Estudio de viabilidad técnica para la implementación de un sistema de almacenamiento térmico en un centro poblado de las zonas no interconectadas de la Región Caribe
Los centros poblados de la región Caribe colombiana en su mayoría hacen parte de las Zonas No Interconectadas (ZNI) del país, es decir, no cuentan con conexión a la red de distribución eléctrica, por lo que no se tiene acceso continuo a la electricidad e incluso en muchos lugares no se cuenta con es...
- Autores:
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2023
- Institución:
- Universidad del Rosario
- Repositorio:
- Repositorio EdocUR - U. Rosario
- Idioma:
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- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
- https://doi.org/10.48713/10336_40973
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- Palabra clave:
- Sales Fundidas
Ciclo rankine
Almacenamiento termico de energía
Thermal Energy Storage
Molten salts
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Los centros poblados de la región Caribe colombiana en su mayoría hacen parte de las Zonas No Interconectadas (ZNI) del país, es decir, no cuentan con conexión a la red de distribución eléctrica, por lo que no se tiene acceso continuo a la electricidad e incluso en muchos lugares no se cuenta con este servicio. Una de las soluciones a este problema es la puesta en marcha de proyectos de generación eléctrica a partir del uso de fuentes renovables no convencionales como el sol o el viento, aprovechando el potencial que tiene la región de estos recursos, sin embargo, existe una limitante en cuanto al tiempo de disponibilidad de la generación de energía eléctrica, por lo que es necesario para garantizar un suministro continuo de electricidad la incorporación de un sistema de almacenamiento. A través de este proyecto se busca analizar la viabilidad técnica de la implementación de un sistema de almacenamiento térmico de energía (TES) que garantice a los usuarios del centro poblado Nazareth el acceso continuo a la electricidad. Para el desarrollo de este análisis es necesario (i) definir la demanda de energía de la zona, (ii) identificar los tipos de TES con sus principales parámetros de operación, los avances que se tiene a nivel mundial de esta tecnología de almacenamiento a mediana y pequeña escala, (iii) seleccionar la mejor opción a ser usada en el sistema de generación de electricidad en este centro poblado, (iv) a partir de estas definiciones realizar el dimensionamiento del sistema de almacenamiento térmico |
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I. Sarbu y C. Sebarchievici, «A Comprehensive Review of Thermal Energy Storage,» Sustainability, vol. 10, nº 1, p. 191, Enero 2018. L. Mariño Espinosa, «Hay más de 122 proyectos de energía solar y eólica avanzando siete departamentos,» 20 05 2021. [En línea]. Available: https://www.larepublica.co/especiales/el-poder-del-caribe-2021/hay-mas-de-122-proyectos-de-energia-solar-y-eolica-avanzando-siete-departamentos-3172704. [Último acceso: 08 10 2022]. CREG, «Zonas No Interconectadas,» [En línea]. Available: https://www.creg.gov.co/sectores-que-regulamos/energia-electrica/zonas-no-interconectadas-0/zonas-no-interconectadas. [Último acceso: 09 10 2022]. IPSE, «Caracterización ZNI,» [En línea]. Available: https://ipse.gov.co/cnm/caracterizacion-de-las-zni/. [Último acceso: 09 10 2022]. J. Montaño, «Lifeder,» 16 08 2022. [En línea]. Available: https://www.lifeder.com/clima-region-caribe/. [Último acceso: 08 10 2022]. «TODA COLOMBIA,» 21 02 2019. [En línea]. 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Pérez Gordillo, Andrés Mauricio74189099600Pinzón Agredo, Genny CarolinaGonzález Gómez, John HarveyMagíster en Energías RenovablesFull timeea0437ac-876b-42b4-a64f-222be05e3fc2-19f2a18ab-4cc9-4221-8553-24d9fddc25eb-12023-09-14T19:52:47Z2023-09-14T19:52:47Z2023-08-29Los centros poblados de la región Caribe colombiana en su mayoría hacen parte de las Zonas No Interconectadas (ZNI) del país, es decir, no cuentan con conexión a la red de distribución eléctrica, por lo que no se tiene acceso continuo a la electricidad e incluso en muchos lugares no se cuenta con este servicio. Una de las soluciones a este problema es la puesta en marcha de proyectos de generación eléctrica a partir del uso de fuentes renovables no convencionales como el sol o el viento, aprovechando el potencial que tiene la región de estos recursos, sin embargo, existe una limitante en cuanto al tiempo de disponibilidad de la generación de energía eléctrica, por lo que es necesario para garantizar un suministro