Hibridación de paneles fotovoltaicos para atender el consumo de los sistemas auxiliares de un generador eólico

Abstract

This thesis presents the proposal of a hybridization model in a wind generator using photovoltaic panels. This is aimed at improving the efficiency of this wind generator. It consists of adapting an autonomous photovoltaic system in the wind turbine with photovoltaic panels in strategic areas where maximum solar use is made, destined to produce energy for the internal electricity consumption of the auxiliary systems of the wind turbine, to achieve the self-sufficiency of a wind farm in moments stopping a generator and reducing the energy load of the power lines. This entire hybridization model was developed in the MATLAB ® simulation program using the Simulink ® graphical interface tool. In the following chapters, the autonomous system model to be used in the wind turbine is presented, and each of the system components will be exemplified. The formulation, its procedures and the steps that were carried out both for the sizing of the system and its simulation in the MATLAB ® program are shown. In the examples and case studies, a considerable energy saving has been observed compared to the case of the wind generator in moments of stoppage using energy from the power lines to consume it in the auxiliary systems. Although the investment cost to adapt an autonomous photovoltaic system is high, the results obtained were satisfactory in the long term since energy savings were the one sought in this thesis, to use this type of systems in an eventual entry into the wind power market.

Esta tesis presenta la propuesta de un modelo de hibridación en un generador eólico usando paneles fotovoltaicos. Esto tiene como objetivo mejorar la eficiencia de este generador eólico. Consiste en adaptar un sistema fotovoltaico autónomo en el aerogenerador con paneles fotovoltaicos en zonas estratégicas donde se dé el máximo aprovechamiento solar, destinado a producir energía para el consumo eléctrico interno de los sistemas auxiliares del aerogenerador, para lograr el autoabastecimiento de un parque eólico en momentos de paro de un generador y disminuyendo la carga de energía del tendido eléctrico. Todo este modelo de hibridación se desarrolló en el programa de simulación de MATLAB ® usando la herramienta de interfaz gráfica Simulink ®. En los siguientes capítulos se presenta el modelo del sistema autónomo a usarse en el aerogenerador, y se ejemplificará cada uno de los componentes del sistema. Se muestra la formulación, procedimientos y los pasos que se llevaron tanto para el dimensionamiento del sistema como su simulación en el programa de MATLAB ®. En los ejemplos y casos de estudios se ha observado un ahorro de energía considerable comparando con el caso del generador eólico en momentos de paro usando energía del tendido eléctrico para consumirlo en los sistemas auxiliares. Si bien el costo de inversión para adaptar un sistema fotovoltaico autónomo es elevado, los resultados obtenidos fueron satisfactorios a largo plazo ya que el ahorro de energía fue el buscado en la presente tesis, para así usar este tipo de sistemas en una eventual entrada en el mercado de energía eólica.