Accionamiento de grua RTG hibrida basada en pila de combustible y supercondensador

Résumé

En la actualidad, la mayoría de las terminales portuarias existentes en el mundo utilizan grúas porta contendores tipo pórtico sobre neumáticos (RTG, Rubber Tyre Gantry) propulsadas por grupos electrógenos que consumen derivados de combustible fósiles, o bien alimentadas directamente de la red de baja tensión. En esta tesis se pretende evaluar un sistema propulsor para este tipo de grúas, constituido por un sistema de hidrógeno (pila de combustible) y un sistema auxiliar de almacenamiento/apoyo de energía basado en supercondensadores, lo que evitaría el uso de combustibles fósiles en la grúa y la dotaría de autonomía al no ser necesario su conexión a red. La pila de combustible de membrana de intercambio protónico (PEM, Proton Exchange Membrane) se utilizará como fuente primaria de energía, mientras que los supercondensadores se usaran como fuente auxiliar de apoyo y almacenamiento de energía, encargados, por un lado, de suministrar energía en aquellos momentos en los que se requiera una rápida respuesta y esta no pueda ser proporcionada por la pila de combustible (dada su capacidad limitada de respuesta), u por otro lado, almacenar la energía regenerada durante las frenadas o deceleraciones de la grúa. En esta tesis también se modela dinámicamente los componentes del sistema de accionamiento de la grúa tipo RTG, tanto para la configuración actual (basada en grupo diésel) como para la nueva configuración basada en la pila de combustible y supercondensador. Asimismo, se desarrolla el diseño del sistema de gestión de la energía de la grúa, así como del sistema de control de los equipos y convertidores. Por otro lado, se simula dinámicamente el ciclo real de la grúa, para posteriormente comparar las respuestas dinámicas alcanzadas con la configuración actual y la nueva propuesta, comprobando que la configuración propuesta es técnicamente viable.