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El presente informe muestra el análisis del comportamiento dinámico del volcán Sabancaya durante el periodo diciembre de 2020 a marzo de 2021, caracterizado por la ocurrencia de explosiones moderadas con la consecuente emisión de cenizas dispersadas en dirección de los distritos de Achoma, Maca, Lari, Madrigal, Ichupampa, Yanque, Chivay, Coporaque, Tuti, Huambo y Huanca. Se ha observado cambios en el comportamiento dinámico del volcán Sabancaya durante el desarrollo de dos fases: Fase 1 (diciembre, 2020 – enero, 2021), con la ocurrencia promedio de 39 explosiones por día y la destrucción del segundo domo de lava emplazado en noviembre de 2020 en su cráter. Fase 2 (febrero, 2021 – marzo, 2021), con el incremento en la actividad sísmica y la ocurrencia de 84 explosiones por día, generando columnas de gases y cenizas de hasta 3.5 km de altura sobre la cima del volcán. Así como, la presencia de una zona de ventos u orificios al noreste del cráter que emitirían pequeños flujos de lava, acumulando material volcánico y al mismo tiempo destruyéndose por las constantes explosiones. De acuerdo con la información generada a partir del análisis de los datos obtenidos de la red de monitoreo volcánico implementado por el IGP, el principal peligro volcánico es generado por la dispersión de cenizas en un radio mayor a 30 km en dirección de los distritos ubicados en el valle del Colca. Asimismo, el escenario eruptivo que tiene mayor probabilidad de ocurrir o seguir ocurriendo, son erupciones explosivas de tipo vulcanianas (IEV 2) con columnas de gases y cenizas que pueden superar los 3 km de altura.

The high increase of renewable energy sources and the increment of distributed generation in the electrical grid has made them complex and of variable parameters, causing potential stability problems to the PI controllers. In this document, a control strategy for power injection to the electrical system from photovoltaic plants through a voltage source inverter two-level-type (VSI-2L) converter is proposed. The algorithm combines a current-based maximum power point-tracking (Current-Based MPPT) with model predictive control (MPC) strategy, allowing avoidance of the use of PI controllers and lowering of the dependence of high-capacitive value condensers. The sections of this paper describe the parts of the system, control algorithms, and simulated and experimental results that allow observation of the behavior of the proposed strategy.

Se analiza las características de los lahares (o flujos de lodo volcánico), con origen en los volcanes Coropuna, Sabancaya, Chachani, Misti, Ubinas y Huaynaputina, ocurridos durante los periodos de lluvia de los años 2017 al 2020, siendo los lahares de los dos últimos años reportados por el CENVUL (IGP) al SINAGERD, autoridades regionales, locales y público en general. Los lahares han sido recurrentes en el volcán Ubinas, ellos descendieron por la quebrada Volcanmayo causando daños en tramos de la carretera Arequipa-Ubinas-Huarina y erosionando ambos márgenes del río Ubinas. En el volcán Sabancaya de manera periódica se generaron lahares que descendieron por sus flancos sureste (límite del distrito de Lluta) y noroeste, quebradas Huayuray y Hualca Hualca, próximas a las localidades de Pinchollo y Cabanaconde. En el volcán Misti se ha producido el descenso de lahares con dirección a la ciudad de Arequipa, encausados por las quebradas de San Lázaro, Huarangal, río Chili, entre otras. Los lahares recientes ocasionaron daños en viviendas, avenidas y calles de los distritos de Paucarpata y Sabandía. En el caso del volcán Chachani, los lahares han sido recurrentes en la torrentera Chullo, ocasionando daños y destrucción de algunas viviendas construidas en su curso y márgenes (distrito de Yanahuara). En el sector sur del volcán Huaynaputina, el lahar ocurrido en enero de 2020, fue de volumen moderado debido a que arrastró maquinaria pesada que laboraba en la quebrada El Volcán (distrito de Quinistaquillas). En la cima del volcán nevado Coropuna existe un voluminoso casquete glaciar que al desprenderse podría generar lahares y ocasionar daños importante en algunas bocatomas ubicadas en su curso. Mapas de escenarios críticos por descenso de lahares fueron elaborados para los volcanes Misti, Chachani, Sabancaya, Huaynaputina y Ubinas considerando lahares que presenten volúmenes extremos que podrían afectar a la población y obras de ingeniería. La información obtenida debe ser utilizada para el control de la expansión urbana y construcción de obras de infraestructura y viviendas en zonas donde la ocurrencia de lahares es recurrente.

