el mundo. Segundo, un PLL de 57-66 GHz completamente integrado supera todos los diseños en términos de rango de ajuste. El circuito consume 78 mW a un suministro de voltaje de 1,1 V. Tercero, un amplificador de potencia de onda en milímetros en un CMOS digital de 45 nm con la más reciente potencia de salida y protección ESD. .
Bibliografía: The path to gigabit-per-second wireless. EE Times Asia Global sources. November 2009
. Palabras clave: Ultra-wideband

Últimos avances en la investigación sobre las turbinas de combustión avanzadas

Los generadores de vapor de recuperación de calor (HRSGs) imponen desafíos operacionales únicos, debido a sus rápidas capacidades de arranque y altas eficiencias de operación. La prevención de fallos de los tubos HRSG (HTFs) es una prioridad, pero las trayectorias de fallos son complejas, están influenciadas por la química del ciclo o los transitorios térmicos, y son difíciles de comprender y mitigar. El acceso limitado y otras complejidades hacen muy difícil la inspección y reparación de HRSGs. El Electric Power Research Institute’s (EPRI’s) Heat Recovery Steam Generator Dependability program (Program 88) proporciona una complete serie de herramientas técnicas para mejorar el rendimiento y fiabilidad del ciclo combinado HRSGs. El proyecto incluye métodos de tratamiento químico específicos de circuitos a presión y específicos de unidad, aproximaciones óptimas para prevenir fallos de tubos HRSG, y métodos para evaluación del ciclo de vida, opciones de evaluación no destructiva, soldadura, y otros métodos de reparación. Usando el R&D de este programa, los miembros pueden:
  • Alcanzar tasas de fallo de tubos consistentes con su tolerancia al riesgo y modelos financieros.
  • Aumento de la fiabilidad a través de una mejor comprensión de los transitorios térmicos HRSG.
  • Aumento en la comprensión y control de la corrosión de flujo acelerada (FAC) a través de códigos predictivos iniciales y otras tecnologías.
  • Optimizar HRSG operacional y química de las paradas mediante una mejor comprensión del ciclo de química.
  • Identificar y corregir problemas transitorios térmicos y del ciclo a través de las guías del ciclo de química y métodos.
  • Optimizar la inspección de HRSG y reparación usando nuevo hardware, guías NDE, y técnicas para mejorar acceso.

Aproximación

Mediante guías del operador ayudan a controlar, identificar y minimizar los efectos de paradas, arranques y transitorios térmicos en el ciclo de fatiga, a la vez que un sistema experto ayuda a controlar y mantener la química óptima. Más información aquí.

23 noviembre 2009

Novedades en el Reino Unido sobre energías renovables y redes de distribución

Las redes de distribución de energía en el reino unido se basan en estaciones de generación de potencia que suministran energía mediante un sistema de transmisión convencional. Con los años se han convertido en un sistema de reparto de la energía seguro y fiable. Pero las cosas están cambiando. El gobierno británico ha introducido una cuota de producción mínima con recursos renovables del 15 %, una cifra que deberá alcanzarse en 2.020. Este objetivo requerirá que las redes de transmisión y distribución existentes operen de una forma diferente a la que fueron diseñadas. La energía se generará en grandes parques eólicos marinos en el mar del norte o el norte de Escocia o de las comunidades mediante un esquema de calentamientos de distritos. Será también más común el almacenamiento de energía en las redes de distribución. Cada vez más, necesitamos una red inteligente que pueda recibir energía de todas las calidades y de todas las fuentes – tanto centralizadas como distribuidas – y transmitir suministros fiables, bajo demanda, a consumidores de todo tipo. En otras palabras, se busca una red inteligente.
Entendiendo mejor las redes inteligentes
Sobre el concepto de redes inteligentes o smart que aplicamos aquí, podemos decir que ABB considera una red inteligente como una infraestructura que pone énfasis firmemente en control activo más que en control pasivo. Una buena analogía es el control del tráfico en un tramo de autopista de circulación densa. Fuera de los periodos de circulación pico, los vehículos pueden conducir libremente sin restricciones de velocidad diferentes que la velocidad límite máxima. Pero en los periodos de máxima circulación las señales de aviso imponen límites de velocidad en carriles específicos. La filosofía de redes inteligentes de ABB comprende cuatro elementos clave: HVDV Light; FACTS; WAMS y distribution network management.
. HVDC light
HVDC light es una tecnología de corriente continua de alto voltaje patentada por ABB, basada en los convertidores de fuentes de voltaje (VSCs) y cables DC extruidos. Es una forma bien probada y amiga del medio ambiente para diseñar sistemas de transmisión de potencia en enlaces submarinos, un sistema de cables subterráneos o interconexión de redes. HVDC light puede controlar rápidamente tanto la energía activa como reactiva independientemente cada una de otra, y mantener estables frecuencia y voltaje. Esto da total flexibilidad en la localización de convertidores en el sistema AC, ya que los requerimientos de capacidad de cortocircuitos de la capacidad de cortocircuito de la red AC conectada son bajos. Un sistema de transmisión HVDC Light puede hacer mucho más que transmitir energía entre dos puntos – puede también mejorar las condiciones en las redes AC conectadas. El diseño de estaciones de convertidores HVDC Light se basa en un concepto modular. Para voltajes DC hasta ±150kV, la mayor parte del equipo se instala bajo envolventes en la factoría. Para los mayores voltajes DC, el equipo se instala en edificios. Todo el equipo excepto los transformadores de potencia están en interiores. Las estaciones se diseñan de forma que no necesitan intervención humana. Pueden ser operados remotamente o ser automáticos, basándose en las necesidades de redes AC interconectadas.
El potencial de las aplicaciones HVDC Light incluyen:
  • Conexión de granjas eólicas.
  • Conexiones de potencia subterráneas.
  • Abastecimiento de energía a islas.
  • Plataformas petrolíferas o gasísticas marinas.
  • Conexión de la red asíncrona.

FACTS

Los sistemas de transmisión AC flexibles (FACTS) cubren varias tecnologías que realzan la seguridad, capacidad y flexibilidad de la energía. Las soluciones FACTS pueden ayudar a incrementar la capacidad de transmisión de las redes existentes mientras que mantienen o mejoran los márgenes necesarios para operar con estabilidad la red. Como resultado, más energía puede llegar a los con mínimo impacto en el medio ambiente, después de acortar sustancialmente los tiempos de implementación del proyecto, y con costes de la inversión menores – todos comparados con la alternativa de construcción de nuevas líneas de transmisión o plantas de generación.

