Estudio de factibilidad técnica de un sistema híbrido solar-eólico para una comunidad de casas en San Nicolás

Abstract

En este seminario se estudia la factibilidad técnica para el diseño de una micro-central (10 a 100 kW [23]) híbrida de generación de energía eléctrica a base de energías renovables, para alimentar una comunidad de cuatro casas que está en una localidad rural perteneciente a la comuna de San Nicolás. Se pretende diseñar y optimizar esta micro-central híbrida a través del uso del software HOMER, el cual es un programa que se especializa en simulaciones y entregar propuestas de configuraciones para sistemas híbridos de generación de electricidad. Como primera instancia, se hace un estudio de las energías renovables presentes en el lugar donde se situará la micro central, se recopila información del Explorador Solar y del Explorador Eólico, ambos pertenecientes al Departamento de Geofísica de la Universidad de Chile, la información recopilada permite conocer la radiación solar incidente en la superficie y también las intensidades de viento que suelen haber en el sector y se presenta para los doce meses del año a través de medias mensuales. Se realiza un estudio de la demanda eléctrica presente en la comunidad, para esto se crea un perfil de uso eléctrico en el cual se describe que la utilización de los artefactos es de uso y horarios doméstico. Una vez definido el perfil se determina el consumo eléctrico para días de semana y días de fin de semana a través de medias horarias, en el que se contempla la demanda de las cuatro casas de la comunidad, una bomba de agua potable y una bomba de riego que funcionaría solo los meses de verano (diciembre, enero y febrero). Una vez conocida las cargas eléctricas, se puede determinar la demanda mensual y anual. Luego se realiza la cubicación de los elementos que serán parte de la micro central híbrida, para esto se presentan paneles fotovoltaicos, aerogeneradores, generadores diésel, baterías de ciclo profundo e inversores con diferentes potencias y capacidades con la idea de que el software HOMER, al momento de la simulación, entregue propuestas de configuración de los elementos y se pueda escoger la que más se adapte a las necesidades de los usuarios. Hecho lo anterior, se ingresan a HOMER los datos de demanda eléctrica, potenciales eólicos y solares en el sector, características técnicas y costos de los elementos que serían parte del sistema. Una vez realizada la simulación para una proyección de 25 años, HOMER determina la mejor configuración que será capaz de satisfacer las necesidades energéticas de la comunidad con el menor valor actual neto (VAN). Finalmente se entregan algunas conclusiones y comentarios del trabajo desarrollado.