Universidad de Sevilla. Grado en Matemáticas

Complex control structures are required for the operation of photovoltaic electrical energy systems. In this paper, a general review of the controllers used for photovoltaic systems is presented. This review is based on the most recent papers presented in the literature. The control architectures considered are complex hybrid systems that combine classical and modern techniques, such as artificial intelligence and statistical models. The main contribution of this paper is the synthesis of a generalized control structure and the identification of the latest trends. The main findings are summarized in the development of increasingly robust controllers for operation with improved efficiency, power quality, stability, safety, and economics.

The single-phase matrix converter is an AC-AC power topology which consists of six bidirectional switches and it is considered the key unit in cascade or multilevel configurations. In this paper, a comparison between two control techniques is presented, one based on a proportional-integral-derivative control module with a pulse width modulator, and the other known as finite-state model predictive control. Simulation and experimental results are presented and discussed to demonstrate the feasibility and performance of both techniques.

En el presente año (febrero-noviembre de 2020), el comportamiento dinámico del volcán Sabancaya se caracterizó por la ocurrencia de hasta un máximo de 69 explosiones en 24 horas, aunque en promedio se presentaron 23 explosiones por día. Estos eventos fueron acompañados de emisiones de ceniza que afectaron recurrentemente a los centros poblados del valle del Colca y aquellos localizados al sur y suroeste del Sabancaya. Durante este periodo se ha desarrollado hasta cuatro fases de actividad eruptiva, siendo las fases 1, 3 y 4 caracterizadas por el incremento en el número y energía de las explosiones volcánicas y la consecuente emisión de cenizas. La fase 2 se caracterizó por presentar dos importantes enjambres sísmicos asociados al ascenso, dentro de la estructura volcánica, de un importante volumen de magma (1 115 986 m³) que terminó con el emplazamiento de un nuevo domo de lava a partir del 10 de noviembre, visible en el sector noreste del cráter. El análisis de la información generada, a partir de los datos obtenidos de la red de monitoreo volcánico implementada por el IGP (sísmico, geodésico, visual y satelital), sugiere dos posibles escenarios eruptivos futuros del Sabancaya: a) La ocurrencia de erupciones explosivas moderadas de tipo vulcanianas (IEV 2) y la formación de columnas de gases y cenizas que pueden superar los 3 km de altura y que podrían dispersarse a más de 30 km del volcán; este escenario es el más probable. b) El crecimiento del nuevo domo de lava hasta desbordar el cráter del volcán y generar flujos piroclásticos de poco volumen que pueden viajar hasta distancias de 8 km desde el volcán. Este escenario es menos posible de ocurrir debido a que la recurrente actividad explosiva del Sabancaya destruye constantemente el domo de lava.

Solar PV structures for locations at high latitudes in the Northern and Southern Hemispheres are increasingly in the spotlight. The work reported in this paper analyses the behaviour of a grid-connected 8.2 kWp photovoltaic system to either feed on-site electrical loads (a public institution, Corporación Nacional Forestal (CONAF), located 5.5 km south of Punta Arenas, lat. 53◦ S) or to feed into the electrical grid when the photovoltaic system generation is higher than the on-site load demand. The system simulation uses the PVSyst software with Meteonorm derived and measured climate information sets (ambient temperature, solar irradiation and wind speed). The agreement between the simulated and measured energy yield is analysed including the evaluation of the optimal generation energy of the PV array, the energy that is fed into the network, the performance ratio, and the normalised energy generation per installed kWp. The PV system considered in this work generates 7005.3 kWh/year, out of which only 6778 kWh/year are injected into the grid. The measured annual performance ratio is around 89%. The normalised productions of the inverter output or final system yield, i.e., useful energy, is 3.6 kWh/kWp/day. The measured annual average capacity factor obtained from this study is 15.1%. These performance parameters will encourage greater use of photovoltaic technology in the Chilean Patagonia region.