WAMS

Cuando se toma el control activo del flujo de energía de la red de distribución es esencial controlarlo muy cuidadosamente para desarrollar una completa comprensión de cómo el sistema se compromete bajo toda las circunstancias. Aquí es donde el sistema de control de amplias áreas WAMS (Wide area monitoring systems) trabaja. Los ingenieros de sistemas de transmisión siempre han deseado controlar las operaciones en tiempo real. Pero hasta hace poco tiempo, la falta de potencia de computación, combinada con las dificultades sustanciales en colección, coordinación y sincronización hacía imposible gestionar los datos de la red. Sin embargo, la situación ha cambiado con nuevos desarrollos en tecnología tales como phasor measurement units (PMU´s). Un PMU es un dispositivo electrónico instalado en las estaciones de generación y subestaciones localizadas en la red de distribución. Usando un sistema de posicionamiento global por satélite (GPS) los datos suministrados por cada PMU se sincronizan en el mismo tiempo base. Controlando los datos en tiempo real, los operadores obtienen datos exactos en tiempo real, los datos son suministrados por cada PMU, sincronizados en la misma base de tiempos. Controlando los datos en tiempo real, los operadores pueden usar WAMS como sistema de aviso temprano – puede proporcionar bastantes datos a tiempo para tomar toda clase de acciones correctivas necesarias para primero limitar el alcance del impacto de las perturbaciones en el sistema y segundo prevenir problemas mayores.

Distribution network management

Gestionan el sistema global debidos a los sistemas de almacenaje que requieren los sistemas de generación distribuida. Es necesario un sistema de gestión global de las fuentes complejas que se incorporan al sistema.

Bibliografía: Smart grid thinking. ABB

España cae 30 puestos en el ranking mundial de competitividad

Lo lamentamos por los que nos ven tan pesimistas:
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El término competitividad significa exactamente "capacidad de competir". Pero no todos los países desarrollan esta capacidad lo suficiente como para lanzar su economía frente a la de sus principales rivales. España, por ejemplo, es el país industrializado que soporta la mayor tasa de paro, un 17,93% en el tercer trimestre. Este dato es el reflejo de la maraña burocrática y de los déficits que soporta el tejido empresarial español. De hecho, en los últimos cinco años, España ha caído casi 30 puestos en el ranking de competitividad empresarial elaborado por el Banco Mundial: Doing Business 2010. El informe sitúa a España para el próximo año en la posición 62 sobre un total de 183 países. En los últimos ejercicios, el deterioro de la competitividad de las empresas nacionales ha hecho que su posición en la encuesta internacional descienda desde el lugar 31, que ocupaba en 2006, al 62 previsto para 2010. Doing Business analiza los avances legislativos emprendidos por los 183 países estudiados para facilitar la creación de empresas y el desarrollo empresarial. El estudio del Banco Mundial clasifica a los distintos países utilizando diez indicadores ligados al sector empresarial, como la obtención de licencias, el empleo, el registro de propiedades, la obtención de financiación o el cierre de un negocio, entre otros. Según el resultado del estudio, la crisis económica ha deteriorado la versatilidad española para hacer negocios, sin embargo al resto de países analizados no parece haberles afectado de igual modo la coyuntura. EEUU tan sólo ha perdido un puesto (del tercero al cuarto) en los últimos años y, pese al deterioro económico, su agilidad empresarial continúa de manifiesto. Es el caso también de Reino Unido, que incluso ha conseguido avanzar en la lista varias posiciones hasta definirse como el quinto país más competitivo. Desde el punto de vista internacional, todavía contrasta más el deterioro de España. Francia, que en 2006 se encontraba por debajo de España -en el lugar 46- ha mejorado su clasificación 15 puestos. La reforma, la única vía Para conseguir esta mejora se deben aflojar las rigideces burocráticas que cohíben a las empresas. "España tiene un problema de competitividad. La falta de flexibilidad del mercado laboral, los ajustes de plantilla y los costes fiscales y sociales que padecen las empresas son muy rígidos en nuestro país", señala Gregorio Izquierdo, director del Servicio de Estudios del Instituto de Estudios Económicos (IEE). Fuente: El economista

22 noviembre 2009

Eficiencia en calderas (I): Planificación del uso del equipo

Nuestro artículo recopilatorio de medidas generales de eficiencia energética en calderas de vapor ha recibido ya más de 3500 visitas, con un creciente interés en encontrar cómo puede conseguirse mejorar la eficiencia energética de las calderas. Comenzamos hoy una serie de artículos en los que durante un tiempo iremos profundizando en los detalles de diseño que deben servir a ingenieros e instaladores para inspeccionar calderas existentes, determinar el potencial de mejoras y tomar las medidas de diseño y reacondicionamiento pertinentes. En este primer artículo hablaremos con cierto detalle de las prácticas de operación y la planificación del uso de las calderas. Iremos aportando asimismo algunos jugosos datos sobre los ahorros potenciales y sobre todo las tasas de recuperación de este tipo de actuaciones.

Minimizar la duración de la operación de las calderas

Aunque sea difícil de entender hoy en día lo primero sobre los que debemos insistir es en algo tan simple como calderas cuando no se necesitan. En administraciones públicas y centros industriales este derroche está al orden del día. Sí se minimiza la operación de las calderas y su equipo auxiliar de una forma coherente con las necesidades reales, ahorraremos una ingente cantidad de energía en las siguientes áreas:
  • Pérdidas en el sistema de distribución y la planta: Las pérdidas de calor conductivas continúan siempre que la planta esté caliente, y las pérdidas continúan mientras que las calderas este bajo presión. Las pérdidas son más grandes en las plantas de mayor tamaño, puesto que tienen sistemas de distribución más largos, y están pobremente mantenidas.
  • Consumo de energía innecesario por el equipo auxiliar de la caldera: incluso si la demanda de la caldera es mínima, algunos equipos at pueden continuar operando, tales como las bombas de distribución de agua caliente y las bombas de alimentación de agua que sirven para las calderas más grandes. La cantidad de energía derrochada depende del diseño de la planta de calderas.
  • Operación innecesaria de equipos que no se controlan separadamente: Por ejemplo, los viejos radiadores de vapor con válvulas de control manual operan siempre que les llegue vapor, independientemente de que sea necesario o no. Las cantidades de energía derrocha las dependen del número de equipos de usuario a los que le falta el control individual.
¿Dónde encontramos las mejores oportunidades para controlar el calor en origina una caldera?

