LABORATORIO DE MICRORRED

¿QUIÉNES SOMOS?

El Laboratorio Microrred del Centro Científico, Tecnológico y de Investigación Balzay (CCTI-B) de la Universidad de Cuenca se crea con el propósito de contribuir desde la Universidad de Cuenca, al cambio de las matrices Energética y Productiva del país, a través del desarrollo de la investigación aplicada, innovación y docencia, en el campo de la energía sostenible.

Es un laboratorio dotado de los recursos tecnológicos necesarios para llevar a cabo investigación, desarrollo tecnológico e innovación (I+D+i), procesos de enseñanza aprendizaje a nivel de educación superior (formación técnica y tecnológica, pregrado universitario, posgrados de maestría y doctorado), y formación continua. Esto fundamentalmente en los campos amplios del conocimiento de ingeniería, industria y producción; y tecnologías de la información y la comunicación (TIC’s), con énfasis en los campos de energías renovables no convencionales, control y operación de microrredes, electricidad, electrónica y automatización.

El financiamiento para la adquisición del equipamiento para los laboratorios (Microrred entre ellos) del Centro de Energía del CCTI-B se gestionó en dos etapas, mediante la presentación de dos proyectos al Programa Canje de Deuda Externa del Ecuador frente España (PCDEE). El primero en 2013 y el segundo en 2019 consiguiendo un financiamiento total de 3’298,000.00 USD.

Primera etapa: “Centro Científico y Tecnológico Balzay: Equipamiento para el Centro de Energía”

En noviembre de 2013 la Universidad de Cuenca presenta el proyecto titulado “Centro Científico y Tecnológico Balzay: Equipamiento para el Centro de Energía” al PCDEE, para financiar la implementación de varios laboratorios especializados, entre ellos el Laboratorio Microrred. De más de 40 proyectos postulantes, la propuesta de la Universidad de Cuenca resultó entre las 5 seleccionadas, obteniendo el financiamiento requerido de 2.5 millones de dólares del PCDEE equivalente al 80% del total estimado para la implementación de los laboratorios del Centro de Energía. Con lo cual, y en cumplimiento de los requisitos del PCDEE, la Universidad Cuenca aportó el 20% restante (contraparte) destinado a la construcción de la obra civil y el pago de impuestos (IVA). El acuerdo de cooperación entre la universidad y el PCDEE se firmó el 17 de julio de 2014.

El equipamiento adquirido se divide en cuatro grandes grupos: G1. Generación, G2. Almacenamiento, G3. Cargas (uso de la energía), y G4. Instrumentación. Las fuentes de energía renovables y no renovables (eólica, solar fotovoltaica, hidráulica, y térmica) del grupo G1, en combinación con los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (Plomo ácido, Litio-Ion, Flujo Redox, e Hidrógeno) y las cargas eléctricas de los grupos G2 y G3, respectivamente constituyen una microrred eléctrica autosuficiente y con capacidad de entregar energía sustentable a la red de distribución local (modo de operación híbrido). Asesoría técnica a los sectores público y privado, se puede brindar con la instrumentación y sistemas de medición eléctrica complementarios (grupo G4) con los que cuenta el laboratorio. Entre otros equipos, se dispone de analizadores de calidad de la energía, multímetros digitales con registro de datos, pinzas amperimétricas, sondas de corriente, cámara termográfica, osciloscopios, detector de imagen InGaAs, y medidores de energía en AC y DC.

MISIÓN

El Laboratorio Microrred contribuye a la consecución de la misión de la Universidad de Cuenca, que es:

Formar investigadores y profesionales comprometidos con una sociedad justa, diversa y sostenible, dispuestos a ser agentes de transformación.

VISIÓN

De igual manera el Laboratorio Microrred se alinea con la visión de la Universidad de Cuenca, que es:

Al 2027 la Universidad de Cuenca es una comunidad universitaria innovadora y resiliente, integrada al mundo a través de la generación de conocimiento pertinente, de calidad y comprometida con la sociedad.

OBJETIVOS

El propósito del Laboratorio Microrred es contribuir desde la Universidad de Cuenca, al cambio de las matrices Energética y Productiva del país, a través del desarrollo de la investigación aplicada, innovación y docencia, en el campo de la energía sostenible.

