Estudio de viabilidad técnico económica de generación de energía eléctrica a partir de energía solar fotovoltaica en la isla de San Andrés
ilustraciones, fotografías a color
- Autores:
-
Moreno López, Wilmar Albeiro
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2023
- Institución:
- Universidad Nacional de Colombia
- Repositorio:
- Universidad Nacional de Colombia
- Idioma:
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- OAI Identifier:
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- Palabra clave:
- 620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingeniería
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M. Usman, M. T. Khan, A. S. Rana, and S. Ali, “Techno-economic analysis of hybrid solar-diesel-grid connected power generation system,” J. Electr. Syst. Inf. Technol., vol. 5, no. 3, pp. 653–662, 2018, doi: 10.1016/j.jesit.2017.06.002 T. Gonzáles, Documento Ejecutivo Integración de las Energías Renovables No Convencionales en Colombia. 2015 Castillo-Forero, M. A. & Reyes-Hernández, A. M., (2017). Análisis de factibilidad para la implementación de fuentes alternas de generación de energía eléctrica en el archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina. Trabajo de Grado. Universidad Católica de Colombia. Facultad de Ingeniería. Programa de Ingeniería Civil. Bogotá, Colombia A. La, P. En, E. L. Sector, C. En, and L. A. Isla, “El costo de la energía, amenaza la productividad en el sector comercial en la isla de san andrés,” 2016 C. Moreno, C. B. Milanes, W. Arguello, A. Fontalvo, and R. N. Alvarez, “Challenges and perspectives of the use of photovoltaic solar energy in Colombia,” Int. J. Electr. Comput. Eng., vol. 12, no. 5, pp. 4521–4528, 2022, doi: 10.11591/ijece.v12i5.pp4521-4528 E. Duque Fernández, “Viabilidad de una Micro-red en la isla de San Andrés, Colombia,” Esc. Colomb. Ing. Julio Garavito, 2021, [Online]. Available: https://repositorio.escuelaing.edu.co/handle/001/1857 C. Edward and R. Luque, “THE UNIVERSITY OF THE ANDES SAN ANDRÉS , AN APPROACH BASED ON RESILIENCE AND,” 2022 NREL, “Energy Snapshot - San Andres and Providencia,” Energy Transit. Initiat., p. 4, 2015, [Online]. Available: http://www.researchgate.net/profile/Maria_Cusano2/ J. D. Pulgarín García, “Potencial de generación eléctrica con sistemas híbridos fotovoltaico-eólico en zonas no interconectadas de Colombia,” Univ. Pontif. Boliv., pp. 1–97, 2014 M. I. Cusano, Q. Li, A. Obisesan, J. R. Urrego-Blanco, and T. H. Wong, Coastal city and ocean renewable energy: pathway to an eco-San Andres. 2013 C. Edward and R. Luque, “Renewable energy resources assessment in San Andres Island : An evaluation of wind , solar , biomass , tidal and wave resources , its reach , and future role in a more sustainable generation system . ii Table of content,” 2022 Mohtasham, J. Review-Article—Renewable Energies. Energy Procedia 2015, 74, 1289–1297. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version] Jung, J.; Villaran, M. Optimal planning and design of hybrid renewable energy systems for microgrids. Renew. Sustain. Energy Rev. 2017, 75, 180–191. [Google Scholar] [CrossRef] Al-Falahi, M.D.; Jayasinghe, S.; Enshaei, H. A review on recent size optimization methodologies for stand-alone solar and wind hybrid renewable energy system. Energy Convers. Manag. 2017, 143, 252–274. [Google Scholar] [CrossRef] Erdinc, O.; Uzunoglu, M. Optimum design of hybrid renewable energy systems: Overview of different approaches. Renew. Sustain. Energy Rev. 2012, 16, 1412–1425. [Google Scholar] [CrossRef] Bajpai, P.; Dash, V. 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Renewable Energy Options for a Rural Village in North Korea. Sustainability 2020, 12, 2452. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version] Adaramola, M.S.; Agelin-Chaab, M.; Paul, S.S. Analysis of hybrid energy systems for application in southern Ghana. Energy Convers. Manag. 2014, 88, 284–295. [Google Scholar] [CrossRef] Anastasopoulou, A.; Butala, S.; Patil, B.; Suberu, J.; Fregene, M.; Lang, J.; Wang, Q.; Hessel, V. Techno-economic feasibility study of renewable power systems for a small-scale plasma-assisted nitric acid plant in Africa. Processes 2016, 4, 54. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version] Rezk, H.; Alghassab, M.; Ziedan, H.A. An Optimal Sizing of Stand-Alone Hybrid PV-Fuel Cell-Battery to Desalinate Seawater at Saudi NEOM City. Processes 2020, 8, 382. 