El primer paso que debemos dar para mejorar la planificación del uso de los equipos es desarrollar un plan consistente de control de todos los equipos. Para ello debemos decidir sí es mejor controlar las operaciones de calentamiento en toda la planta, en el equipo de uso final, o en alguna combinación de estos: Cada aproximación tiene ventajas y desventajas.
  • Minimizar el consumo de vapor apagando el equipo de uso final: Pueden instalarse controles de cierre en cada equipo. Desde el punto de vista de la eficiencia total, este método es bueno porque cada equipo de uso final puede cerrarse según los requerimientos individuales de calentamiento. La mayor desventaja de este método son los gastos y mantenimiento de tener controles separados en cada equipo de uso final. La caldera detecta la desaparición de carga de calentamiento cuando el equipo de uso final se apaga. La salida de la caldera cae cuando se apagan los equipos de uso final, y pueden no requerirse controles de planta de caldera separados. Sin embargo, este método no elimina la energía consumida para mantener a caliente el sistema de la caldera, reemplazar las pérdidas del sistema de distribución, y operar a el equipo auxiliar de la planta de la caldera. Para evitar estas pérdidas, se necesitan controles adicionales que apaguen la planta de la caldera por sí mismas.
  • Minimizar el consumo de vapor apagando la planta de calderas: En el otro extremo, puede apagarse todo el sistema de calderas, lo cual desconectará todo el equipo servido por el sistema. Este método es mucho menos caro que instalar controles de apagado individuales en cada equipo de uso final. Este método derrocha algo de energía a menos que todos los equipos de uso final sigan la misma planificación. Por ejemplo, si la planta de calderas sirve radiadores, operar la caldera proporciona calor a una sola habitación supone que todos los radiadores estén trabajando. Otra desventaja de este método es que no para el consumo de energía en los componentes no de calefacción del equipo de uso final, por ejemplo las unidades de ventiladores o fan-coils.
  • Minimizar el consumo de vapor cuando el equipo de uso final opera según una gran variedad de planificaciones: En situaciones donde el equipo de uso final opera según una planificación más corta que la planta de caldera, pueden proporcionarse controles de cierre separados solamente para los equipos que operan durante cortos intervalos de tiempo. Por ejemplo, pueden instalarse tales controles para los espacios administrativos de un hotel, mientras que las habitaciones de los invitados tienen el calor disponible de forma continuada o estacionalmente.
  • Minimizar el consumo de vapor usando diferentes criterios de control: Pueden usarse diferentes métodos para apagar la planta de caldera y el equipo de uso final. Por ejemplo, pueden apagarse equipos de uso final utilizando relojes temporizados y apagar la planta de la caldera con un sensor de temperatura de aire exterior. Hay muchas formas de distribuir el control de apagado de la planta de la caldera como respuesta eficiente a un rango de condiciones que pueden ocurrir, incluyendo la planificación de las operaciones del equipo de calefacción, temperatura exterior, etc., y satisfacer las restricciones de costes, fiabilidad, y requerimientos de mantenimiento.
¿Cuáles son los intervalos de apagado recomendados más cortos?

Apagar una caldera origina tensiones térmicas en la caldera y en el equipo de planta, acortando la vida del equipo y acelerando la formación de grietas. En los sistemas de vapor, permitir que la planta se enfríe origina condensaciones en el sistema, creando un vacío que arrastra aire dentro del sistema. El grado de efectos adversos varía ampliamente, dependiendo del tipo de sistema.

En general, las plantas de calderas más pequeñas pueden apagarse pueden apagarse a intervalos más cortos. Arrancar y parar grandes plantas de calderas requiere operaciones mayores, que se tardan horas en realizar.

Limitar las operaciones del equipo auxiliar

Limitar la operación del equipo auxiliar de la planta de la caldera junto con las operaciones en si mismas de la caldera. Este equipo incluye bombas de distribución de agua de calefacción, bombas de agua de alimentación y condensado, control de los compresores de aire, y una gran variedad de equipos menos intensos en energía.

El control automático es más eficiente que el control manual

Dejar en manos de las personas el arranque y parada de los equipos en tiempos precisos es poco recomendable. Las personas son especialmente poco fiables si la acción requiere realizarse a intervalos irregulares, y cuando cambian las condiciones. Por este motivo es recomendable utilizar controles automáticos siempre que sea posible. En ocasiones puede ser aconsejable emplear una aproximación híbrida, manual y automática.


Bibliografía: Wulfinghoff, D. R. Energy efficiency manual.

California aprueba nuevas regulaciones de eficiencia energética para los televisores

La Comisión de Energía de California aprobó el martes, nuevos standards de eficiencia energética para los televisores.

La nueva disposición será incrementada en 2011, y refiere que los dos televisores consuman un 33 % menos electricidad para ese año y un 49 % menos en 2013. La norma afectará sólo para televisores con pantallas de 58" o menores.

El standard pretende reducir tanto como un 10 % el uso de electricidad doméstica.

La comisión estimó que 10 años estas regulaciones ahorrarán 8.100 millones de dólares en costes de energía y se ahorrará tanta energía como para abastecer 864.000 hogares.

California es una de las regiones pioneras en eficiencia energética, ya hemos hablado de ello muchas veces. En esta ocasión de lo que se trata es de atajar el derroche energético de uno de los equipos cuyo consumo más penaliza la cuenta de electricidad.

Los californianos compran cuatro millones de televisores cada año y no merecen ser penalizados en el consumo por la desidia de los fabricantes.

Bibliografía: California approves TV energy-efficiency regulations. Electronic News November 2009

La tecnología de sensores de film piezoeléctricos y sus aplicaciones

El film piezoeléctrico es una tecnología de transductores con capacidades únicas y ventajas de diseño. Puede producir voltaje proporcional a tensiones o compresiones mecánicas, haciendo para esta tecnología ideal para medir tensiones mecánicas. De peso ligero y flexible, el film piezoeléctrico puede servir como alternativa fiable y de bajo coste a los sensores más caros, ya sea como elemento de conmutación dinámica o acelerómetro, en aplicaciones donde el espacio es un Premium.