INVESTIGACIÓN

Resultados relevantes

A partir de 2022: estudiantes que accedan a la Maestría en Ciencias de la Ingeniería Eléctrica y al Doctorado en Recursos Naturales Renovables (en colaboración con la Universidad del Azuay).

Más de 40 trabajos de titulación de pregrado

13 tesis de maestría

2 tesis de doctorado (PhD) en desarrollo, más un investigador de la Universidad de Jaén (España) realizando una estancia posdoctoral.

Más de 20 artículos científicos publicados en congresos y revistas científicas de alto impacto

5 proyectos de investigación ganados en convocatorias concursables

2 desarrollos tecnológicos (con verificación INER)

3 proyectos investigación en formulación

Proyectos de investigación ejecutados y en desarrollo

La investigación científica se ha desarrollado también mediante proyectos de investigación para los cuales se ha gestionado financiamiento interno y/o externo, y se ha establecido cooperación con otras instituciones de educación superior y empresas de los sectores público y privado.

Análisis de topologías de infraestructura y diseño de un sistema de conversión de energía para estaciones de carga en vehículos eléctricos en Ecuador. SENESCYT – Universidad de Cuenca.
Más allá del petróleo: Un estudio de la relación entre la forma urbana y el transporte en dos ciudades del Ecuador. Red: REDU, Pontificia Universidad Católica del Ecuador (PUCE), Facultad Latinoamericana de Ciencias Sociales (FLACSO), Universidad de Cuenca.
Enfoque multiescala al estudio de microrredes eléctricas inteligentes en sistemas de distribución. DIUC – Universidad de Cuenca.
Análisis de factibilidad para la implementación de vehículos eléctricos en la ciudad de Cuenca – Ecuador. Universidad de Cuenca – UDA.
Movilidad Eléctrica: retos, limitaciones y plan de implementación en el régimen especial de la Provincia de Galápagos enfocada en el desarrollo sostenible y su factibilidad en la ciudad de Cuenca. Universidad de Cuenca – Empresa Eléctrica Provincial Galápagos ELECGALAPAGOS S.A.

Futuros proyectos

Habiendo superado la paralización de actividades ocasionada por la pandemia de COVID 19, desde finales de 2021 se están formulando nuevos proyectos de investigación con la participación de docentes, técnicos docentes y estudiantes de la Universidad de Cuenca. De entre ellos se pueden mencionar los siguientes:

Soluciones técnicas basadas en sistemas de almacenamiento energético para facilitar la integración de generación renovable en sistemas eléctricos insulares. Línea de investigación: Energías renovables.
Implementación de estaciones fotovoltaicas aisladas con sistema de almacenamiento energético en baterías de litio para carga de bicicletas eléctricas (en el marco del proyecto MOVERU). Línea de investigación: Electromovilidad.
Sistema de generación y almacenamiento de energía solar fotovoltaica mediante el uso de hidrógeno como vector energético en microrredes eléctricas. Línea de investigación: Electromovilidad.

An experimental study of power smoothing methods to reduce photovoltaic fluctuations using supercapacitors and hydrokinetic turbines. Artículo enviado a revisión (Journal Renewable Energy, abril 2022)

REDES

El Laboratorio Microrred forma parte de redes nacionales e internacionales:

Miembro del HUB de Energía del Banco Interamericano de Desarrollo (BID).
Redes del Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología-CYTED (CITIES, Eolos).
Asociación Ecuatoriana de Energías Renovables y Eficiencia Energética (AEERE).

RECONOCIMIENTOS

“Latin America Institutional Energy Management” Award (2021), Assoc. of Energy Engineers.
El laboratorio Microrred se ha posicionado a escala regional como uno de los más completos para investigación energética. Como se expone en [3] el Laboratorio Microrred cuenta con sistemas de generación solar fotovoltaico, eólico, térmico (mediante grupos electrógenos a gas y Diesel), hidroeléctrica, y fuentes programables. Cuenta con sistemas de almacenamiento de energía en celdas de combustible, y baterías de diferentes tecnologías. Tiene capacidad para ejecutar control y operación de microrredes, respuesta a la demanda y generación distribuida. En el documento citado se puede notar que, de los 11 laboratorios localizados en 8 diferentes países latinoamericanos, el Laboratorio Microrred es el mejor equipado.

