Estudio de viabilidad técnica y económica de un sistema híbrido eólico solar para la extracción de hidrocarburos en Colombia

En el presente trabajo se evalúa la viabilidad de un Sistema de Energía Renovable Híbrido Eólico Solar (SERHES) para las operaciones de extracción de hidrocarburos en la región de la Orinoquia Colombiana. Para ello fueron analizados dos casos de estudio: un pozo de alta taza con demanda de 610 kWh/día y un pozo de baja taza con requerimiento de 54 kWh/día. La adquisición de los datos de producción y demanda se obtienen a partir del trabajo de campo realizado en la región. La información meteorológica del recurso solar y eólico se obtiene del Data Access Viewer de la NASA Prediction of Worldwide Energy Resource (POWER). Además, se realizan análisis estadísticos y la aplicación de la función de densidad de probabilidad Weibull (PDF) para caracterizar el recurso renovable disponible. El diseño del SERHES se realiza a partir de cinco configuraciones con las cuales se realizan los cálculos de los parámetros técnicos, económicos y ambientales de cada sistema. Luego, utilizando el software Electrical Transient and Analysis Program (ETAP) se realizan los diagramas eléctricos de las soluciones con el fin de conocer la distribución y ubicación de los inversores/variadores de frecuencia. Además, se realiza un balance energético con la ayuda del software HOMER PRO donde se analizan los valores energéticos y económicos para identificar las alternativas que satisfacen la demanda de ambos casos de estudio. Los resultados muestran que existen soluciones energéticas viables tanto técnica como económicamente para ambos casos de estudio. Para el pozo de alta tasa se obtiene un SERHES de 82 kW con LCE de 0,355 USD/kWh, inversión de $1,1 MUSD, producción de energía de 115 MWh/año, reducción de emisiones de gases efecto invernadero en 88 t CO2eq/año y un ahorro aproximado de 39 kUSD/año. Mientras que para el pozo de baja tasa se encuentra un SERHES de 18,4 kW con LCE de 0,42 USD/kWh, inversión de $136 kUSD, producción de energía de 18 MWh/año, reducción de emisiones de 12 t CO2eq/año y un ahorro estimado de 25 kUSD/año. Se concluye que el sistema de 18,4 kW, perteneciente al pozo de baja tasa, es el proyecto viable, debido a que requiere una inversión menor, necesita un área de menor tamaño y presenta mayor integración eléctrica.

• Autores: TORRES OME, ARNOLD FERNEY
• Fecha de publicación: 2023
• Institución: Corporación Universidad de la Costa
• Repositorio: REDICUC - Repositorio CUC
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/10635
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/11323/10635; https://repositorio.cuc.edu.co
• Palabra clave: Sistema híbrido; Energías renovables; Simulación HOMER; Evaluación técnica; Evaluación económica; Extracción de hidrocarburos; Hybrid system; Renewable energies; HOMER simulation; Technical evaluation; Economic evaluation; Hydrocarbon extraction
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)