Dimensionamiento de microrred para el suministro eléctrico de la Piscícola Campo Hermoso en el municipio de Playón
El presente trabajo permite desarrollar el dimensionamiento de una microrred conectada a red para la piscícola campo hermoso, para lo cual se llevó a cabo un análisis técnico-económico que constó de una fase de reconocimiento e inspección que permitió obtener la información operacional del lugar par...
- Autores:
-
Capacho Villamizar, Ingrid Natalia
Cárdenas Mantilla, Julián Ricardo
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2020
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/12111
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/20.500.12749/12111
- Palabra clave:
- Fish farming
Homer Pro
Microgrid connected to the grid
Renewable energies
Animal husbandry
Fish farming facilities
Power stations
Piscicultura
Homer Pro
Microrred conectada a red
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- openAccess
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Sizing of the microgrid for the electricity supply of the Campo Hermoso fish farm in the municipality of Playón |
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El presente trabajo permite desarrollar el dimensionamiento de una microrred conectada a red para la piscícola campo hermoso, para lo cual se llevó a cabo un análisis técnico-económico que constó de una fase de reconocimiento e inspección que permitió obtener la información operacional del lugar para evaluar el impacto que supondría implementar la microrred. A su vez se desarrolló una serie de análisis apoyados en la herramienta de simulación HOMER Pro como punto de partida para establecer el desempeño energético que tendría y la oportunidad de ahorro que esta infraestructura ofrecería a los propietarios de la piscícola. La metodología planteada se divide en cuatro fases: en la primera fase se realizó la respectiva caracterización del lugar, para establecer la curva promedio de demanda diaria. La segunda fase consistió en la definición de las tecnologías que componen la microrred. La tercera fase engloba las simulaciones empleando el software HOMER Pro y finalmente la cuarta fase, que contiene un análisis de las propuestas de operación en el lugar. De los resultados es posible reconocer el impacto favorable que supone principalmente la participación de la tecnología solar fotovoltaica en la microrred propuesta, donde a pesar de predominar la entrega de excedentes a la red, el comportamiento de este esquema energético vislumbra una alternativa factible con este régimen de operación al observar la disminución significativa del costo nivelado de la energía. Es importante resaltar que la interacción de tantas variables de difícil control, imposibilitan realizar estimaciones de consumo energético en otros regímenes de operación mientras no sean constatadas experimentalmente. |
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Muñoz Maldonado, Yecid AlfonsoAcero Caballero, Mario JonathanCapacho Villamizar, Ingrid NataliaCárdenas Mantilla, Julián Ricardohttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001478388https://scholar.google.es/citations?hl=es&user=Flz965cAAAAJhttps://orcid.org/0000-0002-5151-1068https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=56205558500Playón (Santander, Colombia)2021-02-03T13:41:30Z2021-02-03T13:41:30Z2020http://hdl.handle.net/20.500.12749/12111instname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABreponame:Repositorio Institucional UNABrepourl:https://repository.unab.edu.coEl presente trabajo permite desarrollar el dimensionamiento de una microrred conectada a red para la piscícola campo hermoso, para lo cual se llevó a cabo un análisis técnico-económico que constó de una fase de reconocimiento e