En febrero de este año, el subdirector de Investigación y Posgrado del departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Santiago de Chile (Usach), Dr. Matías Díaz, se adjudicó el proyecto Fondecyt regular “Novel modular multilevel converter topologies and control strategies for multi-megawatt wind energy applications”.

El trabajo investigativo, que considera un financiamiento de $240 millones, tiene el objetivo de desarrollar nuevas topologías y sistemas de control para convertidores electrónicos de la familia Modular Multilevel Converter (Convertidores Modulares Multinivel o MMCC, por su sigla en inglés) y aplicarlos en el campo de la energía eólica a gran escala.

Estos convertidores están compuestos de numerosas celdas pequeñas, que se conectan y controlan sincronizadamente para alcanzar grandes niveles de potencia y tensión. Estas celdas les brindan modularidad, flexibilidad, alta densidad de energía y habilitan la operación a altos niveles de tensión y potencia.

“Actualmente las turbinas eólicas, particularmente offshore, alcanzan potencias por sobre los 10 MW, requiriendo de convertidores electrónicos de media tensión con alta confiabilidad, alta densidad energética y eficiencia”, sostuvo el académico y líder del equipo de investigadores, en diálogo con revista Electricidad.

Díaz, quien también es director del magíster en Ciencias de la Ingeniería con mención en Ingeniería Eléctrica del mismo plantel, añadió que las nuevas topologías y sistemas de control que se espera desarrollar tienen como objetivo probar aspectos novedosos dentro de la tecnología existente de los convertidores modulares multinivel . “No se trata de probar una tecnología completamente nueva, sino de explorar mejoras y avances en la tecnología MMCC, introduciendo variaciones en la conexión de sus componentes y desarrollando estrategias que permitan realizar conversión de energía en la industria eólica con mayor eficiencia y menor costo de energía”, explicó el docente.

Además, mencionó una serie de ventajas técnicas de las tecnologías que se espera desarrollar como resultado del proyecto. “Estas incluyen una mayor densidad de potencia, redundancia, flexibilidad de control, tolerancia a fallos, alta calidad de potencia y funcionamiento sin transformadores. Dichas mejoras podrían contribuir a la transición energética del país al permitir una mayor eficiencia en la generación de energía eólica, una mejor integración de las turbinas eólicas en la red eléctrica y una mayor capacidad de aprovechamiento de los recursos eólicos disponibles”, sostuvo.

El proyecto se inició en junio de 2023 y tendrá una duración de cuatro años. Como otros resultados posibles a partir de la investigación, Matías Díaz expresó que “se espera desarrollar un prototipo experimental, formar estudiantes de doctorado y magíster y generar ofertas de memorias de pregrado”.

El equipo de investigación es liderado por la Usach y cuenta con la colaboración de la U. de Chile, la U. Nottingham y la U. de Costa Rica.