dimensionamiento de microrred para el suministro eléctrico

CULTURA DE PECES: La piscicultura es la rama de la acuicultura relacionada con la cría y engorde de peces [5]. Paralelamente se desarrollaron una serie de análisis apoyados en la herramienta de simulación HOMER Pro como punto de partida para determinar el rendimiento energético que tendría y la oportunidad de ahorro que esta infraestructura ofrecería a los propietarios del estanque.

ESTADO DE ARTE

Así, los principales países productores decidieron mejorar el diseño y operación de los equipos, utilizar nuevas tecnologías que les permitan optimizar el proceso productivo e introducir fuentes de energía renovables, y aprovechar el potencial productivo de la zona para satisfacer sus necesidades energéticas. Del mismo modo, en la estrategia de política para el sector de la pesca y la acuicultura, su segundo objetivo estratégico está dirigido a mejorar la sostenibilidad de la producción, introduciendo nuevas tecnologías para la actividad productiva y estructurando mecanismos para una gestión eficaz en este sector [39].

MARCO CONCEPTUAL

MICRORREDES
FUENTES DE GENERACIÓN ELÉCTRICA EN LA MICRORRED

Módulo Fotovoltaico. Con el auge de la energía solar fotovoltaica, diferentes laboratorios han realizado pruebas implementando distintos
Grupo Electrógeno. Existen diferentes tipos de generador en el mercado diferenciándose según su tipo de operación, bien sea para que actúe

METODOLOGÍA APLICABLE PARA EL CÁLCULO DEL LCOE

Ley 1715 de 2014. Esta ley tiene por objeto promover el desarrollo y operación de Fuentes No Convencionales de Energía Renovable (FNCER) en el
Validación LCOE HOMER Pro. HOMER Pro define el LCOE como el costo promedio por kWh de energía eléctrica útil producida por el sistema y la

CONSUMOS ENERGÉTICOS EN LA PISCICULTURA
DETERMINACIÓN POTENCIA A INSTALAR NECESARIA SEGÚN NÚMERO DE ESPECIES

Para ello se utiliza la fórmula que se presenta a continuación y la tabla de concentración de oxígeno en el agua en función de la salinidad y la temperatura. Además, se debe adaptar la tasa de transferencia de oxígeno disuelto del aireador a la temperatura del estanque.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

METODOLOGÍA

FASE 1. CARACTERIZACIÓN DE LA DEMANDA ENERGÉTICA
FASE 2. DEFINICIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DE GENERACIÓN
FASE 3. DETERMINACIÓN DEL MIX ENERGÉTICO
FASE 4. PLANTEAMIENTO DE PROPUESTAS

Para la tecnología solar se ha realizado una breve búsqueda para aportar la información necesaria que acredite la elección de la base meteorológica con la que se simularon los escenarios, ya que el objetivo es trabajar con datos lo más precisos y resolutivos posible. Asimismo, se revelan desequilibrios que se encontraron a lo largo del desarrollo del proyecto y se plantean alternativas que favorecen la operación, permitiendo satisfacer mejor los intereses y necesidades de los propietarios.

CARACTERIZACIÓN DE LA DEMANDA ENERGÉTICA

RECONOCIMIENTO DEL PROCESO PRODUCTIVO
DETERMINACIÓN DE LAS NECESIDADES DE MEDICIÓN
LEVANTAMIENTO DE INVENTARIO Y DISCRIMINACIÓN DE CARGAS

Discriminación de cargas. Se efectuó un análisis de las cargas presentes en la piscícola, con el objetivo de verificar la posibilidad de desplazar

ESTIMACIÓN DEL CONSUMO MENSUAL

Además de los equipos de aireación, la piscifactoría cuenta con dispositivos que apoyan el desarrollo de la actividad. Instalación del Registrador de Potencia AEMC PEL-102 en el cuadro eléctrico de la Piscigranja Campo Hermoso.