El film caracterizado como piezoeléctrico, está construido por múltiples cristales que tienen cargas tanto positivas como negativas. Cuando se ponen tensiones sobre elementos del cristal, la simetría se rompe ligeramente, generando voltaje. Incluso un pequeño cristal piezoeléctrico puede generar miles de voltios y sus señales usadas para controlar vibración, tensión y presión.

Como resultado de su versatilidad, el pueden film piezoeléctrico puede soportar aplicaciones numerosas y diversas, altamente efectivas y a bajo coste en relación a la los sensores piezoeléctricos tradicionales en aplicaciones prácticas tales como sistemas de seguridad a prueba de neutralización, acceso a discos de computadores, control de seguridad de aparatos, sistemas de seguridad en vehículos, etc.

Seguridad a prueba de neutralización

Muchos de los productos electrónicos de hoy están diseñados para transmitir, recibir, y almacenar grandes cantidades de datos. Entre estos podemos mencionar por ejemplo las máquinas ATM, terminales de venta minorista, teclados de número de identificación personal en gasolineras, computadoras usadas para transacciones bancarias de internet, y comunicaciones críticas usadas por militares y gobiernos.

Debido al alto Valor y sensibilidad de estos datos críticos, hay intentos regulares de usuarios no autorizados para ganar acceso forzado para los dispositivos para robar, registrar, copiar datos de los dispositivos de almacenaje de memoria.

Debido a estas amenazas, los fabricantes de productos electrónicos han desarrollado formas innovadoras de proteger los contenidos de sus módulos electrónicos usando tecnología de film piezoeléctricos.
Una tecnología desarrollada para proteger mediante films piezoeléctricos la neutralización es Measurement Specialities´ PVDF, ofrecido por Digi-Key. El beneficio clave de un film piezoeléctrico es que emite señales eléctricas inmediatas cuando es activado, manipulado, dañado, o sufre cualquier alteración. PVDF piezoelectric film se configura en una lámina multi-capa, envuelta o plegada sobre circuitos eléctricos sensibles.

Piezo film está disponible en diferentes espesores. Film delgados (28 and 52 μm) son los más comunes debido a su alta capacitancia y buenas cualidades mecánicas. Film espeso (110 μm) se usa donde máxima robustez es necesaria.

Las señales liberadas del film piezoeléctrico pueden usarse para liberar datos críticos en un módulo electrónico de forma que, cuando un usuario no autorizado gana acceso a chips de memoria, la información deseada ha sido ya borrada. Otros diseños usan señales que bloquean el módulo entero, de forma que debe retornarse a fábrica para reactivación.

Cables coaxiales

Los polímeros piezoeléctricos usados en aplicaciones de film piezoeléctricas pueden configurarse en cables coaxiales. El cable piezoeléctrico es construido de la misma forma que un cable coaxial tradicional. Hay un conductor núcleo central, rodeado por un aislamiento dieléctrico, y una pantalla dieléctrica conductora. El cable piezoeléctrico es diferente sólo en que el material dieléctrico es un polímero piezoeléctrico, cuando el cable se tensa, se genera una señal de voltaje proporcional al nivel de tensión aplicado.

Bibliografía: Applying piezoelectric film in electronic design. Hearst Electronic Products.

Nuevos proyectos de generación de energía en Botswana

Como vimos en artículo reciente Botswana es uno de los mejores países para trabajar en los pujantes territorios del África subsahariana. Botswana tienen que añadir 250 MW de nueva capacidad de generación mediante dos nuevos proyectos de plantas energéticas. La tecnología empleada es la integración de metano en lecho de carbón y turbinas de gas de ciclo abierto o de 250 MW integradas. Las plantas de energía alimentan subestaciones situadas en Orapa de 90 Mw y el área de Mmshoro de 160 MW.

La fabricación de las dos turbinas de 45 MW ya está en progreso y se espera que la planta comience a la contribuirá en Agosto de 2010 usando combustibles líquidos.

Otra planta está en planificación, esta vez 1200 MW en Mmabula.

Actualmente Botswana sólo produce 120 Mw de los 500 MW de electricidad que el país consume, el resto lo importa de Sudáfrica y Mozambique.

21 noviembre 2009

Paneles solares en miniatura para teléfonos móviles

Sharp continúa diversificando su catálogo de componentes Solares y extendiéndose hacía aplicaciones móviles, tales como los teléfonos celulares. Sin embargo, la interacción de paneles Solares en miniatura en teléfonos móviles está solamente comenzando. Las células Solares en miniatura pueden extender la vida de operación entre ciclos de carga de la batería en aplicaciones móviles como las dirigidas a ciclistas, cámaras digitales, ordenadores portátiles, reproductores de música, PCs de bolsillo, etc. Para sensores o control remoto (por ejemplo), puede ser posible proporcionar el 100 % de los requerimientos solares a partir de una célula solar. El próximo año, después del exitoso lanzamiento del primer panel de tipo LROGC02, Sharp planea expandir la familia de productos solares para aplicaciones móviles hasta en cinco modelos. Lo que todos ellos tienen en común es una eficiencia del 13 %, alta para un espesor de sólo 0,8 mm, que facilita su integración. Una característica distintiva de estos paneles solares es que las células tienen doble conexión para asegurar que el rendimiento del panel se mantiene completamente incluso en el evento de rotura de una célula. Esta característica es especialmente importante para el uso de células Solares sometidas a riesgos mecánicos. Variando el número y configuración de células Solares Paul y cristalinas los paneles proporciona diferentes salidas de energía y voltajes. El rango se extiende desde células simples con una salida de 30 Mw a un voltaje de 0,5 V a modelos con 10 células y una salida de energía de 300 mW a 5 V. Palabras clave: Miniature solar cells

