Propuesta de una metodología para el análisis de alternativas de energización mediante soluciones basadas en microrredes

Los documentos hasta ahora adelantados por parte del IPSE cuentan con un enfoque general y se requiere de una especificidad más detallada para sistemas de microredes los cuales presentan complejidades técnicas en las secciones requeridas en la memoria de cálculo, así como realizar una revisión para...

Full description

Autores:: Amado Alvarado, Johan Sebastián

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2023

Institución:: Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB

Repositorio:: Repositorio UNAB

Idioma:: spa

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El alcance del proyecto estaría enfocado en el desarrollo de una Metodología para el análisis de alternativas de energización en zonas rurales aisladas y requerimientos de memorias de cálculo, especificaciones técnicas y planos, mediante el desarrollo de plantillas explicativas de estos documentos con una metodología clara para que aquel que desee presentar proyectos de microredes en Colombia para solicitud de recursos públicos cuente con una base metodológica para llevar a cabo esa labor. Inicialmente, se realizó una revisión detallada de la metodología actual utilizada por las contratistas en la presentación de análisis de alternativas, lo que reveló que existe una carencia significativa de respaldo técnico en los procesos, selección y ponderación de criterios llevados a cabo. Posteriormente, se analizaron comparativamente con respecto a las metodologías de electrificación rural encontradas en la bibliografía, incluyendo documentos de lineamientos del gobierno. Como resultado, se propuso criterios acordes a los lineamientos en las tendencias y sus respectivos pesos calculados a través de la técnica de Proceso analítico jerárquico. Dentro de los criterios propuestos, está el institucional el cual surge como respuesta a las barreras que han existido en algunos casos a los proyectos de energización rural. Para la validación del a metodología, se aplicó un caso de estudio en Islas del Rosario, ubicada en el departamento de Bolívar. Luego de evaluar los potenciales energéticos e identificar el perfil de demanda, se obtuvieron parámetros iniciales que son evaluados junto a los demás criterios propuestos en la metodología. Como resultado, se obtuvo que un escenario de una microrred híbrida basada en energía fotovoltaica con almacenamiento, generador diésel y un conversor de energía, es la alternativa con mayor sostenibilidad para la ZNI.1. CONTENIDO 2. MARCO REFERENCIAL 12 2.1 ANTECEDENTES 12 2.2 MARCO CONCEPTUAL 13 2.2.1 ZONAS NO INTERCONECTADAS 13 2.2.2 ZONAS AISLADAS 14 2.2.3 ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS 14 2.2.4 ANÁLISIS DE DECISIÓN MULTICRITERIO (MCDA) 14 2.2.5 MICRORREDES 14 2.2.6 EXTENSIÓN DE RED ELÉCTRICA 14 2.2.7 COSTO NIVELADO DE LA ENERGÍA 14 2.2.8 MÉTODOS DE DECISIÓN MULTICRITERIO (MCDM) 15 2.2.9 PROCESO ANALÍTICO JERÁRQUICO 15 2.3 MARCO LEGAL 16 2.3.1 DECRETO 1073 DEL 2015 16 2.3.2 RETIE 16 2.3.3 NORMA TÉCNICA COLOMBIA NTC2050 16 2.3.4 LEY 1715 DEL 2014 16 2.3.5 DECRETO 1623 DEL 2015 16 3. METODOLOGÍA 18 4. IDENTIFICACIÓN DE LA METODOLOGÍA ACTUAL 19 4.1 REVISIÓN DOCUMENTAL 19 4.2 ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS 19 4.2.1 GEOLOCALIZACIÓN DEL PROYECTO 20 4.2.2 PROYECCIÓN DE LA DEMANDA ENERGÉTICA 20 4.2.3 IDENTIFICACIÓN DE POTENCIALES FNCER Y FUENTES CONVENCIONALES 20 4.2.4 SELECCIÓN DE TRES OPCIONES VIABLES DE SUMINISTRO ENERGÉTICO 21 4.2.5 DEFINICIÓN DE CRITERIOS PARA PUNTUAR LAS ALTERNATIVAS DE ENERGIZACIÓN 21 4.2.6 EVALUACIÓN DE LAS ALTERNATIVAS 22 4.2.7 SELECCIÓN DE ALTERNATIVA 22 5. REVISION Y ANÁLISIS DE COMPARATIVO DE METODOLOGIAS PARA SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS DE ENERGIZACION EN ZONAS AISLADAS 23 5.1 REVISIÓN DE METODOLOGÍAS EXISTENTES 23 5.2 ANÁLISIS COMPARATIVO DE METODOLOGÍAS 35 6. METODOLOGÍA PROPUESTA 37 6.1 GEOLOCALIZACIÓN DEL PROYECTO 38 6.2 PROYECCIÓN DE LA DEMANDA ENERGÉTICA 38 6.3 IDENTIFICACIÓN DE