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Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Rosero García, Javier Alveiroa574b76ca3b5e107db50544e8ff70d5eMoreno López, Wilmar Albeirocb813b1c37087865c3e7d2f01b01fe62Grupo de Investigación Emc-Un2023-03-29T20:14:51Z2023-03-29T20:14:51Z2023-03-27https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/83674Universidad Nacional de ColombiaRepositorio Institucional Universidad Nacional de Colombiahttps://repositorio.unal.edu.co/ilustraciones, fotografías a colorDada la presencia de extensos arrecifes coralinos, praderas de pastos marinos, manglares, playas, mar abierto y bosques secos tropicales, los cuales albergan puntos de alto endemismo, la región del Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina fue declarada como reserva de Biósfera Seaflower en el año 2000 por la UNESCO (Seaflower Foundation, 2019). Sin embargo, en la actualidad no se lleva a cabo una adecuada conservación de las especies claves y ecosistemas estratégicos antes enunciados, por factores entre los que se encuentra la generación de electricidad que se efectúa 100% a partir de combustibles fósiles con un modelo obsoleto que ya sobrepasa los 60 años. Mediante el uso de herramientas computacionales como Neplan, Homer Pro y MATLAB, se desarrolla un modelo de optimización para el planteamiento de la diversificación de la matriz energética de la isla de San Andrés, mediante la implementación de SSFV considerando las restricciones técnicas de la red eléctrica actual. Se encuentra que la penetración de las SSFV puede ser de hasta 28 MW. El ahorro de un solo año en combustible y subsidios, sumado a la monetización de bonos de carbono por toneladas de CO2 no emitidas permiten el financiamiento completo de las políticas departamentales orientadas a la totalidad de la población vulnerable del Departamento Archipiélago para el cuatrienio 2020 – 2023. El retorno de la inversión con el resultado del modelo de optimización planteado es de 3.18 años, lo que determina su viabilidad. (Texto tomado de la fuente)For extensive coral reefs, seagrass beds, mangroves, beaches, the open sea, and tropical dry forests presence, which are home to points of high endemism, the Archipelago of San Andrés, Providencia, and Santa Catalina region was declared Seaflower Biosphere Reserve in the year 2000 by UNESCO (Seaflower Foundation, 2019). However, at present, adequate conservation of the key species and strategic ecosystems mentioned above is not carried out, due to factors among which is the generation of electricity that is carried out 100% from fossil fuels with an obsolete model that it is already over 60. With computational tools use like Neplan, Homer Pro and MATLAB, an optimization model is developed for the approach to the San Andrés energy matrix diversification, through the implementation of PVSS considering the technical restrictions of the current electrical network. It is found that PVSS penetration can be up to 28 MW. The savings of a single year in fuel and subsidies, added to carbon credits per tons of CO2 not emitted monetization, allow the full financing of departmental policies aimed at the entire vulnerable population of the Archipelago Department for the 2020-2023 period. The investment return with the optimization model proposed is 3.18 years, then its viability.For extensive coral reefs, seagrass beds, mangroves, beaches, the open sea, and tropical dry forests presence, which are home to points of high endemism, the Archipelago of San Andrés, Providencia, and Santa Catalina region was declared Seaflower Biosphere Reserve in the year 2000 by UNESCO (Seaflower Foundation, 2019). However, at present, adequate conservation of the key species and strategic ecosystems mentioned above is not carried out, due to factors among which is the generation of electricity that is carried out 100% from fossil fuels with an obsolete model that it is already over 60. With computational tools use like Neplan, Homer Pro and MATLAB, an optimization model is developed for the approach to the San Andrés energy matrix diversification, through the implementation of PVSS considering the technical restrictions of the current