inspección que permitió obtener la información operacional del lugar para evaluar el impacto que supondría implementar la microrred. A su vez se desarrolló una serie de análisis apoyados en la herramienta de simulación HOMER Pro como punto de partida para establecer el desempeño energético que tendría y la oportunidad de ahorro que esta infraestructura ofrecería a los propietarios de la piscícola. La metodología planteada se divide en cuatro fases: en la primera fase se realizó la respectiva caracterización del lugar, para establecer la curva promedio de demanda diaria. La segunda fase consistió en la definición de las tecnologías que componen la microrred. La tercera fase engloba las simulaciones empleando el software HOMER Pro y finalmente la cuarta fase, que contiene un análisis de las propuestas de operación en el lugar. De los resultados es posible reconocer el impacto favorable que supone principalmente la participación de la tecnología solar fotovoltaica en la microrred propuesta, donde a pesar de predominar la entrega de excedentes a la red, el comportamiento de este esquema energético vislumbra una alternativa factible con este régimen de operación al observar la disminución significativa del costo nivelado de la energía. Es importante resaltar que la interacción de tantas variables de difícil control, imposibilitan realizar estimaciones de consumo energético en otros regímenes de operación mientras no sean constatadas experimentalmente.GLOSARIO 12 ABSTRACT 13 RESUMEN 14 INTRODUCCIÓN 15 1. ESTADO DE ARTE 16 2. MARCO CONCEPTUAL 18 2.1. MICRORREDES 18 2.2. FUENTES DE GENERACIÓN ELÉCTRICA EN LA MICRORRED. 19 2.2.1. Módulo Fotovoltaico. 19 2.2.2. Inversor Fotovoltaico. 19 2.2.3. Sistemas de almacenamiento con baterías. 20 2.2.4. Grupo Electrógeno. 21 2.3. METODOLOGÍA APLICABLE PARA EL CÁLCULO DEL LCOE 21 2.3.1. Ley 1715 de 2014. 22 2.4. CONSUMOS ENERGÉTICOS EN LA PISCICULTURA 23 2.5. DETERMINACIÓN POTENCIA A INSTALAR NECESARIA SEGÚN NÚMERO DE ESPECIES 25 3. OBJETIVOS 27 3.1. OBJETIVO GENERAL 27 3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 27 4. METODOLOGÍA 28 4.1. FASE 1. CARACTERIZACIÓN DE LA DEMANDA ENERGÉTICA 28 4.2. FASE 2. DEFINICIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DE GENERACIÓN 28 4.3. FASE 3. DETERMINACIÓN DEL MIX ENERGÉTICO 29 4.4. FASE 4. PLANTEAMIENTO DE PROPUESTAS 29 5. CARACTERIZACIÓN DE LA DEMANDA ENERGÉTICA 30 5.1. RECONOCIMIENTO DEL PROCESO PRODUCTIVO 30 5.2. DETERMINACIÓN DE LAS NECESIDADES DE MEDICIÓN 34 5.2.1. Registrador de Potencia AEMC PEL-102. 35 5.3. LEVANTAMIENTO DE INVENTARIO Y DISCRIMINACIÓN DE CARGAS 35 5.3.1. Discriminación de cargas. 36 5.4. ESTIMACIÓN DEL CONSUMO MENSUAL 37 6. DEFINICIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DE GENERACIÓN 40 6.1. ELECCIÓN BASES DE DATOS METEOROLÓGICAS 40 6.1.1. SolarGIS. 41 6.1.2. Base de datos IDEAM. 42 6.2. DETERMINACIÓN DE LOS COMPONENTES DE LA MICRORRED 43 6.2.1. Módulo fotovoltaico. 43 6.2.2. Inversor Fotovoltaico. 44 6.2.3. Baterías. 44 6.2.4. Generador eléctrico diésel 45 7. DETERMINACIÓN DEL MIX ENERGÉTICO 47 7.1. APLICABILIDAD DEL SOFTWARE HOMER PRO 47 7.2. RECOPILACIÓN DE PARÁMETROS DE ENTRADA HOMER PRO 47 7.2.1. Costos de Capital. 50 7.2.2. Operación y Mantenimiento. 53 7.3. CONSIDERACIONES GENERALES PARA ELABORACIÓN DE ESCENARIOS 54 7.4. ESCENARIO IDEAL 55 7.5. ESCENARIO BASE 56 7.6. ESCENARIO A. GENERADOR DIÉSEL DE MENOR CAPACIDAD COMO RESPALDO 59 7.7. ESCENARIO B. INTEGRACIÓN DE TECNOLOGÍAS DE GENERACIÓN 61 7.8. ESCENARIO C. ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DE LA POTENCIA FOTOVOLTAICA A INSTALAR 68 7.9. ANÁLISIS DE RESULTADOS DE LAS SIMULACIONES 69 7.10. VALIDACIÓN DEL LCOE – ESCENARIO B 70 8. GENERACIÓN DE PROPUESTAS 73 8.1. INCREMENTO DE LA CAPACIDAD PRODUCTIVA 73 8.2. PROPUESTA DEMANDA ACTUAL 76 8.3. INCONSISTENCIA EN LA FACTURACIÓN DE ENERGÍA 78 9. CONCLUSIONES 80 10. RECOMENDACIONES 82 10.1. CORRELACIÓN EXISTENTE DE PARÁMETROS METEOROLÓGICOS CON EL CONSUMO ENERGÉTICO 82 10.2. APROVECHAMIENTO DE SEDIMENTOS DE LA PISCICULTURA 82 10.3. VALIDACIÓN EXPERIMENTAL DE LOS CONSUMOS CON MAYOR CARGA DE ESPECIES 83 10.4. REGISTRO DE LA VARIACIÓN DEL CONSUMO ENERGÉTICO AL REEMPLAZAR EL BLOWER DE 10 HP 83 BIBLIOGRAFÍA 84 ANEXOS 91PregradoThe present work allows developing the dimensioning of a microgrid connected to the network for the Campo Hermoso fish farming, for which a technical-economic analysis was carried out. It consisted of a phase of reconnaissance and inspection that allowed obtaining the operational information of the place to evaluate the impact that would supposedly implement the microgrid. At the same time, a series of analyses were developed using the HOMER Pro simulation tool as a starting point to establish the energy performance that it would have and the savings opportunity that this infrastructure would offer to the owners of the fish farm. The methodology proposed is divided into four phases: in the first phase the respective characterization of the site was carried out, to establish the average daily demand curve. The second phase consisted of defining the technologies that make up the microgrid. The third phase includes the simulations using the HOMER Pro software and finally the fourth phase, which contains an analysis of the proposals for operation on the site. From the results, it is possible to recognize the favorable impact that mainly supposes the participation of the photovoltaic solar technology in the proposed microgrid, where in spite of the predominance of the delivery of excess energy to the network, the behavior of this energy scheme glimpses a feasible alternative with this operation regime when observing the significant decrease of the levelized cost of the energy. It is important to highlight that the interaction of so many variables that are difficult to control makes it impossible to estimate energy consumption in other operating regimes until they are experimentally verified.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 ColombiaDimensionamiento de microrred para el suministro eléctrico de la Piscícola Campo Hermoso en el municipio de PlayónSizing of the microgrid for the electricity supply of the Campo Hermoso fish farm in the municipality of PlayónIngeniería en EnergíaUniversidad 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/TPFish farmingHomer ProMicrogrid connected to the gridRenewable energiesAnimal husbandryFish farming facilitiesPower stationsPisciculturaHomer ProMicrorred conectada a redEnergías renovablesCría de animalesPiscicultura instalacionesCentrales eléctricasCapacho, I., Cárdenas, J. (2020). Dimensionamiento de microrred para el suministro eléctrico del piscícola campo hermoso en el municipio de playón.[1] M. Sechilariu y F. Locment, Urban DC Microgrid, Butterworth-Heinemann, 2016.[2]M. Pareja Aparicio, Energía solar fotovoltaica : cálculo de una instalación aislada, Barcelona , España: Marcombo, 2009.[3]HG Ingeniería y Construcciones S.A.S, «HG Ingeniería y Construcciones S.A.S,» 03 Octubre 2018. [En línea]. Available: https://www.hgingenieria.com.co/que-es-un-inversor-solar-y-cual-es-su-funcion-en-los-sistemas-fotovoltaicos/.[4]IRENA, «Renewable Mini-Grids Innovation Landscape Brief,» International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi, 2019.[5]INCODER, «Guía Práctica de Piscicultura en Colombia,» Bogotá D.C., 2006[6]HG Ingeniería y Construcciones S.A.S, «HG Ingeniería y Construcciones S.A.S,» 29 Octubre 2018. [En línea]. 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