Sobre las últimas novedades e ideas sobre el negocio verde

Acaba de celebrarse en San Francisco el greenfestival, uno de los grandes eventos que sobre Green Business, un gran lugar para seguir buscando ideas sobre los nuevos negocios derivados de la crisis energética y del cambio climático.
En estos festivales encontraremos los tradicionales defensores de la comida sana y las nuevas tendencias de venta de camisetas con el apelativo de la cultura verde.
Por otro lado encontraremos también la industria verde o "green industry", donde encontraremos los nichos de mercado que permiten montar empresas innovadoras. Entre los fabricantes de yogurt orgánico y paneles solares encontraremos las novedades para la gestión de energía doméstica sostenible.
Además de la energía solar, el negocio futuro de los vehículos eléctricos está ya presente en la muestra. Los vehículos eléctricos prometen reducciones del 75 % y sobre todo unos costes de circulación de tan sólo un dólar por galón. También la implantación de baterías más autonomía es otra de las novedades de la muestra (3Prong).
Otras compañías, como PG&E de San Francisco, usan el evento para promocionar plataformas de energías alternativas. Estas iniciativas pretenden aprovechar el negocio de las redes de distribución inteligentes que actualmente está fraguándose en Estados Unidos, usando métodos de generación distribuida como la energía eólica o solar y compromisos reales para reducir emisiones.

Bibliografía: Green become business

Palabras clave: Alternative energy platform

Automatización avanzada en las redes de distribución de energía inteligentes

La tecnología de distribución de energía inteligente (ver "El negocio de la energía que viene") requiere asimismo la actualización de standards que permitan actualizar las redes y desarrollar una aproximación segura insostenible sobre la generación de energía eléctrica.
Numerosos centros de investigación y norteamericanos trabajan en esta línea en colaboración con agencias federales y estatales: Massachusetts Institute of Technology's Industrial Performance Centre, Federal Energy Regulatory Commission (FERC), Illinois Institute of Technology (IIT), Electric Power Research Institute, etc.
El objetivo es crear unas líneas de distribución seguras, fiables, y altamente eficientes. Fuertes inversiones en el desarrollo de estas tecnologías vienen haciéndose en el país. Mencionamos por ejemplo el "Smart Grid Demonstration Project" e inversiones asociadas en el área de trabajo. Nuevos e importantes estímulos están haciendo crecer áreas económicas emergentes y empleos verdes.
Otro proyecto que podemos mencionar es "Californian utility Burbank Water and Power". Este proyecto intenta convertir sus redes de suministro en una red inteligente. Este proyecto se basa en la nueva tecnología meter data management software Energy IP que conformarán las nuevas soluciones o infraestructuras de medición avanzada (Advanced metering infrastructure AMI). El contratista de desarrollo del software del proyecto es Siemens Energy, y se basa en meter data management software Energy IP.
Este software soporta la corriente eléctrica, así como las aplicaciones de medición inteligente del futuro y los procesos comerciales que van a desarrollarse a partir de la tecnología advanced metering infrastructure AMI. La solución no sólo realza el servicio al cliente a través de intervalos de facturación más cortos y precisos sino que también mejora la información, flujo de trabajo y gestión de la carga pico.
Energy IP también soporta programas de control de carga con gestión realzada de software que consiguen ahorrar energía. El sistema alcanza de esta forma una mayor eficiencia y en el reparto de la energía gracias a los lectores de medición automáticos. Las decisiones de control de carga se toman basándose en estos datos y se controla en todo momento si el consumo ha cambiado.
La fortaleza de Energy IP radica en su arquitectura de software abierto y escalabilidad, y sus funciones de gestión de datos fáciles de entender. Esto incluye la adquisición y gestión de datos de medición y el acondicionamiento de estos datos para la gestión de la factura eléctrica y la medición. Este software también se caracteriza por una plataforma de integración, con la cual los tele medidores de varios fabricantes pueden ser conectados al sistema de las compañías distribuidoras. Energy IP puede desplegarse para el procesado de datos de medición en proyectos de distribución energía inteligente.
El desarrollo de sistemas de distribución inteligentes depende crucialmente de las soluciones en nuevas tecnologías. Rockwell también ha aceptado el desafío de desarrollar soluciones de fabricación inteligentes, seguras y sostenibles. Las estimaciones realizadas por indican que estas soluciones de fabricación pueden ayudar a las compañías estadounidenses a ahorrarse el 10 % de los costes energéticos industriales, una cantidad que asciende anualmente a 6.000 millones de dólares.
Los nuevos sistemas inteligentes de Rockwell incluyen una serie de herramientas de optimización de energía en planta que crean un sistema de gestión de la energía integrado, basado en la tecnología de información y automatización industrial de Rockwell Automation. También permite a los fabricantes realizar un equilibrio de sus cargas en tiempo real en la industria de procesos, llevando fuentes de energías renovables on-line y ejecutando estrategias de respuesta a la demanda conectadas a la red inteligente.
El sector de la fabricación es responsable de casi un tercio del consumo energético en Estados Unidos, principalmente por las cargas de transmisión de los motores eléctricos.
Hasta ahora los fabricantes han tenido que tomar decisiones sin conocer exactamente como la energía afectar a la sus costes de producción. A partir de ahora indicadores claves ayudarán a la desarrollar estrategias a largo plazo para el uso de la energía inteligente.
Con las soluciones de fabricación inteligentes, puede optimizarse el consumo energético de toda la planta. La información en tiempo real del flujo de uso de energía máquina a la máquina y a través de las líneas de producción, es una herramienta inestimable para gestionar el uso de la energía. Los datos del uso de la energía de la planta pueden gestionarse en red y conectarse a los sistemas de gestión empresarial.