POTENCIALES ENERGÉTICOS 39 6.4 SELECCIÓN DE OPCIONES DE SUMINISTRO ENERGÉTICO CON MAYOR VIABILIDAD 39 6.5 APLICACIÓN DE CRITERIOS DE SELECCIÓN 39 6.6 VALORACIÓN DE ALTERNATIVAS 40 6.7 EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS 41 7. CASO DE ESTUDIO: ISLA GRANDE, ISLAS DEL ROSARIO 42 7.1 GEOLOCALIZACIÓN DEL PROYECTO 42 7.2 PROYECCIÓN DE LA DEMANDA ENERGÉTICA 43 7.3 IDENTIFICACIÓN DE POTENCIALES ENERGÉTICOS 44 7.4 SELECCIÓN DE OPCIONES DE SUMINISTRO ENERGÉTICO CON MAYOR VIABILIDAD 46 7.5 VALORACIÓN DE ALTERNATIVAS 46 7.6 EVALUACIÓN DE ALTERNATIVAS 48 8. CONCLUSIONES 49 9. BIBLIOGRAFÍA 50PregradoThe documents so far developed by IPSE have a general approach and a more detailed specificity is required for microgrid systems which present technical complexities in the sections required in the calculation memory, as well as a review to identify the best methodology for the selection process of the best alternative of energization according to the project site. The scope of the project would be focused on the development of a methodology for the analysis of energization alternatives in isolated rural areas and requirements of calculation memories, technical specifications and plans, through the development of explanatory templates of these documents with a clear methodology so that those who wish to present microgrid projects in Colombia to apply for public resources can count on a methodological basis to carry out the analysis. methodological basis to carry out this task. Initially, a detailed review of the current methodology used by contractors in the presentation of alternatives analysis was carried out, which revealed that there is a significant lack of technical support in the processes, selection and weighting of criteria carried out. Subsequently, a comparative analysis was made with respect to the rural electrification methodologies found in the literature, including government guidelines documents. As a result, criteria were proposed according to the guidelines in the trends and their respective weights calculated through the Hierarchical Analytical Process technique. Among the proposed criteria, there is the institutional one, which arises as a response to the barriers that have existed in some cases to rural energization projects. For the validation of the methodology, a case study was applied in Islas del Rosario, located in the department of Bolivar. After evaluating the energy potentials and identifying the demand profile, initial parameters were obtained and evaluated together with the other criteria proposed in the methodology. As a result, a scenario of a hybrid microgrid based on photovoltaic energy with storage, diesel generator and an energy converter was obtained as the most sustainable alternative for the ZNI.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Propuesta de una metodología para el análisis de alternativas de energización mediante soluciones basadas en microrredesProposal of a methodology for the analysis of energization alternatives through microgrid-based solutionsIngeniero en EnergíaUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABPregrado Ingeniería en Energíainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPEnergy engineeringTechnological innovationsEnergyAnalysis of alternativesRural electrification methodologyRural electrification multi-criteria decision makingRural electrification MCDMRural energizationMicrogridsRenewable energiesGrid extensionOffgrid solutionsPower distributionEnergy industryElectrificationIngeniería en energíaInnovaciones tecnológicasEnergíaIndustria energéticaDistribución de energíaElectrificaciónIPSEAnálisis de alternativasMetodología electrificación ruralToma de decisiones multicriterio electrificación ruralEnergización ruralMicrorredesEnergías renovablesColombiaExtensión de redSoluciones offgridC. 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Propuesta de una metodología para el análisis de alternativas de energización mediante soluciones basadas en microrredes

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