CURVA DE DEMANDA DIARIA PROMEDIO

DEFINICIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DE GENERACIÓN

ELECCIÓN BASES DE DATOS METEOROLÓGICAS

Base de datos IDEAM. Con miras a comprobar si existe alguna correlación entre el consumo de oxígeno en los estanques y las condiciones

Por ello, Fonroche especifica los criterios mínimos a evaluar en una base de datos para que pueda ser considerada [61]. Como resultado de la evaluación realizada por la consultora se ha observado que la base de datos que mejor calidad de información recoge en los parámetros es SolarGIS, lo que es el punto de partida para la selección de esta base de datos en el informe. La base de datos SolarGIS tiene alta precisión y confiabilidad en comparación con las bases de datos solares disponibles.

Una de estas entidades es la Agencia Internacional de Energía con su Programa de Calefacción y Refrigeración Solar con Tarea 36, que define a SolarGIS como la mejor base de datos del mercado en términos de precisión, confiabilidad y representatividad de los datos [63].

IRRADIANCIA PROMEDIO ANUAL HORA A HORA PLAYÓN - SANTANDER

DETERMINACIÓN DE LOS COMPONENTES DE LA MICRORRED

Módulo fotovoltaico. En el caso de los módulos fotovoltaicos se optó por seleccionar módulos de silicio cristalino, pues dominan el mercado
Inversor Fotovoltaico. Como se ha señalado anteriormente, la microrred que se dimensiona en este trabajo está en condiciones de operar bien
Baterías. Las baterías son un dispositivo clave en muchas instalaciones pues son capaces de almacenar carga eléctrica en energía
Generador eléctrico diésel. Usualmente, cuando se prevé instalar microrredes en lugares donde ya se usaba un grupo electrógeno para

En el Anexo 9 se muestran los estándares técnicos mínimos que deben cumplir los equipos que se implementarán en esta microrred. Para determinar la potencia fotovoltaica es fundamental conocer la carga que se quiere cubrir, ya que los costes de inversión dependen del tamaño de la instalación. Para que el sistema fotovoltaico pueda cubrir todas las cargas si funciona en modo fuera de la red, la potencia del inversor debe satisfacer la demanda máxima máxima del día, añadiendo un factor de seguridad del 20%.

Bajo la condición de consumo máximo en la ubicación de 13,59 kW, la potencia del equipo sería de 16 kW.

DETERMINACIÓN DEL MIX ENERGÉTICO

APLICABILIDAD DEL SOFTWARE HOMER PRO
RECOPILACIÓN DE PARÁMETROS DE ENTRADA HOMER PRO

Costos de Capital. Se conoce que el comportamiento de los costos totales de inversión para proyectos fotovoltaicos difiere dependiendo del país en

Para realizar cálculos más precisos, el software HOMER Pro solicita una temperatura promedio mensual, ya que este parámetro afecta el funcionamiento del equipo generador. El grupo INCOMBUSTIÓN realizó una caracterización directa de los combustibles a través del Laboratorio de Combustibles UNIVALLE, donde se proporcionan las principales características del diésel solicitadas por el software HOMER Pro [67]. Se sabe que el comportamiento de los costes totales de inversión de proyectos fotovoltaicos difiere según el país. Los costes totales de inversión para proyectos fotovoltaicos varían según el país en el que se evalúa la instalación y el tamaño del proyecto.

En Colombia es difícil encontrar una distribución estandarizada de los costos de inversión para proyectos fotovoltaicos más pequeños.

Distribución de Costos de Inversión para Sistemas Fotovoltaicos Comerciales

Operación y Mantenimiento

En el caso de los convertidores, se trata de equipos que requieren poco mantenimiento durante la vida útil del sistema. En consecuencia, los costes de operación y mantenimiento se asignarán en el registro de datos del software en la sección de módulos fotovoltaicos [69]. Los costes asociados a este tipo de tecnología están vinculados principalmente a la verificación de los niveles de refrigerante y aceite, la eliminación de posibles fugas, el drenaje de los filtros de combustible y la inspección del sistema de escape de las principales características.

