Ingeniería UPB desarrolla propuesta para optimizar la conexión de energía hidroeléctrica a la red nacional
Agencia de Noticias UPB - Medellín. La facultad de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Pontificia Bolivariana trabaja de la mano con la empresa privada en función de fortalecer una matriz energética más limpia y sostenible, con el fin de desarrollar una propuesta innovadora para resolver los desafíos de integración de energías renovables a la red eléctrica nacional.
Este trabajo se realiza con la Hidroeléctrica Chilsa, ubicada en el Oriente antioqueño, sobre el río Piedras, en jurisdicción del municipio de la Unión (Antioquia). Esta central está registrada por Central Energy S.A.S. ante el SiB Colombia,
El proyecto Chilsa ya representa una innovación en Colombia al incorporar un generador de imán permanente acoplado directamente a la turbina en una configuración compacta. Esta integración reduce significativamente la complejidad mecánica y eléctrica del sistema, disminuye pérdidas asociadas a elementos de transmisión intermedios y optimiza el aprovechamiento del recurso hídrico disponible.
Además, al simplificar la infraestructura requerida, se reducen costos de instalación y mantenimiento, mejorando la viabilidad económica de pequeñas centrales hidroeléctricas y abriendo nuevas oportunidades para el desarrollo de proyectos a filo de agua en el país.
Esta problemática se origina en el hecho de que no todas las fuentes renovables generan energía de manera estable y continua. En el caso de las pequeñas centrales hidroeléctricas, la cantidad de agua del río cambia con el clima y las temporadas, lo que hace que la energía que se genera suba y baje. Estas variaciones dificultan que la electricidad se conecte de forma estable a la red nacional, provocando pérdidas de energía, interrupciones en el servicio o la necesidad de apagar la central en ciertos momentos. Esto significa que, aunque el recurso natural está disponible, no siempre se puede aprovechar al máximo de manera segura y continua.
Frente a este desafío, el proyecto, liderado por el docente Andrés Emiro Díez Restrepo, busca optimizar la conexión de una central hidroeléctrica a filo de agua, cuyo caudal variable genera dificultades técnicas para mantener el suministro estable de energía. La propuesta, ya validada, plantea una configuración novedosa que permitirá mejorar la eficiencia y estabilidad del sistema eléctrico.
Durante el proceso, el equipo académico analizó inicialmente soluciones convencionales basadas en convertidores de gran capacidad, como los empleados en centrales eólicas o máquinas de imanes permanentes. Según explica Díez Restrepo, la primera alternativa contemplaba un convertidor europeo de más de dos metros de altura y alrededor de 1.5 MVA.
Además del alto valor, este tipo de convertidores genera dependencia tecnológica, cualquier falla pondría la central fuera de servicio hasta recibir piezas importadas altamente especializadas.
Ante ese escenario, los investigadores decidieron desarrollar una alternativa más robusta, adaptable y viable para el contexto colombiano. La solución elegida combina un sistema de transformadores tridevanados, similar al que se usa en los trenes urbanos para minimizar armónicos, con una etapa rectificadora pasiva de alta eficiencia.
Para suplir las variaciones del caudal, el diseño utiliza pequeños ramales de corriente directa que simulan el comportamiento de strings solares. Esto permite que el sistema mantenga operación continua y que el control de potencia reactiva sea asumido por los inversores, eliminando la necesidad de bancos de condensadores y evitando los transitorios eléctricos asociados.
Actualmente, Colombia cuenta con una de las matrices energéticas más limpias del mundo, con más del 80 % de su producción proveniente de fuentes hidroeléctricas, una meta que muchos países desarrollados esperan alcanzar para 2050.
Es por eso que se destaca además el papel de la ingeniería eléctrica y electrónica como ejes fundamentales para la integración de energías renovables, desarrollando sistemas de control y sincronismo que hacen posible conectar estas fuentes con la red nacional.
Por: Katherin Manjarres Miranda - Agencia de Noticias UPB