electrical network. It is found that PVSS penetration can be up to 28 MW. The savings of a single year in fuel and subsidies, added to carbon credits per tons of CO2 not emitted monetization, allow the full financing of departmental policies aimed at the entire vulnerable population of the Archipelago Department for the 2020-2023 period. The investment return with the optimization model proposed is 3.18 years, then its viability.MaestríaMagíster en Ingeniería - Ingeniería EléctricaENERGÍAS RENOVABLESxv, 119 páginasapplication/pdfspaUniversidad Nacional de ColombiaBogotá - Ingeniería - Maestría en Ingeniería - Ingeniería EléctricaFacultad de IngenieríaBogotá,ColombiaUniversidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingeniería530 - Física::537 - Electricidad y electrónicaColectores solaresIndustria energéticaCélulas fotovoltaicasSolar collectorsEnergy industryPhotovoltaic cellsSSFVFNCERSan Andrés IslaCosto - beneficioOptimizaciónPVSSOptimitationSan Andrés IslandCost - benefitRenewable energyEstudio de viabilidad técnico económica de generación de energía eléctrica a partir de energía solar fotovoltaica en la isla de San AndrésTechnical-economic feasibility study of electricity generation from photovoltaic solar energy on San Andrés islandTrabajo de grado - Maestríainfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TMSan Andrés - IslaM. Usman, M. T. Khan, A. S. Rana, and S. Ali, “Techno-economic analysis of hybrid solar-diesel-grid connected power generation system,” J. Electr. Syst. Inf. Technol., vol. 5, no. 3, pp. 653–662, 2018, doi: 10.1016/j.jesit.2017.06.002T. Gonzáles, Documento Ejecutivo Integración de las Energías Renovables No Convencionales en Colombia. 2015Castillo-Forero, M. A. & Reyes-Hernández, A. M., (2017). Análisis de factibilidad para la implementación de fuentes alternas de generación de energía eléctrica en el archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina. Trabajo de Grado. Universidad Católica de Colombia. Facultad de Ingeniería. Programa de Ingeniería Civil. Bogotá, ColombiaA. La, P. En, E. L. Sector, C. En, and L. A. Isla, “El costo de la energía, amenaza la productividad en el sector comercial en la isla de san andrés,” 2016C. Moreno, C. B. Milanes, W. Arguello, A. Fontalvo, and R. N. Alvarez, “Challenges and perspectives of the use of photovoltaic solar energy in Colombia,” Int. J. Electr. Comput. Eng., vol. 12, no. 5, pp. 4521–4528, 2022, doi: 10.11591/ijece.v12i5.pp4521-4528E. Duque Fernández, “Viabilidad de una Micro-red en la isla de San Andrés, Colombia,” Esc. Colomb. Ing. Julio Garavito, 2021, [Online]. Available: https://repositorio.escuelaing.edu.co/handle/001/1857C. Edward and R. Luque, “THE UNIVERSITY OF THE ANDES SAN ANDRÉS , AN APPROACH BASED ON RESILIENCE AND,” 2022NREL, “Energy Snapshot - San Andres and Providencia,” Energy Transit. Initiat., p. 4, 2015, [Online]. Available: http://www.researchgate.net/profile/Maria_Cusano2/J. D. Pulgarín García, “Potencial de generación eléctrica con sistemas híbridos fotovoltaico-eólico en zonas no interconectadas de Colombia,” Univ. Pontif. Boliv., pp. 1–97, 2014M. I. Cusano, Q. Li, A. Obisesan, J. R. Urrego-Blanco, and T. H. Wong, Coastal city and ocean renewable energy: pathway to an eco-San Andres. 2013C. Edward and R. Luque, “Renewable energy resources assessment in San Andres Island : An evaluation of wind , solar , biomass , tidal and wave resources , its reach , and future role in a more sustainable generation system . ii Table of content,” 2022Mohtasham, J. Review-Article—Renewable Energies. Energy Procedia 2015, 74, 1289–1297. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]Jung, J.; Villaran, M. Optimal planning and design of hybrid renewable energy systems for microgrids. Renew. Sustain. Energy Rev. 2017, 75, 180–191. [Google Scholar] [CrossRef]Al-Falahi, M.D.; Jayasinghe, S.; Enshaei, H. A review on recent size optimization methodologies for stand-alone solar and wind hybrid renewable energy system. Energy Convers. Manag. 2017, 143, 252–274. [Google Scholar] [CrossRef]Erdinc, O.; Uzunoglu, M. Optimum design of hybrid renewable energy systems: Overview of different approaches. Renew. Sustain. Energy Rev. 2012, 16, 1412–1425. [Google Scholar] [CrossRef]Bajpai, P.; Dash, V. 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