El presente informe se elabora a solicitud del Gobierno Regional de Arequipa a fin de realizar el análisis geofísico de las zonas susceptibles a deslizamientos, derrumbes, etc. en la zona del valle del Colca, específicamente entre las localidades de Yanque y Pinchollo. Esta solicitud, es debido a que el 18 de junio y los días 19, 24 y 29 de agosto ocurrieron deslizamientos y derrumbes de tierra en los distritos de Achoma y Maca. El análisis de interferogramas ha evidenciado anomalías relacionadas a la inestabilidad del terreno en las localidades de Madrigal, Maca y Achoma. En el caso de Madrigal, no se encuentra evidencias históricas o recientes de deslizamientos, por lo cual la ocurrencia de estos eventos en el corto plazo es poco probable. La inestabilidad del terreno en la zona de Maca es persistente desde el año 2015 y en la actualidad ocupa un área de ~86 hectáreas. El deslizamiento ocurrido el 24 de agosto de 2020 afectó un tramo de 80 m de la carretera Maca - Cabanaconde, y un área aproximada de 0.2 hectáreas. La zona deslizada representa el 1 % de la zona “anómala”; por lo tanto, existe una alta probabilidad de que continúen los derrumbes y/o deslizamientos en sectores pequeños, y/o un deslizamiento de gran magnitud que involucraría toda la zona “anómala”, generando el eventual embalse del río Colca, y la pérdida de terrenos de cultivo y tramos de la carretera Maca – Cabanaconde. Asimismo, en la zona de Achoma existe una alta probailidad de que ocurran deslizamientos y derrumbes debido a que los suelos aún están saturados de agua. Este factor fue uno de los condicionantes principales para los eventos suscitados el 18 de junio, y el 19 y 29 de agosto de 2020.

El análisis de los parámetros sísmicos, geodésicos, y sensores remotos registrados entre octubre de 2019 y mayo de 2020 en el volcán Ubinas muestran la disminución gradual del número de sismos, altura de las emisiones de gases y la estabilización de la deformación cortical. Esta información es corroborada con el seguimiento visual del comportamiento dinámico del volcán. Sin embargo, desde junio del 2020 a la fecha, se ha observado el incremento de ocurrencia de eventos sísmicos, especialmente del tipo Volcano-Tectónico (VT), relacionados al fracturamiento de rocas en el interior del volcán. Asimismo, se ha registrado señales de tipo Tornillo asociados al incremento de la presión al interior del volcán. El análisis y evaluación de la información indicada, permite plantear dos escenarios: (i) la generación de un nuevo proceso eruptivo con explosiones vulcanianas (IEV 1-2), tal como ocurrieron entre julio-septiembre de 2019; o (ii) que la actividad anómala registrada cese y el volcán regrese a su estado de “calma” habitual. Durante la última temporada de lluvias (diciembre de 2019 a marzo de 2020), el Instituto Geofísico del Perú (IGP), a través del Centro Vulcanológico Nacional (CENVUL), ha registrado y alertado oportunamente el descenso de lahares encausados a lo largo de la quebrada Volcanmayo, en dirección del río Tambo. Estos flujos han presentado volúmenes del orden de 0.3 Mm3 y han alcanzado distancias mayores a 10 km. Al término del periodo de lluvias, ya no se observa la generación de lahares; por lo tanto, no hay afectación al río Tambo. Finalmente, se recomienda a las autoridades tener en cuenta el nivel de alerta volcánica de color amarillo para el volcán Ubinas.

En el presente informe se realiza el análisis geofísico del deslizamiento de tierra ocurrido el 18 de junio de 2020 a la 01:42 horas en el distrito de Achoma, provincia de Caylloma, región Arequipa. Este evento ha tenido su génesis en un proceso gravitatorio, afectando un área de 36.4 hectáreas, con un volumen de ~0.016 km3, que involucra terrenos de cultivo, canales de riego, cabezas de ganado y el embalse del río Colca. El análisis de imágenes de radar ha permitido delimitar la existencia de un área inestable, previo al deslizamiento de aproximadamente 36.4 hectáreas, que luego del deslizamiento ocupo una área de cerca de 53 hectáreas, produciendo una escarpa principal sobre la superficie del deslizamiento de ~1.7 km de longitud. Según las simulaciones numéricas realizadas, el deslizamiento alcanzo velocidades máximas de 8.5 m/s, a los 10 segundos de iniciado, para luego en 3 minutos llegar a depositarse sobre el área antes mencionado. Este proceso ha generado el represamiento del río Colca con volúmenes de agua, a la fecha, del orden de 8.83 hm3. De llegar este volumen a situaciones críticas, su desembalse generaría desbordes aguas abajo alcanzando alturas de hasta 12 m en las cercanías del poblado de Ichupampa. Sin embargo, los daños mayores se presentarían en terrenos de cultivo ubicados aguas abajo en ambas márgenes del río Colca, así como canales de agua y puentes. Esta información debe ser considerada para la toma de decisiones en el corto plazo por el riesgo que representan los escenarios críticos.