Entidad: Universidad Nacional de Ingeniería

Tipo de Entidad: Universidad

Tipo de organización: Sin fines de lucro

Régimen: pública

Departamento: Lima

Provincia: Lima

Distrito: Rímac 

Entidades Asociadas:

Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas – Centro Internacional de Investigación

Universidad Politécnica de Madrid – Universidad Extranjera

Universidad Nacional de Piura – Universidad Peruana Licenciada

Pontificia Universidad Católica del Perú – Universidad Peruana Licenciada

Universidad de Ingeniería y Tecnología – Universidad Peruana Licenciada

Laboratorio de Ingeniería Eléctrica de Grenoble (G2Elab) – Centro Internacional de Investigación

Áreas de conocimiento priorizada:

Ciencias y Tecnologías Ambientales

Área de conocimiento OCDE:

Ingeniería y Tecnología

Sub Área de conocimiento OCDE:

Ingenierías Eléctrica, Electrónica e Informática

Disciplina de conocimiento OCDE:

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Sub Sector:

Manufactura Avanzada

Sector:

Estratégico

Resumen

En el Perú, la manufactura de equipos electrónicos para sistemas energéticos es una disciplina poco desarrollada limitándonos a la importación de esta tecnología. A nivel investigación, no se cuenta con ningún laboratorio especializado que permita validar convertidores electrónicos a nivel industrial. No obstante, el ingreso de Vehículos Eléctricos y la implementación de normativas para modernizar la matriz energética nacional exigen una urgente atención, tal como ha sido definido en el proyecto NAMAS del MINEM.

En los últimos años, el Centro de Energía Renovables de la UNI (CER-UNI), ha desarrollado soluciones basadas en energía renovable. La continuidad de estos trabajos pasa hoy, por el desarrollo de la línea de investigación en la Manufactura Avanzada de Convertidores Electrónicos para aplicaciones de Micro redes Eléctricas y Electromovilidad.

Esta iniciativa propone la adquisición de un equipo mediano que permita emular sistemas de Centro de Recarga Rápida así como sistemas de baterías de vehículos Eléctricos (bajo la norma IEC 61851-1:2017), lo cual permitirá: validar convertidores electrónicos manufacturados, pero bajo un entorno de potencia industrial y utilizando un vehículo eléctrico real, contar con un laboratorio especializado que permita capacitar a todas las universidades del Perú mediante cursos y programas de posgrado sobre la temática de Electromovilidad y Generación Distribuida.

Hipótesis

El convertidor electrónico de potencia es clave en un sistema de carga rápida de vehículos eléctricos. La hipótesis planteada es que, mediante el uso de sistemas de almacenamiento estacionarios intermedios apoyados en sistemas de energías renovables, integrados en el cargador, se puede realizar una carga rápida de vehículos eléctricos sin afectar al sistema de distribución eléctrica, siendo capaz además de aportar servicios especiales para estabilizar la red. El equipo mediano que será adquirido permitirá validar esta hipótesis para valores industriales de 20kW.

En la red de distribución peruana, se han detectado muchos puntos débiles de conexión, sobre todo al interior del país por lo que, no existe una capacidad para el suministro de gran cantidad de consumos de este tipo, pudiendo dar lugar a un problema importante de estabilidad de la red y de calidad en el suministro de potencia a los usuarios. Ante este problema, el CERUNI mediante el proyecto 176-2018 BM, planteó como objetivo la manufactura de un convertidor electrónico modular y altamente eficiente de 10kW, que permita integrar banco de baterías y paneles solares a la red eléctrica. La conexión en paralelo de este convertidor puede ser utilizado para sistemas de recarga rápida de vehículos eléctricos eliminando el problema de estabilidad de la red. Para ello, se requiere contar con un emulador electrónico de vehículo eléctrico que permita validar el funcionamiento del convertidor electrónico desarrollado.

La inminente entrada en el mercado peruano de vehículos eléctricos requiere que los profesionales del país sean capacitados en esta temática. Sin embargo, en el Perú, no existe ningún laboratorio especializado en electromovilidad. El problema es aún más crítico a nivel industrial debido a que la mayoría de las empresas del sector eléctrico sólo se encargan de integrar tecnologías que otros fabricantes desarrollan y no realizan tecnología propia. La importancia de este proyecto radica en la implementación del primer laboratorio especializado en sistemas de recarga rápida y vehículos eléctricos que permitan el desarrollo de proyectos de investigación y programas de capacitación en Sistemas de Electromovilidad.

Este proyecto permitirá implementar un laboratorio especializado en electromovilidad y la validación del convertidor permitirá la generación de una patente, publicaciones científicas y tesis de pregrado. Asimismo, los resultados obtenidos se difundirán entre la universidad y empresas de los sectores eléctrico e industrial.

Objetivo principal del Proyecto

El objetivo principal del proyecto es la implementación del primer Laboratorio especializado en Electromovilidad en el Perú, mediante la adquisición de un equipo mediano que permite emular el funcionamiento eléctrico de una estación de recarga de vehículo eléctrico (EVSE) así como un sistema de baterías de un vehículo eléctrico (EV). Este equipo permitirá la validación experimental de convertidores electrónicos manufacturados en el Perú (por universidades o por empresas privadas) para aplicaciones de Electromovilidad y microredes eléctricas mediante el uso compartido del equipamiento y el desarrollo de proyectos cooperativos.

Objetivos Específicos del Proyecto

OE1. Adquisición o fabricación del equipo y puesta en marcha

OE2. Recursos Humanos

OE3. Gestión y Cierre del Proyecto

OE4. Manufactura y validación de la Estación de Recarga Rápida en condiciones reales

OE5. Realización del Paquete Tecnológico del Equipo Desarrollado

OE6. Búsqueda de Financiamiento Externo para asegurar la sostenibilidad de la línea de investigación

Investigador principal: Rafael Leonardo Espinoza Paredes

Co – investigadores

Marcos Lafoz – Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas

Jaime Rodríguez – Universidad Politécnica de Madrid

Antenor Segundo Aliaga – Universidad Nacional de Piura

José Carlos Ugaz – Universidad Nacional de Ingeniería

Julio Cesar Tafur – Pontificia Universidad Católica del Perú

Julien Georges André Noel – Universidad de Ingeniería y Tecnología

David Frey – Laboratorio de Ingeniería Eléctrica de Grenoble (G2Elab)

Tesista No Identificado 1 – Universidad de Ingeniería y Tecnología

Tesista No Identificado 2 – Universidad de Ingeniería y Tecnología

Coordinador Administrativo: Wilmar Ruiz Huaccachi Herrera – Universidad de Ingeniería y Tecnología

Gestor tecnológico: José Luis Jorge – Universidad de Ingeniería y Tecnología

Técnico No Identificado 1 – Javier Chang Fu

Investigadores a integrar al proyecto:

No identificado

Equipamiento Mediano

Emulador de Estación de Recarga Rápida y Vehículo Eléctrico

Monto total que otorga el Fondecyt, unidad ejecutora de Concytec S/.1,101,585.73