Implementación de un sistema solar fotovoltaico para la Planta Agroindustrial Agronaime

En el presente trabajo se identificó la necesidad de implementar un sistema solar fotovoltaico grid-tied que permita reducir los costos asociados al consumo de energía eléctrica en la empresa agronaime. De cara a este fín, se realizó la caracterización del consumo y potencial energético de planta ag...

Full description

Autores:
Mateus Osorio, Sergio Hernán
Melo Acosta, Nelson Alejandro
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
Repositorio:
Repositorio UNAB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/21310
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12749/21310
Palabra clave:
Energy engineering
Technological innovations
Energy
Poultry plant
Solar panels
Solar irradiation
Self-consumption of energy
Photovoltaic power systems
Solar power plants
Energetic resources
Electric power consumption
Ingeniería en energía
Innovaciones tecnológicas
Energía
Sistemas de energía fotovoltaíca
Centrales solares
Recursos energéticos
Consumo de energía eléctrica
Planta avícola
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Irradiación solar
Autoconsumo energético
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License
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description En el presente trabajo se identificó la necesidad de implementar un sistema solar fotovoltaico grid-tied que permita reducir los costos asociados al consumo de energía eléctrica en la empresa agronaime. De cara a este fín, se realizó la caracterización del consumo y potencial energético de planta agroindustrial con un sistema grid-tied. Posteriormente, se lleva a cabo una evaluación integral de la información para determinar las necesidades energéticas de la planta, y evaluar el potencial de generación solar del área, obteniéndose datos precisos sobre el consumo eléctrico de las instalaciones y las condiciones de potencial solar en el emplazamiento, ubicado en la vía a la ciudad de Sabana de Torres, Vereda Cayumbita donde se desarrolló el proyecto.
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De cara a este fín, se realizó la caracterización del consumo y potencial energético de planta agroindustrial con un sistema grid-tied. Posteriormente, se lleva a cabo una evaluación integral de la información para determinar las necesidades energéticas de la planta, y evaluar el potencial de generación solar del área, obteniéndose datos precisos sobre el consumo eléctrico de las instalaciones y las condiciones de potencial solar en el emplazamiento, ubicado en la vía a la ciudad de Sabana de Torres, Vereda Cayumbita donde se desarrolló el proyecto.1. OBJETIVOS 17 1.1. Objetivo General 17 1.2. Objetivos específicos 17 2. MARCO CONCEPTUAL 18 2.1. Energía solar fotovoltaica 18 2.1.1. Irradiancia solar 18 2.1.2. Módulo Fotovoltaico 19 2.1.3. Ángulo de incidencia 21 2.1.4. Ángulo de inclinación β 21 2.1.5. Horas Sol Pico (HSP) 22 2.1.6. La separación entre paneles 22 2.1.7. El coeficiente de rendimiento (PR, Performance Ratio) 23 2.2. Sistemas conectados a red Grid-tied 23 2.2.1. Sistemas de intercambio con la red 23 2.2.2. La estimación del consumo de energía para un proyecto solar 25 2.2.3. Sistema de Generación Fotovoltaico 26 2.2.4. Sistema de Adaptación de Corriente 27 2.2.5. Secciones de los conductores 28 2.2.6. Cables de conexión 29 2.2.7. Protecciones 29 2.2.8. Canalizaciones 30 2.2.9. Sistema puesto a Tierra 30 2.2.10. Software para diseños de sistemas solares fotovoltaicos 30 3. MARCO LEGAL 32 3.1. Ley 1715 de 2014 32 3.2. La Resolución UPME 703 de 2018 32 3.3. Resolución UPME 203 de 2020 33 3.4. La Resolución CREG 030 de 2018 34 3.5. La Resolución CREG 174 de 2021 34 3.6. Las condiciones para la integración a la red 35 3.7. La Norma de Conexión de AG a los Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica del Grupo EPM (Empresas Públicas de Medellín) en Colombia 36 3.8. La Norma Técnica Colombiana NTC 