CARRERAS VINCULADAS

DESARROLLOS TECNOLÓGICOS

Desarrollo de estaciones de carga lenta con el estándar J1772 tipo 1 a 5,5kW. (Con estudio técnico por parte del INER)
Desarrollo de driver de iluminación Led de 6W (Con reporte de verificación de funcionamiento por parte del INER).

VINCULACIÓN CON LA COLECTIVIDAD

El laboratorio Microrred cuenta con los siguientes socios estratégicos del sector público y privado:

Empresas públicas:

ELECGALÁPAGOS
Empresa Eléctrica Regional Centro Sur (EERCS)
ELECAUSTRO
CELEC EP
CENEL
Ministerio de Energía y Recursos Naturales No Renovables
EMOV
Agencia Nacional de Tránsito (ANT)
GAD Municipal de Cuenca

Empresas privadas:

BYD
Hyundai

EQUIPOS CON LOS QUE CUENTA

A continuación, se listan los componentes principales de los cuatro grupos de equipamiento de los que dispone el Laboratorio Microrred (G1, G2, G3 y G4).

G1. Generación

Paneles fotovoltaicos monocristalinos (15 kW), policristalinos (15 kW), móviles policristalinos (5 kW)
Aerogeneradores, 2 de eje horizontal y 1 de eje vertical.
Grupo Diésel (40 kVA)
Grupo Gas (44 kVA)
Microturbina hidro-cinética sumergible de 5 kW
Fuente programable AC de 12 KVA
Fuente programable DC (15 kW)
Kit de Microgeneración, compuesto por un inversor y paneles solares policristalinos.
Optimizadores para paneles solares de 375 W
Inversor híbrido
Estación meteorológica para el registro de información de temperatura y humedad relativa ambiental, velocidad y dirección del viento, y radiación solar.
Convertidores de energía trifásicos

G2. Almacenamiento

G3. Cargas

G4. Instrumentación:

ASIGNATURAS A LAS QUE BRINDA SERVICIOS

Programación orientada al cálculo científico
Física
Electrónica Analógica
Teoría Electromagnética
Teoría de Circuitos
Electrónica Digital
Teoría de Control Moderno
Teoría de Máquinas Eléctricas
Seguridad Industrial
Instrumentación
Microprocesadores y Microcontroladores
Electrónica de Potencia
Control Automático Industrial
Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica
Instalaciones Eléctricas
Energías renovables no convencionales
Sistemas Eléctricos de Potencia
Sistemas de Protecciones Eléctricas
Análisis y diseño de software
Lenguajes de programación
Bases de datos
Ingeniería de Software
Interacción Humano-Máquina
Redes de computadores
Sistemas embebidos
Sistemas de comunicación
Procesamiento digital de señales
Control digital

PERSONAL DEL LABORATORIO

Danny Ochoa Correa (Jefe del Laboratorio)

Rodrigo Sempertegui Álvarez (Docente de la Facultad de Ingenieria)

Juan Leonardo Espinoza (Vicerrector Académico, Docente, Energías renovables no convencionales, Ecología)

Ciro Larco Barros (Decano de Ingeniería, Docente, Microprocesadores y Microcontroladores)

Vinicio Iñiguez Morán (Técnico Docente)

Edisson Villa Ávila (Técnico Docente)

Pablo Delgado Aguirre (Auxiliar de Laboratorio)

UBICACIÓN

CONTACTO

Jefatura

Ing. Danny Ochoa Correa
Correo electrónico: danny.ochoac@ucuenca.edu.ec
Researchgate: https://www.researchgate.net/profile/Danny-Ochoa-Correa

Auxiliar de Laboratorio

Sr. Pablo Delgado Aguirre
Correo electrónico: pabloj.delgado@ucuenca.edu.ec
Teléfono: 074051000 ext 2376

Técnico Docente

Ing. Vinicio Iñiguez Morán, MSc.
Correo electrónico: vinicio.iniguezm@ucuenca.edu.ec
Teléfono: 074051000 ext 2378