Metodología de energización sostenible a ZNI de Colombia, considerando criterios de eficiencia energética y usos productivos en la demanda
Este proyecto se basa en la búsqueda de soluciones a la problemática que enfrentan territorios vulnerables que no cuentan con acceso a energía eléctrica. El principal aporte constituye la propuesta de una metodología que sirva de guía para orientar el proceso de ingeniería requerido para proveer sol...
- Autores:
-
Carrillo Gómez, Leidy Juliana
Díaz Joven, Brayan Andrés
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2017
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
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- Acceso en línea:
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- Palabra clave:
- Energy engineering
Power generation
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Este proyecto se basa en la búsqueda de soluciones a la problemática que enfrentan territorios vulnerables que no cuentan con acceso a energía eléctrica. El principal aporte constituye la propuesta de una metodología que sirva de guía para orientar el proceso de ingeniería requerido para proveer soluciones sostenibles de energización en zonas no interconectadas (ZNI), considerando criterios de eficiencia energética y usos productivos en la demanda. Para el diseño de la investigación se consideró una metodología de investigación mixta que combinó elementos cualitativos y cuantitativos e incluyó interacción con la comunidad. La validación de la metodología se hizo con una prueba piloto en la comunidad de Majayutpana ubicada en el departamento de La Guajira en Colombia. Por otra parte, se utilizaron los softwares de simulación HOMER Energy y ViPOR para el proceso de manejo de datos e identificación de los escenarios a ser tenidos en cuenta. Con el trabajo de campo desarrollado se pudo evidenciar que la interacción con la comunidad objeto de estudio permite enriquecer la propuesta de diseño que se elaboró haciéndola más pertinente para el entorno en el cual se desarrolló el proyecto. |
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Akella, A. K., Sharma, M. P., & Saini, R. P. (2007). Optimum utilization of renewable energy sources in a remote area. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 11(5), 894-908. Bhatia, M., & Angelou, N. (2015). Beyond Connections. Energy access redefined Cadena, “Acciones y retos para energización de las ZNI en el país,” Grup. Cober. y Zo. ZNI, p. 29, 2012. Carrasco, A. (2014). Usos productivos de la electricidad en zonas rurales. Soluciones prácticas. C. D. C. (2014). Informe socioeconómico del departamento de La Guajira 2014. Corpoema, C. E. (2010). Formulación de un plan de desarrollo para las fuentes no convencionales de energía en Colombia (PDFNCE). Bogotá, Septiembre, 6. CorpoEma - UPME. (14 de Octubre de 2010). UPME. Obtenido de http://www.upme.gov.co/sigic/Informes/Informe_Avance_02.pdf Cusaría, A. A., & Quiroga, J. V. (2013). 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El principal aporte constituye la propuesta de una metodología que sirva de guía para orientar el proceso de ingeniería requerido para proveer soluciones sostenibles de energización en zonas no interconectadas (ZNI), considerando criterios de eficiencia energética y usos productivos en la demanda. Para el diseño de la investigación se consideró una metodología de investigación mixta que combinó elementos cualitativos y cuantitativos e incluyó interacción con la comunidad. La validación de la metodología se hizo con una prueba piloto en la comunidad de Majayutpana ubicada en el departamento de La Guajira en Colombia. Por otra parte, se utilizaron los softwares de simulación HOMER Energy y ViPOR para el proceso de manejo de datos e identificación de los escenarios a ser tenidos en cuenta. Con el trabajo de campo desarrollado se pudo evidenciar que la interacción con la comunidad objeto de estudio permite enriquecer la propuesta de diseño que se elaboró haciéndola más pertinente para el entorno en el cual se desarrolló el proyecto.INTRODUCCION 14 1. GENERALIDADES 15 1.1. Formulación del Problema 15 1.2. Importancia y justificación 15 1.3. Objetivos 16 2. MARCO TEORICO 17 2.1. Marco conceptual 17 2.2. Marco normativo 19 2.3. Métodos y técnicas 22 2.4. Antecedentes 23 3. METODOLOGIA DE INVESTIGACION 24 4. PROPUESTA DE METODOLOGIA DE ENERGIZACIÓN RURAL SOSTENIBLE 26 4.1. Levantamiento de información primaria y secundaria 26 4.1.1. Información demográfica 27 4.1.2. Información energética 27 4.2. Caracterización de la Zona 27 4.3. Identificación de necesidades básicas de subsistencia y oportunidades de desarrollo productivo a satisfacer 27 4.4. Identificación de oportunidades de eficiencia energética 28 4.5. Caracterización de la demanda 28 4.5.1. Tipos de carga 29 4.5.2. Estimación de consumo 30 4.5.3. Demanda diaria 30 4.6. Caracterización de la oferta 31 4.6.1. Potencial de fuentes alternativas 31 4.7. Simulación del sistema de suministro energético 35 4.7.1. Escenarios de suministro 37 4.7.2. Simulación Mix energético 37 4.7.3. Sensibilización y Optimización 37 4.8. Configuración del sistema de suministro 37 4.8.1. Alternativas de suministro 38 4.8.2. Simulación de la configuración 38 4.8.3. Sensibilización 38 4.9. Análisis de resultados 39 5. APLICACIÓN DE METODOLOGIA DE ENERGIZACIÓN 39 5.1. Levantamiento de información primaria y secundaria 39 5.1.1. Información demográfica 39 5.1.2. Información energética 42 5.2. Caracterización de la Zona 44 5.3. Identificación de