Bibliografía: Advanced automation needed to achieve smart grid success. International Powerengineer November 2009

Palabras clave: Smart manufacturing solutions

Diseño de motores que trabajan sumergidos

Los avances tecnológicos hacen simple la fabricación de motores que puedan trabajar sometidos a la acción del agua y el polvo, y para ello se sigue el estándar básico IP66 en los nuevos diseños. Pero esto no es tan fácil, especialmente en aplicaciones de grandes volúmenes, que requieren una cuidadosa ingeniería, comprendiendo como los fabricantes están protegiendo los motores y los asuntos que pueden provocar problemas para aplicaciones específicas.
La IP65 proporciona protección en dos áreas: motores que están totalmente protegidos contra el polvo y contra fuertes chorros de agua. La IP67 se mueve más allá y los motores pueden estar sumergidos en el agua.
Estas protecciones van más allá de la que nos encontramos en los catálogos de los motores, que comúnmente son IP44, y es un gran paso moverse hacia IP66 ya que hay muchas juntas y acoplamientos por donde el agua puede entrar en el motor. El área donde debe prestarse mayor atención son el eje y las conexiones eléctricas del motor. Para conseguir diseñar un motor diseñado para IP66, seleccionar los rodamientos sellados y tipo de sello en el eje es probablemente el área más importante. Los fabricantes de motores ponen énfasis especial en las juntas entre rodamientos y carcasas, y el rodamiento y el eje. Si hay un buen ajuste a presión, esa solución es aceptable; pero típicamente ambos rodamientos no pueden ejercer la presión adecuada y hay necesidad para sellar una de aquellas superficies.
Algunos fabricantes usan sellantes, pero pueden usarse juntas O-ring, conociendo de esta forma lo exactamente que puede ajustarse la goma y su diámetro exacto.
La aplicación mayor para los motores IP66 es un ambiente químico cáustico, donde el motor tiene que diseñarse de forma específica para esa aplicación porque hay muchos tipos de agentes químicos. El cliente puede conocer bien qué tipo de materiales trabajan, y el diseñador del motor tiene que calcular cómo incorporar aquellos materiales al motor.
Algunas partes del motor pueden ser especialmente difíciles de proteger, y de manera especial el ventilador de refrigeración. En esos casos se usan carcasas extrusionadas con canales incorporados en los que se permite que el agua y polvo atraviese los canales de refrigeración.
Una parte importante del sistema de fabricación es el ensayo. En la fabricación de estos motores se somete a las muestras a un calentamiento de 120 ºC para inmediatamente sumergirlo a 0 ºC. Incluso después de someter a los equipos a estos ensayos, las evaluaciones post-test revelan que los equipos permanecen inalterables a la entrada de agua o muestran problemas de rendimiento.

Bibliografía: Designing for IP66. Design News November 2009

20 noviembre 2009

El negocio de la energía que viene

La tecnología de distribución inteligente conseguirá enormes ahorros a las compañías, y también a los consumidores, pero se abren muchos más nichos por explorar en el mundo de la eficiencia energética. Tan sólo es cuestión de buscarlos y conseguir convencer al usuario final de los enormes beneficios que puede obtener en su planta.

Veamos algunos casos prácticos

El gigante de los alimentos Cargill es una de las compañías que intenta meter el cuchillo a su cuenta de electricidad, y es que el consumo energético se ha convertido en un lastre a la competitividad en un mundo en el que los márgenes comerciales se estrechan. En su planta de Springdale (Arkansas), donde la compañía procesa alrededor de 50.000 pavos al día, su cuenta de electricidad asciende a más de 2 millones de dólares al año.

Según los estudios realizados por Cargill la compañía puede ahorrarse $680.000 dólares del total usando sus propios generadores en días de alta demanda.

El secreto que está detrás de este plan de ahorro está en lo que se conoce como red de distribución inteligente – un nuevo sistema de distribución de energía del que hemos hablado en varias ocasiones y que está transformando toda la red de distribución de los Estados Unidos. El gobierno y las empresas distribuidoras estadounidenses están embarcadas en las primeras etapas del proyecto multimillonario que transformará las redes existentes en una red bidireccional donde energía e información fluyen en ambas direcciones entre generación y cliente.

Esta reforma reducirá la factura de la luz, recortará el consumo y dará a los usuarios más información sobre el tipo de energía que usa, e incluso permitirá a los clientes producir su propia energía y venderla las compañías distribuidoras. Las redes inteligentes, uno de los grandes negocios del futuro inmediato, están llevadas a crear redes de mayor tamaño que internet.

Un mercado de 20.000 millones en cinco años

El negocio de las redes de distribución estadounidenses, que presumiblemente se extenderá a otros países con rapidez, generará una actividad de 8.000 millones de dólares durante veinte años, para crear la red inteligente. Muchas tecnologías auxiliares se beneficiarán de este gran impulso tecnológico. Entre otras compañías mencionamos las desarrolladoras de software y hardware IBM, Oracle, Google y Siemens.

El interés del sector tecnológico por este plan está en que grandes similitudes entre la actualización de la red de energía y la revolución de la computación de 1980. La actual red de distribución de Estados Unidos dispensa electricidad pero su capacidad es limitada en su habilidad para reunir la inteligencia del usuario final – y de aquí la visita mensual de un lector del contador. Ahora las compañías eléctricas reemplazarán sus antiguos medidores por contadores inteligentes. De la misma forma que el PC abrió la puerta al software de tercera parte, servicios y usos de internet, los medidores inteligentes están abriendo el camino en busca de herramientas y servicios que hacen que el sistema sea más responsable a los cambios de la demanda de energía.

Bibliografía: The coming energy revolution. BusinessWeek October 2009

Palabras clave: Smart-grid technology

19 noviembre 2009

La última generación de cámaras termográficas

Desde hace unos tres años las cámaras de bajo coste han revolucionado el uso de la termografía y han realzado en gran medida la apreciación de los beneficios de esta tecnología.
La demanda por estos equipos indudablemente continuará, pero para muchos usuarios la termografía es sinónimo de coste y complejidad de uso. El mercado está demandando una generación de cámaras más fáciles de usar que combinan las imágenes térmicas con la fotografía digital. Son ideales para trabajos en los que no participa personal especializado. Lo que se busca es sobre todo disponer de imágenes panorámicas más que las de alta resolución.
Los fabricantes, incluyendo Irisys, han desarrollado una gran variedad de modelos que ofrecen imágenes térmicas y digitales. Naturalmente todas varían, y en algunos casos las dos imágenes pueden sobreimpresionarse para al operador una localización precisa para la interpretación del punto caliente identificado por la imagen termográfica.