continuo de electricidad la incorporación de un sistema de almacenamiento. A través de este proyecto se busca analizar la viabilidad técnica de la implementación de un sistema de almacenamiento térmico de energía (TES) que garantice a los usuarios del centro poblado Nazareth el acceso continuo a la electricidad. Para el desarrollo de este análisis es necesario (i) definir la demanda de energía de la zona, (ii) identificar los tipos de TES con sus principales parámetros de operación, los avances que se tiene a nivel mundial de esta tecnología de almacenamiento a mediana y pequeña escala, (iii) seleccionar la mejor opción a ser usada en el sistema de generación de electricidad en este centro poblado, (iv) a partir de estas definiciones realizar el dimensionamiento del sistema de almacenamiento térmicoMost of the populated centers of the Caribbean region of Colombia fall under the Non Interconnected Zones category of the country, characterized by the absence of an electric distribution network. These areas do not have continuous access to electricity and some places even lack the service completely. One of the solutions to this problem is the execution of projects related to electric energy generation from non-conventional renewable sources, such as sunlight or wind, relying on the resource potential of the region. Nevertheless, there is limiting time availability for electric power generation, and thus, to ensure uninterrupted power supply there is a need to incorporate an energy storage system. This Project aims to analyze the technical variability in developing a thermal energy storage system (TES) that guarantees continuous access to electricity for residents of Nazareth, a populated center within the Caribbean region of Colombia. In order to execute the analysis, there is a need to (i) define the energy demands of the area; (ii) identify different types of TES, their main operating parameters and global advancements in small and medium-scale technologies; (iii) select the most suitable TES option for electricity generation in the selected populated center; and (iv) base on the previous framework, develop a sizing plan of an appropriate thermal storage system.55 ppapplication/pdfhttps://doi.org/10.48713/10336_40973 https://repository.urosario.edu.co/handle/10336/40973spaUniversidad del RosarioEscuela de Ingeniería, Ciencia y TecnologíaMaestría en Energías RenovablesAttribution 4.0 InternationalAbierto (Texto Completo)http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2I. Sarbu y C. Sebarchievici, «A Comprehensive Review of Thermal Energy Storage,» Sustainability, vol. 10, nº 1, p. 191, Enero 2018.L. Mariño Espinosa, «Hay más de 122 proyectos de energía solar y eólica avanzando siete departamentos,» 20 05 2021. [En línea]. Available: https://www.larepublica.co/especiales/el-poder-del-caribe-2021/hay-mas-de-122-proyectos-de-energia-solar-y-eolica-avanzando-siete-departamentos-3172704. [Último acceso: 08 10 2022].CREG, «Zonas No Interconectadas,» [En línea]. Available: https://www.creg.gov.co/sectores-que-regulamos/energia-electrica/zonas-no-interconectadas-0/zonas-no-interconectadas. [Último acceso: 09 10 2022].IPSE, «Caracterización ZNI,» [En línea]. Available: https://ipse.gov.co/cnm/caracterizacion-de-las-zni/. [Último acceso: 09 10 2022].J. Montaño, «Lifeder,» 16 08 2022. [En línea]. Available: https://www.lifeder.com/clima-region-caribe/. [Último acceso: 08 10 2022].«TODA COLOMBIA,» 21 02 2019. [En línea]. Available: https://www.todacolombia.com/departamentos-de-colombia/la-guajira/clima.html#2. [Último acceso: 08 10 2022].The World Bank & International Finance Corporation, «Global Solar Atlas,» 2023. [En línea]. Available: https://globalsolaratlas.info/map.J. J. Cabello Eras, «Región Caribe: protagonista de la transición energética en Colombia,» Semana, 24 10 2021.IDEAM, «Atlas de Radiación Solar, Ultravioleta y Ozóno de Colombia,» [En línea]. Available: http://atlas.ideam.gov.co/visorAtlasRadiacion.html. [Último acceso: 11 Junio 2023].J. V. Nuñéz, «Sistemas de Almacenamiento,» de Diseño de un Sistema de Control para el Acondicionamiento de la Máquína de Reluctancia Conmutada de un Sistema de Almacenamiento Cinético para la Mejora de la Eficiencia en la Edificación, Sevilla, p. 20.D. Enescu, G. Chicco, R. Porumb y G. Seritan, «Thermal Energy Storage for Grid Applications: Current Status and Emerging Trends,» Energies, vol. 13, p. 340, Enero 2020.H. Predes, J. Ambriz, G. Espinosa y A. Fernández, «Almacenamiento de la Energía,» Ciencia, 2010.S. Kuravi, J. Trahan, Y. 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