2050 37 3.9. El Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas (RETIE) 37 4. METODOLOGÍA 38 4.1. Planeación del proyecto 38 4.2. Análisis del recurso solar para la ubicación 38 4.3. Identificación de la demanda energética 39 4.4. Requisitos legales y normativos para el proyecto según la norma RETIE y CREG 39 4.5. Diseño en base a la demanda proyectada 39 4.6. Montaje del proyecto 40 4.7. Pruebas de operación 40 5. DESARROLLO DEL PROYECTO 41 5.1. Planificación del proyecto 41 5.1.1. Ubicación geográfica del proyecto y de la instalación 41 5.1.2. Ubicación eléctrica del proyecto y de la instalación 44 5.2. Análisis del recurso solar para la ubicación 45 5.3. Identificación de la demanda energética 46 5.3.1. Diseño en base a la demanda proyectada 47 5.3.2. Potencia nominal en AC (VA) 55 5.3.3. Parámetros técnicos de los paneles solares fotovoltaicos 55 5.3.4. Parámetros técnicos del inversor fotovoltaico 57 5.3.5. Configuración de Strings por MPPT 58 5.3.6. Tipo de conexión para la tecnología de generación y punto de conexión a tierra 60 5.3.7. Distorsión de armónicos en la instalación solar fotovoltaica y factor de potencia 61 5.3.8. Análisis de coordinación de aislamiento eléctrico 61 5.3.9. Análisis de cortocircuito y falla a tierra 63 5.3.10. Análisis de nivel de riesgo por rayos y medidas de protección contra rayos 64 5.3.11. Análisis del nivel de tensión requerido 65 5.3.12. Verificación de los conductores, considerando el tiempo de disparo de los interruptores, la corriente de cortocircuito de la red y la capacidad de corriente del conductor según la norma IEC 60909, IEEE 242 o equivalente. 66 5.4. Montaje del proyecto 67 5.5. Pruebas de operación 70 6. CONCLUSIONES 71 7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 72PregradoThe following work identified the need to implement a solar photovoltaic grid-tied system to reduce the costs associated with electricity consumption in the company agronaime. The characterization of the energy consumption and potential of the agro-industrial plant with a grid-tied system was carried out. An integral evaluation of the information is carried out to determine the energy needs of the plant and to evaluate the solar generation potential of the area. This allows obtaining accurate data on the electrical consumption of the facilities and the solar radiation conditions that would be on the road to the city of Sabana de Torres, Vereda Cayumbita where the project was developed.In der folgenden Arbeit wurde die Notwendigkeit der Einführung einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage ermittelt, um die mit dem Stromverbrauch des Unternehmens agronaime verbundenen Kosten zu senken. Es wurde eine Charakterisierung des Energieverbrauchs und des Potenzials des agroindustriellen Betriebs mit einer netzgekoppelten Anlage durchgeführt. Eine integrale Auswertung der Informationen wird durchgeführt, um den Energiebedarf des Betriebs zu bestimmen und das solare Erzeugungspotenzial des Gebiets zu bewerten. Auf diese Weise können genaue Daten über den Stromverbrauch der Anlagen und die Sonneneinstrahlungsbedingungen auf dem Weg zur Stadt Sabana de Torres, Vereda Cayumbita, wo das Projekt entwickelt wurde, gewonnen werden.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_abf2Implementación de un sistema solar fotovoltaico para la Planta Agroindustrial AgronaimeImplementation of a Photovoltaic Solar System for the Agronaime Agroindustrial PlantIngeniero 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 innovationsEnergyPoultry plantSolar panelsSolar irradiationSelf-consumption of energyPhotovoltaic power systemsSolar power plantsEnergetic resourcesElectric power consumptionIngeniería en energíaInnovaciones tecnológicasEnergíaSistemas de energía fotovoltaícaCentrales solaresRecursos energéticosConsumo de energía eléctricaPlanta avícolaPaneles solaresIrradiación solarAutoconsumo energéticoL. 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