Funciones de voz y audio que aumentan la precisión de las inspecciones

Las anotaciones de voz también pueden ser integradas, permitiendo que los operadores hagan notas verbales en cada imagen tomada. Se realza de esta forma la facilidad para elaborar más tarde informes en un pc, identificando de forma positiva todos los aspectos de la imagen. Las funciones de Audio se han combinado con un régimen de alarmas que ofrece a los ingenieros la oportunidad de establecer avisos de Audio o visuales en pantalla cuando se identifican en el exterior unas temperaturas preseleccionadas. Estas funciones ayuda a los ingenieros de planta a llevar a cabo controles rutinarios sobre un gran número de paneles eléctrico, cableado, fusibles, o limitadores de temperatura. Puede alertarse al usuario cuando la cámara detecta las temperaturas que buscamos. y conseguimos de esta forma aumentar la rapidez eficacia en la inspección. Los ingenieros implicados en la revisión de equipos mecánicos pueden revisar un gran número de máquinas con rodamientos de forma extremadamente efectiva, pues detectado de una sola pasada el calentamiento que puede provocar fallos y en último término costosas paradas.

Algunas de las nuevas cámaras del Mercado cumplen los requerimientos de IP54 para uso en exteriores, donde temperaturas extremas y polvo pueden ser un problema. Otros modelos incorporar dos cursores es que permite encontrar diferencias de temperatura Delta T sin la necesidad de capturar dos imágenes. Identificando puntos fríos y calientes los cursores automáticamente identificarán los puntos más fríos y calientes, o ambos.
La mezcla de tecnología térmica y digital en un mismo paquete hace que hoy en día podamos disfrutar de imágenes térmicas de alta calidad y eficiencia por menos de 2.000 euros.

Bibliografía: New Generation IR Cameras. Maintenance World September 2009

Construyendo nuestra casa inteligente

Construir casas inteligentes es mucho más barato y fácil de lo que podríamos imaginar. Maravillosas tecnologías derivadas de las tecnologías inalámbricas, del microprocesador y de los sensores están disponibles para quien quiera dedicar algo de tiempo a investigar sobre tan apasionante temática.
Las compañías asiáticas de países como Taiwan y Corea del Sur han desarrollado infinitas aplicaciones. Si compramos dispositivos ya terminados los precios son bastante más caros, pero si nos montamos nosotros mismo la aplicación descubriremos los irrisorios precios de la tecnología del futuro. Las compañías que trabajan con bienes de consumo están trabajando duro para explotar este mercado con increíble potencial de desarrollo.
Entre las últimas novedades podemos mencionar las redes domesticas inteligentes, construidas integrando dos viejas tecnologías: La tecnología de Radio Frequency Identification (RFID) en la Open Service Gateway Initiative (OSGi) permite a las personas disponer de sofisticados sistemas de medios y control de vidrio en toda su casa, incluso de este lugares remotos.
Este nuevo enfoque, propuesto por investigadores del Department of Engineering Science, at the National Cheng Kung University (NCKU), in Tainan, Taiwan.
Esta propuesta ayudará a solventar problemas cotidianos de las personas, ya que en tiempo real y desde cualquier sitio podrá vigilarse la seguridad del hogar. ¿Cómo estarán los niños? Esta pregunta puede dejar de tener sentido sí podemos recibir en nuestro teléfono móvil imágenes de cualquier parte de nuestra casa y en cualquier momento.
Como no podía ser de otra forma, una tecnología tan novedosa tecnología y con potencial de venta a escala planetaria ha recibido la atención de los fabricantes. Nada menos que 70 fabricantes, entre los que se encuentran Echelon, IBM, Motorola, Nokia, Nortel, Panasonic, Philips, Sony, and Toshiba se han unido al OSGI, lo cual supone que el nuevo estándar puede ser ampliamente aceptado e implementado. El nuevo sistema es una red abierta usando RFID, de forma que los dispositivos de individuos puedan ser conectados a lograr inteligente para propósitos de ocio o seguridad.
Varios escenarios pueden permitir estos sistemas: los usuarios pueden mirar y controlar una pantalla monitor desde un dispositivo móvil, por ejemplo. Los usuarios pueden interactuar entre sí a través de televisores conectados a la red, y que estén en su casa o en otro lugar. Además utilizando servidores centralizados los usuarios pueden obtener películas o música que se mueven de habitación en habitación.
El sistema de arquitectura que describimos proporciona el acceso a una red domestica automática, rápida, proporcionado de servicios, donde se mejora sustancialmente la calidad de vida de los usuarios.

Bibliografía: Building the Smart Home Wirelessly. Science News November 2009

18 noviembre 2009

El uso del PC en ambientes logísticos especialmente agresivos

Los computadores para usos en ambientes especialmente agresivos están en pleno desarrollo para utilización en aplicaciones industriales. Nos referimos por ejemplo a los computadores que prestan servicios en planta o sobre vehículos móviles tales como las carretillas elevadoras. El fabricante DLoG utiliza en sus equipos módulos de computación embebidos de congatec AG para su rango de productos MPC 6 e IPC 7.
Estas necesidades están especialmente patentes en actividades como la logística y el mantenimiento. En este sector, rastrear órdenes y proceso con rapidez es vital e impensable sin ayuda de computadores. Adicionalmente a la mayoría de los terminales de computación ordinarios, un gran número de computadores se despliegan en la industria, montados directamente sobre carretillas elevadoras u otros vehículos de transporte de mercancías. Estos computadores se enfrentan a unas condiciones completamente diferentes comparadas al PC de uso en oficinas.
El DLoG MPC 6 (ver imagen) corresponde a un rango de productos destinado a terminales montados en carretillas elevadoras u otros vehículos usados para transportar mercancías. Estos terminales han sido desarrollados sobre la base de los módulos de computación embebidos XTX de congatec.
Cada uno de estos módulos XTX proporciona un PC embebido que mide 95 x 114 mm. Distinto a los PC standard, los módulos XTX no vienen con conexión de cable y clavija. Por el contrario, todas las interfaces se obtienen suministrando energía vía USB o pistas PCI Express.
Cuando se integran en un sistema particular, tal como el MPC 6, el módulo XTX se monta y atornilla en cualquier panel. Simplemente se necesita sean conectadas en la posición correcta.
El panel también está diseñado para uso en vehículos, admitiendo cortes de energía de hasta 20 segundos). Se dispone también de de controlador ambiental para estadísticas, configuración y controlador táctil, etc. Como resultado de la división lógica entre el PC y las actualizaciones especiales, el MPC 6 permite configuración flexible. El cliente también es capaz de elegir entre varias opciones de CPU.
Las comunicaciones entre los computadores continúan incluso mientras que la pantalla esté oscura.
Para asegurar la operación del vehículo segura del MPC 6 también proporciona características on/off con la ignición del vehículo. Cuando la ignición del vehículo se activa, el MPC 6 arranca automáticamente. Al parar el vehículo se produce una parada automática del computador, asegurando que no se pierden datos.
Para proteger contra tensiones mecánicas inherentes a un ambiente logístico típico, todos los componentes están diseñados para ser extremadamente robustos y la carcasa de aluminio es especialmente fuerte. Todas las conexiones eléctricas están bloqueados y los componentes montados con seguridad.

