Año de publicación: 2019

Estudio de demanda y proyecto de micro-red hibrida de abastecimiento eléctrico para el Paraje Pilquiniyeu, provincia de Río Negro

Resumen

El objetivo del trabajo es diseñar un micro-red híbrido de fuentes energéticas: solar, eólica e hidrocarburo, que satisfaga la demanda energética del Paraje Pilquiniyeu.

Pilquiniyeu es un paraje rural de la provincia de Rio Negro, Aislado del Sistema Argentino de Interconexión (SADI).

Actualmente su suministro de energía eléctrica es provisto desde dos grupos electrógenos a GLP que operan en modo intermitente energizando al paraje durante solo 14,5 hs diarias.

Debido al alto costo de operación y mantenimiento y la escasa calidad del servicio eléctrico vigente, se busca una alternativa que permita optimizar las horas de operación del grupo térmico incorporando fuentes de generación de base renovable, observando fundamentalmente:

Que la operación de la usina sea continua (24h/día).

Que el valor actual neto del sistema sea el óptimo de las alternativas de combinación dimensional que se simulen, con un periodo de recupero de, a lo sumo, la tercera parte de la vida útil de los equipos en la comparación del uso del grupo generador térmico exclusivamente. Esto permite poner en valor económico el alto costo de la inversión inicial.

Se propone como alternativa generar un micro-red de generación híbrida solar-térmica, respaldada en baterías y gestionada por inversores bidireccionales que garanticen la calidad de energía en cuanto a estabilidad de tensión y frecuencia.

Para garantizar la factibilidad y diseñar el sistema propuesto, se realiza un relevamiento de campo que permite efectuar un diagnóstico de la situación actual la que se toma como base a efectos de proyectar la demanda. Los resultados de esta proyección arrojan un promedio anual de 194 KWh/día con un pico de potencia demandado de 16,6 kW.

Finalmente, se presenta una configuración optimizada de generación, combinando paneles solares fotovoltaicos y un grupo electrógeno con motorización a combustión interna de Gas Licuado de Petróleo (GLP), respaldado en un banco de baterías de plomo acido, gestionado por un inversor bidireccional.

La optimización de por resultado un sistema trifásico de corriente alterna (CA) alimentado por un generador a GLP de 32 kW existente, y un inversor bidireccional de 12,6 kW de potencia nominal. En la barra de corriente continua (CC) se conectan una generación fotovoltaica de 74,5 kW nominales, y un banco de baterías de plomo acido compuesto por 12 cadenas, cada una con 8 baterías de 6 V, con una capacidad total de 5664 Ah en 48 Vcc.

El análisis del caso óptimo es comparado contra el caso base representado por el grupo existente, con motorización a combustión interna de Gas Licuado de Petróleo operando de continuo.

Los resultados para el caso óptimo, con una inversión inicial de u$d 308.848, son:

Consumo de GLP de 4.949 kg/año.

Operación del grupo de 722 h/año.

Mientras que para el caso base se tiene:

Consumo de GLP de 29.048 kg/año.

Operación del grupo de 8.760 h/año.

Esto garantiza un periodo de recupero de 5,3 años en la curva de flujos de caja nominales acumulados, y de 6,7 años en la curva de flujos descontados acumulados, que tienen en cuenta el capital inicial, la operación y el mantenimiento y las reposiciones de equipos en un proyecto a 20 años.

Al realizar la comparación con la extensión de la red, se observa que esta, a priori, no sería una alternativa económicamente viable en comparación con la micro-red hibrida.

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