Diseño de un sistema híbrido (fotovoltaico y biomasa) conectado a la red en el sector La Molina en Quinindé-Esmeraldas

Autores/as

  • Alejandro Javier Martínez Peralta Universidad Técnica Luis Vargas Torres de Esmeraldas, Ecuador

Palabras clave:

Energía renovable, sistema híbrido, microrred, optimización, generación de energía

Resumen

Introducción: En el presente trabajo de investigación se ha utilizado un modelo de optimización de la microrred para diseñar un sistema de microrred basado en energías renovables: el sistema híbrido solar-biomasa para la electrificación del sector La Molina en Quinindé-Esmeraldas. El objetivo de este trabajo es realizar el modelado y la simulación de un sistema hibrido (fotovoltaico y biomasa) conectado a la red en el sector La Molina Quinindé-Esmeraldas. El sistema híbrido consta de cargas eléctricas, recursos solares, recursos de biomasa y componentes del sistema como la energía solar fotovoltaica, los generadores de biogás, la energía de biomasa, la batería y los convertidores. Se determina la información de entrada sobre las cargas primarias, la disponibilidad de recursos solares y de biomasa, las opciones tecnológicas, el coste de los componentes, las limitaciones y los controles. Materiales y métodos: Se trata de un software que permite el diseño de proyectos de energías renovables, orientados a sistemas híbridos. Con el fin de desarrollar y gestionar adecuadamente este tipo de instalaciones, el Programa de Energías Renovables (PEERR) ha organizado un curso teórico-práctico sobre el uso de HOMER. Resultados: Se realizaron simulaciones horarias con análisis sensibles para calcular la energía de entrada y salida de cada componente y diseñar el sistema basado en energías renovables más favorable. Los resultados optimizados de los sistemas híbridos alternativos basados en energías renovables con diferentes niveles de contribución de los recursos renovables se presentan en este trabajo de investigación dejando en cuenta los costes de la tecnología, la disponibilidad de recursos energéticos y la eficiencia del sistema de energía renovable. Discusión: En esta investigación se analiza el procedimiento sistemático para planificar un sistema híbrido basado en energía fotovoltaica y biomasa y su análisis económico, incluido el cálculo del porcentaje de ahorro y el análisis del periodo de amortización. Proporcionará una solución completa a las zonas remotas que no son accesibles a la red. Conclusiones: Según los resultados de la simulación y la sensibilidad, el sistema con una potencia fotovoltaica de 36.1 kW, cogeneración por biomasa 2 kW un convertidor capacitivo de 3.88 kW, un precio de la energía de red de 0,0449 USD/kWh, y un factor de reducción 3.76% es el sistema más viable desde el punto de vista medioambiental y económico que el sistema actual conectado a la red.

Citas

Ahmad, J., Imran, M., Khalid, A., Iqbal, W., Ashraf, S. R., Adnan, M., Ali, S. F., & Khokhar, K. S. (2018). Techno economic analysis of a wind-photovoltaic-biomass hybrid renewable energy system for rural electrification: A case study of Kallar Kahar. Energy, 148, 208–234. https://doi.org/10.1016/j.energy.2018.01.133

Al-Najjar, H., Pfeifer, C., Al Afif, R., & El-Khozondar, H. J. (2022). Performance Evaluation of a Hybrid Grid-Connected Photovoltaic Biogas-Generator Power System. Energies, 15(9). https://doi.org/10.3390/en15093151

ARCERNNR-009/2022. (2022). Resolución Nro. ARCERNNR-009/2022 (pp. 1–11). https://www.controlrecursosyenergia.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2022/05/Resolucion-ARCERNNR-009-2022.pdf

ARCERNNR-011/2022. (2022). Resolución Nro. ARCERNNR-011/2022 (pp. 1–11). https://www.controlrecursosyenergia.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2022/05/Resolucion-ARCERNNR-011-2022.pdf

Cataño Fabian, A. G., & Leal Juan, C. G. (2018). Metodología de optimización para microrredes eléctricas en zonas no interconectadas. https://red.uao.edu.co/bitstream/handle/10614/10532/T08205.pdf?sequence=5&isAllowed=y

Mitrofanov, S. V., Kiryanova, N. G., & Gorlova, A. M. (2021). Stationary hybrid renewable energy systems for railway electrification: A review. Energies, 14(18). https://doi.org/10.3390/en14185946

Podder, A. K., Hasan, M. R., Roy, N. K., & Komol, M. M. R. (2018). Economic Analysis of a Grid Connected PV Systems: A Case Study in Khulna. European Journal of Engineering Research and Science, 3(7), 16. https://doi.org/10.24018/ejers.2018.3.7.795

Suresh, V., Krishna, K. S., Venkateswarlu, P. P., & Raja, R. V. (2020). Techno-Economic Optimization of Grid Connected Distributed Energy Systems using HOMER (Vol. 6, Issue March). http://www.ijmtst.com/volume6/issue03/31.IJMTST060372.pdf

Publicado

2025-02-03

Cómo citar

Martínez Peralta, A. J. (2025). Diseño de un sistema híbrido (fotovoltaico y biomasa) conectado a la red en el sector La Molina en Quinindé-Esmeraldas. Maestro Y Sociedad, 21(4), 2479–2493. Recuperado a partir de https://maestroysociedad.uo.edu.cu/index.php/MyS/article/view/6710

Número

Sección

Artículos