Palabras clave: PCs for harsh logistics environments. EE Times Europe November 2009

17 noviembre 2009

Sobre los mejores y los peores países de África para los negocios

El éxito o fracaso de la internacionalización depende de muchos factores, y el primero de todos es la elección del país adecuado. Pero no debemos dejarnos engañar por los datos superficiales, pues a veces los países a priori menos atrayentes son precisamente donde menos competencia encontraremos. Sólo el estudio detallado y la información fiable nos permitirán tomar las elecciones correctas.
Entre los mercados con más oportunidades podemos mencionar los africanos, que como ya hemos visto en otros artículos, han experimentado espectaculares crecimientos.
Lo primero que debemos hacer para estudiar nuevos mercados es analizar lo que los índices internacionales nos muestran. Por ejemplo, Ibrahim Index of African Governance informa sobre 53 países de África. El índice recoge valores democráticos y buen gobierno en el continente, y también incluye indicadores económicos. Lista cuatro criterios para medir el progreso total: seguridad y cumplimiento del a ley; participación y derechos humanos; oportunidades económicas sostenibles; y desarrollo humano.
Los resultados de este año no muestran grandes diferencias respecto a ediciones anteriores. En primer lugar están las islas, que siguen demostrando lo hacen mejor. Mauricio sigue liderando la lista, seguido de Cabo Verde y Seychelles. Los dos países que lideran en el continente son Botswana y Sudáfrica (cuarto y quinto). Los países al norte del Sahara se comportan bien en términos de indicadores económicos pero mal en participación y derechos humanos. El sureste de África se comporta en general bien en gobernanza y derechos humanos. Los países de África central son los últimos de la lista.
Los países que han dejado atrás conflictos están subiendo en la lista. Destacamos por ejemplo Liberia como uno de los que están mejorando.
A la inversa, países que están empeorando son Eritrea (el que cae más rápido), y Zimbabwe sigue también bajando. Somalia continúa siendo el farolillo rojo de la lista.

Bibliografía: Look south. The Economist October 3rd 2009

16 noviembre 2009

Conceptos de flexibilidad y eficiencia en aplicaciones de cogeneración

La mayoría de las plantas de cogeneración se emplean para obtener calor y electricidad con aplicación industriales. Las cargas de calor varían a lo largo del día y del año. Los procesos industriales pueden también experimentar variaciones relevantes en los niveles de demanda. Como ejemplo de planta que requiere adaptarse a las variaciones en la demanda podemos mencionar la de Wärtsilä. Esta planta de energía está diseñada con motores recíprocos equipados con motores recíprocos equipados con acumuladores de calor especialmente convenientes para aplicaciones que requieren tanto flexibilidad operacional como uso eficiente del combustible principal.
Desde un punto de vista de factibilidad, el uso del combustible primario de forma eficiente – manteniendo altos niveles de eficiencia total – es esencial cuando una planta de energía es operada en conformidad con el precio al que se vende la electricidad. Dentro de ciertos límites, la desconexión de la producción de calor respecto a la producción de energía eléctrica puede alcanzarse instalando un acumulador de calor.
En la mayoría de los distritos las aplicaciones se diseñan para tener una capacidad de almacenaje de siete horas.

Almacenamiento de calor

Una planta de cogeneración correctamente dimensionada equipada con motores como los de wärtsila ofrece dos ventajas fundamentales. No habrá necesidad de hacer funcionar las calderas con baja carga durante los meses de verano, y tampoco habrá necesidad de hacer funcionar los motores de la planta de energía por la noche en los periodos en los que el precio de la electricidad es bajo.

También es importante la capacidad para desconectar las calderas existentes en un periodo de varios meses y ello ofrece ventajas económicas adicionales.
El acumulador de calor necesario para este tipo de proyectos se construye fácilmente. Podemos partir de un diseño similar al de un depósito de almacenamiento de fuel-oil pero con una capa espesa de aislamiento térmico. El agua en la capa superior del tanque puede mantenerse a 98 º C, esto ayuda a mantener la parte superior del tanque llena con vapor, reduciendo la cantidad de oxígeno – y el riesgo de corrosión asociado.
En la mayoría de las aplicaciones, el tiempo óptimo de descarga de los acumuladores es un periodo de siete horas, durante la noche cuando el precio de la electricidad puede venderse por una cantidad más baja. También hay aplicaciones, en Dinamarca por ejemplo, en las que el acumulador puede estar descargándose durante semanas. El acumulador de Wärtsilä tiene una capacidad de 1.500 m3.
El interés incrementado en la utilización de la energía solar ha resultado en muchos desarrollos en los que se pretende incrementar la densidad de calor de los acumuladores, pero para aplicaciones de almacenamiento térmico, los depósitos de almacenamiento de agua constituyen una forma simple y efectiva.
Las plantas de ciclo combinado son especialmente interesantes en países de Europa central que requieren energía térmica. Se sustituye de esta forma otras fuentes más contaminantes como las calderas de lignito. Las plantas CHP a gas natural son una solución mucho más eficiente que los antiguos sistemas de generación. Las plantas equipadas con viejas calderas pueden sustituirse por modernas y eficientes plantas de generación CHP.
Los datos de eficiencia de una planta de este tipo pueden ser los siguientes (ejemplo del Cheong Soo Project en Corea del Sur):
  • Potencia eléctrica en los terminales del alternador: 16,9 Mw.
  • Eficiencia eléctrica: 43,4 %.
  • Calor recuperado: (verano) 14,2 Mw / invierno 3,6 Mw.
  • Eficiencia total en verano: 80 %.
  • Depósito de acumulación de agua: 3.000 m3.

Bibliografía: Cogeneration – Combining flexibility and high levels of efficiency. Power Engineering October 2009