Las instalaciones de suministro de energía independientes de la red ocupan una posición especial entre las fuentes de energía más bajas. En este trabajo se considera el uso de sistemas híbridos que cumplan con los requisitos antes mencionados para que, aprovechando las características específicas de la zona del callejón interandino del Ecuador, tanto en fuentes eólicas como en energía solar, se pueda realizar una propuesta autónoma. Sistema híbrido de electrificación eólica-fotovoltaica para redes de telecomunicaciones en zonas rurales.
Antecedentes y estado actual
Hoy es el principal referente de sistemas híbridos de electrificación de redes de telecomunicaciones.[6] El campo de la generación de energía autónoma e híbrida para redes de telecomunicaciones en concreto no ha sido explorado en profundidad, quizás debido a la variabilidad de fuentes, más eólicas que solares, en diferentes localizaciones.
Objetivos
La viabilidad de los sistemas se determinará individualmente en determinados momentos del día, con el fin de variar la utilidad de los recursos al diseñar un sistema híbrido y así lograr la optimización del sistema de potencia.
Organizaci´ on del documento
Sistemas de alimentaci´ on fotovoltaicos
Ángulo azimutal de la superficie (δ)´´ entre la proyección de la normal a la superficie en el punto horizontal y la dirección sur-norte (para ubicaciones en el hemisferio norte) o norte-sur (para ubicaciones en el hemisferio norte). hemisferio sur). La desconexión por bajo voltaje (LVD) evita la descarga excesiva de la batería desconectando la carga.
Sistemas de alimentaci´ on e´ olicos
La potencia generada por las turbinas eólicas en relación con la velocidad del viento viene dada por la llamada curva de potencia. Velocidad de arranque: velocidad del viento a la que el generador empieza a producir electricidad.
Los sistemas de alimentaci´ on h´ıbridos
Las baterías o acumuladores son dispositivos capaces de almacenar energía eléctrica mediante procesos electroquímicos. Los inversores o convertidores transforman la corriente continua procedente de las baterías en corriente alterna para alimentar los puntos de consumo.
Modelos de consumo de energ´ıa(Cargas)
La estación cliente WiFi es exactamente igual que la estación cliente HF, con la única diferencia de que no dispone de radio HF y en su lugar dispone de un router WiFi (Linksys WRT54GL, Soekris net4511 o ALIX.2C0) con un consumo medio de 5 W. , pero debe estar encendido las 24 horas del día. Consta de una placa de computadora integrada (la misma que utiliza la estación cliente) y una radio VHF; disponible las 24 horas del día.
Estudio del estado del arte
Las inversiones en energías renovables destinadas a alimentar infraestructuras de comunicaciones móviles crecerán drásticamente en los próximos años, debido a un aumento significativo en el uso de este tipo de soluciones sostenibles en la industria de las telecomunicaciones. Al mencionado aumento global en el uso de energías renovables en el campo de las comunicaciones móviles, anunciado en el informe de Pike Research, se suma el aumento en los países en desarrollo, dado que en 2014 en estas regiones, el 8% de las estaciones centrales de comunicaciones móviles estaría alimentado por fuentes de energía renovables.
Conceptualizaci´ on del Sistema aut´ onomo h´ıbrido e´ olico- fotovoltaico
Para esta investigación se han examinado diversas fuentes de información mediante una investigación periódica del material disponible y se han llevado a cabo prácticas experimentales.
Pr´ acticas experimentales
Nivel de energía fotovoltaica Nivel de energía eólica Nivel de entrada de energía. El paso de adición de energía se realizó con la conexión total de todos los elementos, como podemos ver en la figura 3.6.
Selecci´ on de herramientas de simulaci´ on
HOMER
Homer [41] es un modelo informático de optimización de sistemas de micropotencia desarrollado por NREL (Laboratorio Nacional de Energías Renovables) que evalúa varias opciones de diseño tecnológico para sistemas de generación de energía, tanto conectados a la red como aislados.[44] . Homer optimiza desde un punto de vista económico y técnico la mejor opción de sistema de electrificación necesaria para cubrir una carga requerida.
HYBRID2
También permite realizar comparaciones con la expansión de la red y toma en cuenta la incertidumbre de ciertas variables como: costos de tecnología, disponibilidad de recursos y otras variables. El Centro de Apoyo a la Decisión sobre Energías Limpias RETScreen International [43] ha desarrollado una herramienta informática para apoyar la toma de decisiones entre diferentes alternativas de generación de energía (eléctrica y térmica) con fuentes de energía renovables.
Metodolog´ıa
Posteriormente, el programa permite al usuario ejecutar simulaciones de los sistemas diseñados y realiza un análisis económico utilizando parámetros como costos de capital, costos de operación y mantenimiento y costos de reposición, con los que calcula los flujos de efectivo del proyecto y otros indicadores económicos como período de reembolso. Se centra principalmente en los detalles de la evaluación de viabilidad técnica y financiera, además de realizar un análisis de los costes del ciclo de vida del proyecto y de las emisiones de gases de efecto invernadero provocadas.
