La energía auxiliar es energía eléctrica proporcionada por una fuente alternativa y que sirve como respaldo para la fuente de energía primaria en la barra principal de la estación o en la barra secundaria prescrita.
Una unidad fuera de línea proporciona aislamiento eléctrico entre la fuente de energía principal y la carga técnica crítica, mientras que una unidad en línea no lo hace.
Una fuente de energía de clase A es una fuente de energía primaria, es decir, una fuente que asegura un suministro de energía esencialmente continuo.
Los tipos de servicios de energía auxiliar incluyen la Clase B, una planta de energía de reserva para cubrir cortes prolongados del orden de días; la Clase C, una unidad de inicio rápido de 10 a 60 segundos para cubrir cortes de corto plazo del orden de horas; y la Clase D, una unidad ininterrumpible sin interrupción que utiliza energía almacenada para proporcionar energía continua dentro de tolerancias de voltaje y frecuencia especificadas .
Se han experimentado muchos usos e implementaciones de la energía auxiliar para aumentar su eficiencia. Uno de esos experimentos fue encontrar una mejor manera de operar un motor diésel con unidades de energía auxiliar basadas en celdas de combustible . El método consiste en separar el gas rico en hidrógeno del combustible diésel para generar electricidad por separado en una unidad de energía auxiliar. [1] Con este proceso, se puede lograr una reducción efectiva de las emisiones al reducir el volumen de gas consumido por hora. Sin embargo, cuando las demandas de energía alcanzan el 60%, se produce una disminución brusca del rendimiento, que se puede solucionar utilizando un combustible diésel o queroseno con una concentración máxima de CO del 1,5%. [1]
Existen otras muchas implementaciones de unidades de potencia auxiliares en los sistemas de energía, lo que explica por qué una parte importante de las emisiones proviene de los vehículos comerciales. Los motores diésel que funcionan en áreas densamente pobladas y funcionan dentro de un rango ineficaz para alimentar sus sistemas auxiliares, como la refrigeración , contribuyen a una gran parte de las emisiones de los automóviles. [2] Utilizando un modelo con un motor diésel de cuatro tiempos en un camión con una capacidad de carga del 100% que conduce una combinación de ciclos de carreteras urbanos y urbanos típicos, se registraron las emisiones y la demanda de potencia auxiliar. Luego, utilizando la demanda de potencia auxiliar calculada, se desarrolló una fuente para respaldar la demanda de los sistemas auxiliares en forma de una celda de combustible PEM. El producto final de la celda de combustible PEM pudo respaldar los sistemas auxiliares del camión utilizando un máximo de 5 kW de potencia. Esta entrada pudo sostener la cámara de refrigeración, el aire acondicionado de la cabina , la unidad de radio, etc. [2] La introducción de esta celda de combustible también contribuyó a una reducción del 9% en el consumo de combustible diésel y del 9,6% en las emisiones de CO2 . [ 2]
La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos ha establecido reglas y pautas sobre cómo deben funcionar las fuentes de energía auxiliares y suplementarias (ASPS) que proporcionan energía secundaria a las plantas de tratamiento de aguas residuales en caso de un apagón. Las ASPS deben poder suministrar suficiente energía para que la planta funcione de manera efectiva y estar disponibles para la puesta en marcha en un corto período de tiempo en caso de emergencia. [3] Los tipos de ASPS necesarios para la generación de energía adecuada incluyen: motores de combustión interna, microturbinas , células solares , celdas de combustible y turbinas eólicas . La tecnología ASPS debe ser lo suficientemente confiable para arrancar rápidamente y funcionar durante períodos prolongados de tiempo (es decir, 48 horas o más) con suficiente combustible. [3]
Como se afirmó anteriormente, las unidades de potencia auxiliares se utilizan comúnmente para mejorar la eficiencia del sistema eléctrico. Se ha demostrado que el uso de unidades de potencia auxiliares para automóviles eléctricos de autonomía extendida mejora el control del flujo y la distribución de energía en todo el sistema, mejorando su eficiencia general. [4]
En el caso de los sistemas cerrados con un consumo de energía extremo, como los petroleros y otros buques en el mar, el uso y la calidad de los sistemas de energía auxiliar tienen un gran impacto en la eficiencia del sistema en general. Los diferentes usos de la energía auxiliar para una variedad de buques y actividades de los buques y cómo estos diferentes esquemas de energía cambian la eficiencia general y las emisiones del sistema del buque. Los estudios han indicado que, mientras los buques viajan entre puertos dentro de la misma bahía, las emisiones totales de escape del buque se deben principalmente a sus sistemas de energía de calderas auxiliares y motores auxiliares, debido al tiempo y la velocidad necesarios para transitar las aguas portuarias con el gran atracadero del buque. [5] Los hallazgos también llevan a la conclusión de que las capacidades de salida de potencia de los motores auxiliares en un punto determinado no aumentan con el tamaño del buque o la potencia instalada del motor principal del buque. [5] Hay una gran cantidad de factores, como las variables de la maquinaria, los esquemas de energía y el tamaño y la potencia de los buques, que son demasiados para tener en cuenta a fin de representar con precisión la relación entre la potencia principal y la potencia auxiliar de salida. Se deben realizar más encuestas y estudios para lograr este resultado más preciso. [5]