Viabilidad técnica y económica de una solución de generación fotovoltaica flotante sobre espejo de agua

En este trabajo de grado se presenta la viabilidad técnica y económica de una solución de generación fotovoltaica flotante sobre los espejos de agua de los reservorios de la plata de tratamiento de agua potable de Puerto Mallarino, en la ciudad de Cali, de las Empresas Municipales de Cali EMCALI, aprovechando las características propias de la planta. La implementación de los reservorios, brindó una solución a las interrupciones en la captación de agua del río Cauca debido a los efectos negativos de la naturaleza que provocan un aumento de la turbiedad y/o un bajo nivel de oxígeno del agua del río, pero al mismo tiempo introdujo situaciones a tratar, como la presencia de algas, formación de lodos, pérdidas por evaporación y mayor temperatura del fluido de trabajo. EMCALI al igual que el país tienen el compromiso de avanzar en la descarbonización de la matriz energética para disminuir la brecha fijada para el 2030 para alcanzar las emisiones netas cero NZE (Net Zero Emissiond). El reglamento técnico de agua potable RAS (Resolución 330 del Ministerio de Vivienda Ciudad y Territorio), insta a que los sistemas de agua potable posean tres alternativas energéticas para suplir la demanda eléctrica. Las Empresas Municipales de Cali EMCALI EICE ESP, es la Empresa prestadora del servicio de agua potable a las ciudades de Cali, Yumbo, parte de Palmira y Candelaria que corresponde a 700.000 clientes que representan 2.800.0000 personas, por su condición de Empresa del estado debe reinvertir parte de sus utilidades al municipio de Santiago de Cali ($ 326.000.000 en 2021). La implementación de este proyecto sobre los reservorios representaría un doble propósito, por un lado, mejorar la confiabilidad en la captación de agua y simultáneamente la confiabilidad del recurso energético eléctrico. La implementación de un sistema solar flotante aprovechando los espejos de agua de los reservorios existentes que en conjunto ocasionan un mejor rendimiento en producción de energía en los paneles y de paso mitigar situaciones desfavorables como la evaporación, el aumento de la temperatura del agua, la proliferación de algas y también beneficiarse de la economía de escala de la planta y de la oportunidad para el autoconsumo. El en siguiente documento se presenta una metodología para establecer la “viabilidad técnica y económica de una solución de generación fotovoltaica flotante sobre espejo de agua” el cual se desarrolló mediante tres etapas: La etapa de evaluación y diseño conceptual comprendió la identificación de las características propias de la instalación de la planta de Puerto Mallarino y sus reservorios para establecer el diseño de un sistema solar flotante acorde al mismo. Una segunda etapa de simulación del rendimiento solar, que establece el potencial de generación de energía aprovechable en la planta. Una tercera etapa en la cual se presentan los indicadores financieros resultado de la evaluación que permita la comparación entre las bondades de un sistema de generación fotovoltaica flotante y uno sobre tierra. Permitiendo identificar los diferentes aspectos tecnológicos adecuados para la planta y su efecto en los resultados financieros para comparar entre un proyecto en tierra y uno flotante. Se presentan los resultados de simulación de ambos escenarios y propone una solución óptima para considerar su implementación. Como resultado de lo anterior se observó que el FPV presento una TIR de 23,4% con un LCOE de 107,41 $/kWh comparado con una TIR de 5,7% y un LCOE de 347,27 $/kWh para el LPV. Al final de la evaluación se pudo evidenciar que, a pesar de la expectativa de generación adicional por ser flotante, los otros beneficios representaron mayor impacto en la evaluación financiera, que permiten concluir que un FPV, con las características particulares del proyecto resulta ser suficientemente atractivo para considerar la factibilidad

• Autores: Echeverri Chávez, Hebert Antonio
• Fecha de publicación: 2024
• Institución: Universidad Autónoma de Occidente
• Repositorio: RED: Repositorio Educativo Digital UAO
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:red.uao.edu.co:10614/15875
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/10614/15875; https://red.uao.edu.co/
• Palabra clave: Maestría en Sistemas Energéticos; Sistema solar Flotante; Autoconsumo; Evaporación; Relación beneficio costo; Reservorio; Espejo de agua; Eficiencia; Economía de escala
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