Desarrollo de un sistema fotovoltaico piloto para evaluar el desempeño de sistemas aislados en el laboratorio de energías renovables de la UNAB
La UNAB (Universidad Autónoma de Bucaramanga), se une desde Colombia en buscar alternativas de solución, a los problemas planteados en los párrafos anteriores. Por lo anterior, el presente proyecto busca implementar un sistema fotovoltaico autónomo piloto, ubicado en el laboratorio de energías renov...
- Autores:
-
Vera Suárez, Carlos Eduardo
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2019
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
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- Acceso en línea:
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- Palabra clave:
- Energy engineering
Solar energy
Photovoltaic system
Technological innovations
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Ingeniería en energía
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La UNAB (Universidad Autónoma de Bucaramanga), se une desde Colombia en buscar alternativas de solución, a los problemas planteados en los párrafos anteriores. Por lo anterior, el presente proyecto busca implementar un sistema fotovoltaico autónomo piloto, ubicado en el laboratorio de energías renovables de la UNAB, con el fin de revisar el proceso de dimensionado y operación del sistema, quedando como resultado el planteamiento de sugerencias a proyectos futuros, direccionados a implementar sistemas autónomos. El objetivo de este Proyecto se ha logrado, monitoreando las condiciones meteorológicas in situ y al sistema piloto en sí |
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A. ARDILA GUEVARA, “DIMENSIONAMIENTO ÓPTIMO DE SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS GRID-TIE Y STAND-ALONE ANDRES FELIPE ARDILA GUEVARA Proyecto de grado para optar el título de Ingeniero en Energía,” 2015. A. Falk, C. Dürschner, and K.-H. Remmers, Fotovoltaica para Profesionales, Primera. Sevilla, 2006. A. Maslow, “El Hombre Autorrealizado: Hacia una Psicología del Ser,” 1993. COEXITO, “MAGANA.” E. Lorenzo, SOLAR ELECTRICITY ENGINEERING OF PHOTOVOLTAIC SYSTEMS, First. Sevilla, 1994. “Energía Renovable Peru con Deltavolt.” ESSA, “NORMAS PARA CÁLCULO Y DISEÑO DE SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN,” p. 181, 2005. H. Rodríguez Murcia, “Desarrollo de la energía solar en Colombia y sus perspectivas Development of Solar Energy in Colombia and its Prospects Humberto Rodríguez Murcia,” Rev. ingieneria, vol. 28, no. Energía solar, p. 7, 2009. IDEAM, “ATLAS de Radiación Solar, Ultravioleta y Ozono de Colombia.” [Online]. Available: http://atlas.ideam.gov.co/visorAtlasRadiacion.html. Ingelibre, “Influencia de la irradiación y temperatura sobre una placa fotovoltaica « Ingelibre,” Ingelibre, 2014. [Online]. Available: https://ingelibreblog.wordpress.com/2014/11/09/influencia-de-la-irradiacion-y-temperatura-sobre-una-placa-fotovoltaica/. [Accessed: 17-Jun-2019]. “Inti Photovoltaics – Energia Solar Fotovoltaica.” [Online]. Available: https://intipv.com/es/. [Accessed: 21-Jun-2019]. IPSE, “Informe de gestión IPSE 2017,” no. 9, pp. 1–65, 2017. J. C. Vega de Kuyper and S. Ramírez Morales, FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES Y NO RENOVABLES, 1a Edición. 2014. L. C. Romero, “Para Las Fuentes No Convencionales De Energía En Colombia ( Pdfnce ) Colombia,” 2010. Meteonorm 7.2, “No Title.” N. Técnica, “NORMA TECNICA COLOMBIANA 2050.” O. Style, Energía solar autónoma : planificación, dimensionado e instalación de un sistema fotovoltaico autónomo. Itaca Appropriate Technology, 2012. O. Style, Energía solar autónoma : planificación, dimensionado e instalación de un sistema fotovoltaico autónomo. Itaca Appropriate Technology, 2012. R. Avella Pedraza, “EVALUACIÓN DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS (SFV) AUTÓNOMOS PARA SUMINISTRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN VIVIENDAS RURALES ESTRATO 1 EN EL DEPARTAMENTO DE CASANARE,” Yopal, 2014. SAMUEL SAID SALAZAR BLANCO, “ANÁLISIS DE LOS ASPECTOS TÉCNICOS E IMPACTOS SOCIOECONÓMICOS DE SISTEMAS DE GENERACIÓN AISLADA, A PARTIR DE ENERGÍA FOTOVOLTAICA EN ZONAS NO INTERCONECTADAS DE COLOMBIA,” 2017. Sistema de Información Eléctrico Colombiano, “Cobertura de energía eléctrica en Colombia 2016,” 2016. SSPD, “Zonas No Interconectadas – Zni: Diagnóstico De La Prestación Del Servicio De Energía Eléctrica 2018,” Bogotá D.C., 2018. T. Khatib, A. Mohamed, and K. Sopian, “A review of photovoltaic systems size optimization techniques,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 22, pp. 454–465, Jun. 2013. Unidad de Planeación Minero Energética, Plan indicativo de expansión de cobertura de energía eléctrica 2013-2017. UPME, 2014. |
