Emulador para la selección de sistemas de generación con energías no convencionales, interconectados a la red eléctrica

Abstract

Using fossil fuels (FF) to produce electricity is very common due to their reliability. However, they are considered important agents in global warming and, as they are not renewable, they will be depleted. For these and other reasons, alternative sources of energy should be considered, mainly those that are friendly to the environment and that are more durable, such as renewable energy sources (RES). The growth of systems that use RES in the current market has given rise to a new need: to make these systems more competitive and accessible. Generally, systems that use RES use several sources of energy to produce electrical energy, that is, they are hybrid systems (HRES). This document presents the FV_ W pro emulator capable of dimensioning HRES for any site, being a flexible and adequate system to solve this type of problems. To propose this emulator the main problems when designing HRES are explained in detail, giving importance to the reliability of the databases, providing a methodology to make a probabilistic treatment to the observations. A common problem is also addressed for the variables that have the greatest impact on HRES (wind energy, solar energy and demand): the uncertainty associated with them. Several case studies that studied the modeling of two of these variables are cited. Next, the algorithm that governs the calculation program is described and, together with it, the calculation results are presented for two case studies, considering a constant and real demand, based on a known demand from a residential area in Morelia.

El uso de combustibles fósiles (CF) para la producción de energía eléctrica es muy común ya que son altamente confiables. Sin embargo, se les considera agentes importantes del calentamiento global y, al ser no renovables, son recursos que se agotan. Por estas y otras razones, las fuentes alternas de energía (FAE) deben ser consideradas, principalmente aquellas amigables con el ambiente y que sean más duraderas, como las fuentes renovables de energía (FRE). El crecimiento de sistemas que utilizan FAE en el mercado actual ha dado paso a una nueva necesidad: volver más competitivos y accesibles los sistemas de este tipo. Generalmente, los sistemas que utilizan FRE utilizan varias fuentes de energía para producir energía eléctrica, es decir, son sistemas híbridos (HRES). En este trabajo se presenta el emulador: FV_W pro, capaz de dimensionar HRES para cualquier sitio, siendo un sistema flexible y adecuado para la solución de problemas tipo. Para proponer este emulador se explican a detalle los principales problemas a la hora de diseñar HRES, dando importancia a la confiabilidad de las bases de datos, proporcionando una metodología para hacer un tratamiento probabilístico de las observaciones. También se aborda un problema común para las variables que tienen mayor impacto en HRES (la energía eólica, energía solar y la demanda): la incertidumbre asociada a ellas. Se introducen varios casos de estudio en los que se modelan dos de estas variables. Después se describe el funcionamiento del algoritmo que gobierna el programa de cálculo, se presentan junto con éste, resultados del cálculo para dos casos de estudio, considerando una demanda constante y una real, basada esta última en una demanda conocida de una zona residencial en Morelia.