Si se utilizan baterías estacionarias tipo OPzS, los costos de mantenimiento preventivo están asociados a la medición de la densidad del ácido, control de la temperatura, restablecimiento de los niveles del electrolito con agua desionizada o destilada, control del estado de las placas y limpieza.

CONSIDERACIONES GENERALES PARA ELABORACIÓN DE ESCENARIOS

El factor de emisión de CO2 para la generación eléctrica del sistema interconectado: 164,38 gramos de CO2 por kilovatio hora [76]. El comportamiento de los costos corrientes netos de cada uno de los escenarios simulados se muestra en el Apéndice 12. La participación de cada una de las tecnologías en los escenarios simulados se muestra en el Apéndice 13.

ESCENARIO IDEAL

En este caso se ingresa al software la planta de generación de energía diesel de 75 kVA existente en el sitio y la participación de la red eléctrica como suministro principal. Además, en este escenario se investigó la variación que tendría el LCOE de la piscigranja al evaluar el incremento del CUv que se presentó varias veces en la facturación. En el software se escogieron las horas nocturnas por ser las de mayor consumo.

El diagrama de la siguiente imagen es una representación gráfica del consumo de la piscifactoría con el suministro energético actual.

ESCENARIO A. GENERADOR DIÉSEL DE MENOR CAPACIDAD COMO RESPALDO

Para el generador T16XC/Silent se ha definido un valor de 20.000 horas, considerando que el equipo contará con las respectivas inspecciones de operación y mantenimiento que permitan extender su operación [79]. Se destaca que en este análisis se considera el generador diesel HY-GDY76-I, ya que actualmente la piscifactoría cuenta con esta tecnología, por lo que existe un saldo a favor de la venta de este equipo. El siguiente esquema muestra las configuraciones ingresadas en el software para determinar el LCOE más bajo del sistema.

Especialmente para este escenario, el software sólo considera la activación del generador de menor potencia, ya que está en línea con el tamaño de la demanda de la piscifactoría.

ESCENARIO B. INTEGRACIÓN DE TECNOLOGÍAS DE GENERACIÓN

El diagrama de la siguiente imagen es una representación gráfica de la posible infraestructura energética de la piscifactoría; Sin embargo, esto no significa que en el mejor de los casos se integrarán todas las fuentes de generación. Con los resultados obtenidos en la primera simulación queda claro que el dimensionamiento de la energía fotovoltaica a instalar, realizado por el software, se basa en aprovechar los costos de venta de excedentes y no funciona bajo el esquema AGPE, donde esto es el caso. Se espera que la generación cubra todo el consumo a nivel mundial y en caso de existir excedentes no superen la cantidad de energía demandada a la red. Una vez identificada la limitación de la tecnología solar fotovoltaica, se ajustó este componente en el software HOMER Pro con la condición de máxima potencia instalada en la que PvSyst operaba a 42,6 kWp, repitiendo así la simulación.

Como resultado de la simulación luego de aplicar la modificación, se logró un LCOE de $0.092 para este escenario.

ANÁLISIS DE RESULTADOS DE LAS SIMULACIONES

VALIDACIÓN DEL LCOE – ESCENARIO B

El modelo financiero utilizado para este análisis se puede ver con más detalle en el Apéndice 19. Para la implementación del flujo de caja se asumió trabajar con valores constantes, es decir, sin tomar en cuenta el efecto de la inflación. Además, en el balance financiero se tuvieron en cuenta dos incentivos de la Ley 1715 de 2014: el beneficio especial de ingresos líquidos y la depreciación acelerada.

Con el flujo de caja realizado se propuso una gráfica que permite visualizar el comportamiento del VAN en función de la tasa de oportunidad para los propietarios de la piscifactoría, ya que el valor del WACC es determinante en la evaluación del proyecto y la oportunidad. Se desconoce la tasa. Oportunidad para los propietarios.