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Por lo anterior, el presente proyecto busca implementar un sistema fotovoltaico autónomo piloto, ubicado en el laboratorio de energías renovables de la UNAB, con el fin de revisar el proceso de dimensionado y operación del sistema, quedando como resultado el planteamiento de sugerencias a proyectos futuros, direccionados a implementar sistemas autónomos. El objetivo de este Proyecto se ha logrado, monitoreando las condiciones meteorológicas in situ y al sistema piloto en síINTRODUCCIÓN 13 1. OBJETIVOS 15 1.1 OBJETIVO GENERAL 15 1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS 15 2. MARCO REFERENCIAL 16 2.1 CONTEXTO ZONAS NO INTERCONECTADAS COLOMBIA 16 2.1.1 Definición de Zonas No Interconectadas Colombia 16 2.2 MARCO CONCEPTUAL 17 2.2.1 Aprovechamiento solar fotovoltaico 17 2.2.2 Sistema Fotovoltaico Autónomo 18 2.2.3 Componentes de un sistema Fotovoltaico Autónomo 18 GENERADOR, MÓDULO SOLAR (PANEL SOLAR) FOTOVOLTAICO 18 Batería (Acumulador) 19 Regulador De Carga 19 2.2.4 Pruebas a los módulos solares 20 2.2.5 Funcionamiento módulo solar 21 2.2.6 Componente solar 24 2.2.7 Dimensionado 26 2.2.8 Tipos de dimensionado 26 3. METODOLOGÍA 27 4. DESARROLLO 28 4.1. FASE I ESTABLECIMIENTO DE PARAMETROS PARA DIMENSIONADO 28 4.1.1 Establecimiento de las cargas representativas de la curva de demanda 31 4.1.2 Curva de carga 28 4.1.3 Determinación del consumo horario de los electrodomésticos seleccionados 32 4.2. FASE II DISEÑO DE SISTEMA FOTOVOLTAICO AUTONOMO PILOTO 36 4.2.1 Dimensionamiento del sistema fotovoltaico piloto 36 4.2.2 Simulación del comportamiento del sistema piloto 49 4.2.3 Definir los espacios de implementación en el laboratorio de energías renovables de la UNAB 54 4.2.4 Cotización de equipos, cableado y protecciones disponibles y accesibles en el mercado 55 4.2.5 Instalación del sistema fotovoltaico piloto 56 4.3 FASE III ANALISIS DEL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO AUTONOMO PILOTO 56 4.3.1 Escenarios de carga 56 4.3.2 Recopilación de data del sistema piloto y condiciones meteorológicas in situ 62 4.3.3 Análisis y comparación del comportamiento teórico, real y simulaciones del sistema fotovoltaico piloto 63 5. RESULTADOS 66 5.1. FASE I ESTABLECIMIENTO DE PARAMETROS PARA DIMENSIONADO 66 5.1.1 Establecimiento de cargas representativas 66 5.1.2 Curva de carga 68 5.1.3 Determinación del consumo horario de los electrodomésticos seleccionados 71 5.2 FASE II DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO AUTÓNOMO PILOTO 74 5.1.1 Cálculos de diseño del sistema fotovoltaico piloto con referencia a la demanda diaria planteada y condiciones meteorológicas de Bucaramanga 74 5.1.2 Instalación del sistema fotovoltaico piloto 78 5.1.3 Simulaciones de los escenarios de carga 80 5.3 FASE III ANALISIS DEL FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO PILOTO 88 5.3.1 Escenario 1 89 5.3.2 Escenario 2 89 6.1.3. Escenario 3 90 5.3.3 Escenario 4 90 5.3.4 Comportamiento del sistema 91 5.4 PROPUESTAS PARA MEJORAR EL DIMENSIONADO Y GESTIÓN DE LA DEMANDA 112 6. CONCLUSIONES 113 7. REFERENCIAS 115PregradoThe UNAB (Universidad Autónoma de Bucaramanga) joins from Colombia in looking for alternative solutions to the problems raised in the preceding paragraphs. Therefore, this project seeks to implement a pilot autonomous photovoltaic system, located in the UNAB renewable energy laboratory, in order to review the system sizing and operation process, resulting in suggestions for future projects. , aimed at implementing autonomous systems. The objective of this Project has been achieved, monitoring the meteorological conditions in situ and the pilot system itselfModalidad Presencialapplication/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 ColombiaDesarrollo de un sistema fotovoltaico piloto para evaluar el desempeño de sistemas aislados en el laboratorio de energías renovables de la UNABDevelopment of a pilot photovoltaic system to evaluate the performance of isolated systems in the UNAB renewable energy laboratoryIngeniero en EnergíaUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABPregrado Ingeniería en Energíainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPEnergy engineeringSolar energyPhotovoltaic systemTechnological innovationsRenewable natural resourcesInnovaciones tecnológicasRecursos naturales renovablesEnergía solarIngeniería en energíaSistema fotovoltaicoA. ARDILA GUEVARA, “DIMENSIONAMIENTO ÓPTIMO DE SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS GRID-TIE Y STAND-ALONE ANDRES FELIPE ARDILA GUEVARA Proyecto de grado para optar el título de Ingeniero en Energía,” 2015.A. Falk, C. Dürschner, and K.-H. Remmers, Fotovoltaica para Profesionales, Primera. Sevilla, 2006.A. Maslow, “El Hombre Autorrealizado: Hacia una Psicología del Ser,” 1993.COEXITO, “MAGANA.”E. Lorenzo, SOLAR ELECTRICITY ENGINEERING OF PHOTOVOLTAIC SYSTEMS, First. Sevilla, 1994.“Energía Renovable Peru con Deltavolt.”ESSA, “NORMAS PARA CÁLCULO Y DISEÑO DE SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN,” p. 181, 2005.H. Rodríguez Murcia, “Desarrollo de la energía solar en Colombia y sus perspectivas Development of Solar Energy in Colombia and its Prospects Humberto Rodríguez Murcia,” Rev. ingieneria, vol. 28, no. Energía solar, p. 7, 2009.IDEAM, “ATLAS de Radiación Solar, Ultravioleta y Ozono de Colombia.” [Online]. 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