necesidades básicas de subsistencia y oportunidades de desarrollo a satisfacer 46 5.4. Identificación de oportunidades de eficiencia energética 47 5.5. Caracterización de la demanda 48 5.5.1. Tipos de carga 48 5.5.2. Estimación de consumo 48 5.5.3. Demanda diaria 54 5.6. Caracterización de la oferta 54 5.6.1. Potencial de fuentes alternativas 54 5.7. Simulación del sistema de suministro energético 57 5.7.1. Escenarios de suministro 57 5.7.2. Simulación del mix energético 57 5.7.3. Sensibilización y Optimización 62 5.7.4. Dimensionamiento del sistema de suministro 69 5.8. Configuración del sistema de suministro de energía 70 5.8.1. Alternativas de suministro 70 5.8.2. Simulación de la configuración 70 5.8.3. Sensibilización 74 5.8.4. Resultados de Configuración de suministro 77 CONCLUSIONES 77 RECOMENDACIONES 80 BIBLIOGRAFIA 81 ANEXOS 83PregradoThis project is based on the search for solutions to the problems faced by vulnerable territories that do not have access to electricity. The main contribution is the proposal of a methodology that serves as a guide to orient the engineering process required to provide sustainable energy solutions in non-interconnected areas (ZNI), considering energy efficiency criteria and productive uses in demand. For the research design, a mixed research methodology was considered that combined qualitative and quantitative elements and included interaction with the community. The validation of the methodology was done with a pilot test in the Majayutpana community located in the department of La Guajira in Colombia. On the other hand, the simulation software HOMER Energy and ViPOR were used for the data management process and identification of the scenarios to be taken into account. With the fieldwork developed, it was possible to show that the interaction with the community under study allows enriching the design proposal that was developed, making it more relevant to the environment in which the project was developed.application/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaMetodología de energización sostenible a ZNI de Colombia, considerando criterios de eficiencia energética y usos productivos en la demandaSustainable energy methodology for ZNI of Colombia, considering criteria of energy efficiency and productive uses in demandIngeniero en EnergíaBucaramanga (Colombia)Universidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería en Energíainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPEnergy engineeringPower generationEnergyInvestigationsAnalysisRural energizationDevelopmentEnergy efficiencyIngeniería en energíaGeneración de energíaEnergíaInvestigacionesAnálisisEnergización ruralDesarrolloEficiencia energéticaCarrillo Gómez, Leidy Juliana, Díaz Joven, Brayan Andrés (2017). Metodología de energización sostenible a ZNI de Colombia, considerando criterios de eficiencia energética y usos productivos en la demanda. Bucaramanga (Santander, Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNABAkella, A. K., Sharma, M. P., & Saini, R. P. (2007). Optimum utilization of renewable energy sources in a remote area. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 11(5), 894-908.Bhatia, M., & Angelou, N. (2015). Beyond Connections. Energy access redefinedCadena, “Acciones y retos para energización de las ZNI en el país,” Grup. Cober. y Zo. ZNI, p. 29, 2012.Carrasco, A. (2014). Usos productivos de la electricidad en zonas rurales. Soluciones prácticas.C. D. C. (2014). Informe socioeconómico del departamento de La Guajira 2014.Corpoema, C. E. (2010). Formulación de un plan de desarrollo para las fuentes no convencionales de energía en Colombia (PDFNCE). Bogotá, Septiembre, 6.CorpoEma - UPME. (14 de Octubre de 2010). UPME. Obtenido de http://www.upme.gov.co/sigic/Informes/Informe_Avance_02.pdfCusaría, A. A., & Quiroga, J. V. (2013). Estudio del potencial de generación de energía eólica en la zona del páramo de Chontales, municipios de Paipa y Sotaquirá, departamento de Boyacá a 3534 msnm. Revista Avances: Investigación en Ingeniería, 10DANE. (2005). Proyecciones 2011 censo del 2005De Kuyper, J. C. V. (2014). Fuentes de energía renovables y no renovables. Aplicaciones. Revista EAN, (77), 216-218.ENDESA. (s.f.). www.endesaeduca.com. Obtenido de http://www.endesaeduca.com/Endesa_educa/recursos-interactivos/smart- city/generacion-distribuidaESSA. (s.f.). Normas para cálculo y diseño de sistemas de distribución. Bucaramanga.Energy, H. O. M. E. R. (2016). HOMER® Pro Version 3.7-User Manual.Hernández Menjívar, F. A. (2011). Estudio comparativo de los sistemas fotovoltaicos con inyección a la red monocristalino, policristalino y amorfo instalados en CEL (Doctoral dissertation, Universidad de El Salvador).ICONTEC, N. (2004). 1340: Tensiones y frecuencia nominales en sistemas de energía eléctrica en redes de servicio público.IPSE, USAID, Planes de energización rural sostenible – pers- herramienta de información para el desarrollo rural. Disponible en: http://www.upme.gov.co/Zni/documentos/Resultados_PERS.pdfIRENA. (Junio de 2012). International Renewable Energy Agency. Obtenido de https://www.irena.org/DocumentDownloads/Publications/RE_Technologies_Cost_A nalysis-WIND_POWER.pdfIRENA. (Enero de 2015). International Renewable Energy Agency. Obtenido de Renewable power generarion costs in 2014: https://www.irena.org/documentdownloads/publications/irena_re_power_costs_201 4_report.pdfIRENA. (Octubre de 2017). International Renewable Energy Agency. 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