Estudiante de Maestría en Ingeniería UAM desarrolla herramienta para optimizar la generación eléctrica
Daniel Murcia Hernández, estudiante de la Maestría en Ingeniería de la Universidad Autónoma de Manizales desarrolló una investigación titulada “Simulación del desempeño de turbinas a gas para generación eléctrica: una herramienta computacional aplicada”
La investigación consistió en el desarrollo de una herramienta computacional capaz de simular el comportamiento de turbinas de gas utilizadas para la generación de energía eléctrica. Estas máquinas son fundamentales para garantizar el suministro de energía en Colombia, especialmente durante fenómenos climáticos como El Niño, cuando disminuye la generación hidroeléctrica. La herramienta permite analizar cómo cambian el rendimiento, la potencia y la eficiencia de las turbinas bajo diferentes condiciones de operación.
El trabajo se realizó mediante el estudio de los principios termodinámicos que gobiernan el funcionamiento de las turbinas de gas. A partir de información técnica de fabricantes, literatura científica y modelos matemáticos basados en balances de masa y energía, se diseñó e implementó una herramienta informática que permite simular diferentes escenarios operativos. Posteriormente, los resultados obtenidos fueron comparados con datos reales de fabricantes y con un software especializado de uso industrial para verificar su precisión y confiabilidad.
Esta investigación aporta una herramienta de acceso abierto que facilita el análisis y la optimización de sistemas de generación eléctrica. Su uso puede contribuir a una mejor toma de decisiones en el sector energético, permitiendo evaluar alternativas para aumentar la eficiencia de las plantas térmicas, reducir costos operativos y apoyar la transición hacia combustibles más sostenibles, como el hidrógeno. Además, fortalece la seguridad energética del país al permitir estudiar el comportamiento de las turbinas en condiciones reales de operación.
Resultados
Como resultado se desarrolló una herramienta computacional funcional y validada que reproduce de manera confiable el comportamiento de una turbina de gas. Las pruebas realizadas demostraron una alta concordancia con software comercial utilizado en la industria. Adicionalmente, se evaluó el uso de hidrógeno como combustible alternativo, identificando los efectos que este genera sobre el desempeño de la turbina. El proyecto demostró que es posible contar con una solución tecnológica accesible para apoyar la investigación, la formación académica y la toma de decisiones en el sector energético colombiano.