Dimensionado del sistema
An´ alisis de resultados
Utilicemos el flujo de trabajo de la Figura 4.1 para proceder con la metodología propuesta basada en el peor balance energético diario. La experiencia demuestra que es más apropiado realizar un balance de carga (Ah/día) en lugar de energía (Wh/día), ya que la batería tendrá un voltaje que cambia según su estado.[13]
Informaci´ on
En la Tabla 4.2 podemos observar los valores promedio mensuales de insolación global diaria en el plano horizontal, para la ubicación de Villonaco - Loja. En la ubicación elegida se dispone de información [25] sobre la evolución mensual y anual de la velocidad del viento (Figura 4.2).
Procedimientos de c´ alculo
La capacidad requerida depende de la energía disponible durante el peor mes y del número de días de autonomía deseados (N) (Ecuación 4.3). Para calcular el tamaño de la batería debemos considerar la profundidad máxima de descarga (DoD) que permite la batería (Ecuación 4.4).
Costo del Sistema h´ıbrido E´ olico - Fotovoltaico
An´ alisis utilizando HOMER
Se ingresa al menos un tamaño de panel y un valor de costo de inversión (incluye módulos, hardware de montaje e instalación, etc.) (Figura 4.8). Incluye todos los costos asociados con el banco de baterías, como la instalación del hardware, la instalación y la mano de obra (Figura 4.10).
Resultado de las pr´ acticas experimentales
Comparación de los datos medidos con la curva del fabricante (Icarga-velocidad del viento ν) (ANEXO 4). Para cargar la batería de 24 - 28 V se realizó el mismo procedimiento, como se muestra en la Figura 5.10.
Resultados de HOMER
También nos muestra el exceso de energía generada, confirmando que en algunas instalaciones de suministro energético de equipos de telecomunicaciones (especialmente alejadas de la red y en ubicaciones remotas) el factor de disponibilidad es tan importante como el coste. El Informe resumido de costos proporciona los costos iniciales de instalación, un flujo de efectivo (Figura 5.12) y tablas detalladas sobre los costos netos actuales y los costos anualizados (Figura 5).
Resultado global del sistema
Sol-Inca es el enfoque para brindar información sobre el recurso solar del sitio de interés, información de paneles solares y costos relacionados. La Vasija-Inca es el enfoque para brindar información sobre el acumulador o batería y los costos relacionados.
Conclusiones
Asimismo, en este trabajo es posible caracterizar experimentalmente los principales componentes de sistemas híbridos basados en energía eólica y fotovoltaica, centrando dicha caracterización en la confirmación de los principales parámetros, mediante la obtención de las curvas características de cada elemento y tomando el modo de operación. del sistema impuesto por la tendencia del equilibrio entre la oferta (energía y potencia solar) y la demanda energética (carga y energía que necesita la batería para alcanzar el cien por cien de estado de carga). En cuanto a la configuración óptima de los sistemas híbridos, se ha demostrado la importancia y ventajas que se consiguen con la reducción del exceso de energía, siendo más importante en nuestro caso el factor de disponibilidad que el coste.
Futuras investigaciones
Se implementa un programa de hoja de cálculo Excel Inti - Wayra que permite variar el tamaño del sistema híbrido eólico - fotovoltaico autónomo dependiendo del aerogenerador, panel solar, tamaño de la batería, costos y tasa de falla anual.
ATLAS SOLAR DEL ECUADOR
1.- Las medidas se realizaron directamente en el simulador sin estabilización previa cuando se expuso a una radiación solar superior a 20 kWh/m (UNE-EN 50380). 3.- CIEMAT no se responsabiliza de los errores contenidos en este informe o que se hayan podido cometer durante las mediciones.
Informe de medida de módulos fotovoltaicos
Nota: Las medidas de la Tabla 1 son las obtenidas directamente en el simulador solar sin corrección espectral.
Introducción
Principales características y usos
Principio de operación
Pasos para evitar daños en el regulador HRSi
NUNCA conecte el HRSi al banco de baterías (o fuente de carga) con polaridad invertida. Evite exceder la longitud de cable recomendada para conectar el regulador al banco de baterías.
Descripción de los símbolos asociados a los LEDS
The Rutland 913 Windcharger
Land Tower & Rigging Kit – A 6.4m tower made of 3 sections, ground pin and rigging kit for permanent land installation. Cable – for installations using less than a 20m cable run, we recommend 2.5mm² cable, available by the meter from Marlec.
System Report - Híbrido
19] Moragues, Jaime, Rapallini, Alfredo., Energía Eólica, Instituto Argentino de Energía General Mosconi (IAE), 2003. Ingeniería Electrónica, Universidad Politécnica de Cataluña, Curso de Generación de Energías Renovables en Sistemas Autónomos, Barcelona - España, 2006.