GENERACIÓN DE PROPUESTAS

INCREMENTO DE LA CAPACIDAD PRODUCTIVA
PROPUESTA DEMANDA ACTUAL
SEGUIMIENTO A LA FACTURACIÓN DE ENERGÍA

Para ello es necesario determinar la demanda total de oxígeno compuesta por la respiración animal, la respiración de la columna de agua y la oxidación de lodos. La siguiente tabla contiene las variables de cálculo mencionadas para los ajustes de la tasa de transferencia de oxígeno del dispositivo. El número de dispositivos tabulados corresponde a los propuestos para cubrir la demanda de oxígeno en el estanque, es decir, considerando su funcionamiento continuo, es posible obtener la demanda de energía en horas nocturnas.

Con las aclaraciones realizadas se presentan los resultados de la demanda total de oxígeno del estanque en función de la densidad de especies.

CONCLUSIONES

Como resultado del análisis realizado para el incremento de la carga de especies para el estanque, se encontró la limitación durante la caracterización de la curva horaria de consumo energético, ya que el aporte de oxigenación proveniente del proceso de fotosíntesis no permite determinar un horario. factor. el uso de equipos de ventilación, por tal motivo, según recomendación de un especialista consultado, es fundamental una validación experimental del comportamiento de la demanda de energía, que permita reevaluar la sostenibilidad de la integración de la microrred con el nuevo régimen de operación. Asimismo, se logró proponer una alternativa que incluya el aporte al ahorro energético relacionado con la actividad piscícola. El desafío es lograr que la propuesta de implementación en esta piscifactoría sirva de guía para replicar este modelo en otras granjas dedicadas a la misma actividad económica, tomando en cuenta los cambios que puedan ocurrir en el desarrollo de la actividad productiva, como EG. de las especies cultivadas, el equipo de aireación utilizado, la ubicación geográfica de la finca junto con los recursos renovables que se encuentran disponibles, entre otras características.

La importancia de aprovechar la disponibilidad de la mayor cantidad de recursos renovables disponibles, ya que las microrredes ganan un valor extra cuando están compuestas por fuentes de energía renovables, si hay biomasa aprovechable, potencial hidráulico o eólico, que en muchos casos es más rentable económicamente. y respetuoso con el medio ambiente.

RECOMENDACIONES

CORRELACIÓN EXISTENTE DE PARÁMETROS METEOROLÓGICOS CON EL CONSUMO ENERGÉTICO
APROVECHAMIENTO DE SEDIMENTOS DE LA PISCICULTURA
VALIDACIÓN EXPERIMENTAL DE LOS CONSUMOS CON MAYOR CARGA DE ESPECIES
REGISTRO DE LA VARIACIÓN DEL CONSUMO ENERGÉTICO AL REEMPLAZAR EL BLOWER DE 10 HP

Esto permite verificar experimentalmente el escenario en el que se propuso un aumento en la producción de especies. REGISTRO DE LA VARIACIÓN DEL CONSUMO DE ENERGÍA AL SUSTITUIR EL VENTILADOR DE 10 HP SUSTITUCIÓN DEL VENTILADOR DE 10 HP. Obando Llan-Llán, “Análisis y evaluación para la determinación de la eficiencia energética en una piscifactoría”., Puerto Montt, 2013.

Arroyave Valencia, “Viabilidad de implementación de paneles solares fotovoltaicos para la producción de energía eléctrica en las cabeceras municipales de zonas no conectadas de Colombia”.

Conceptualización de la Actividad Piscícola

Características técnicas equipo registrador PEL 102 AEMC

Características técnicas de equipos aireadores

Características técnicas equipos adicionales en la piscícola

Conexión Registrador de Potencia

Registro de potencia día a día

Irradiancia municipio Playón, Santander SolarGIS

Estaciones meteorológicas IDEAM

Normativa mínima aplicable para dispositivos de generación fotovoltaica

Fichas técnicas de los equipos de generación empleados

Cálculo comparativo alternativas baterías

Costos presentes netos de los Escenarios HOMER Pro