Ingeniería Global visitó la Sede de APIE y realizó la producción de la entrevista a la Mast, Ing. Valeria Moreno, quien nos comentó sobre su Tesis de Maestría «Microrredes Electricas de bajo voltaje basada en Tecnologia de Energía Renovable», presentada en la Universidad Politécnica de Cataluña – España

El 20 de Diciembre pasado, la producción de Ingenierìa Global decidió realizar la producción de la entrevista a la Ing. Valeria Moreno en la Sede de APIE. En un clima de cordialidad se realizó el “conversatorio” entre el Ing. Juan Paez Nuñez y la Ing. Valeria Moreno, quien nos ilustró sobre su Tesis de Maestría presentada en la Universidad Politécnica de Cataluña, España, para completar sus estudios de postgrado.
La producción general del programa estuvo a cargo de Carina Malano (editora de Ingeniería Global) y Andrea Monzon (redacción del Boletin APIE Informa).

¿Cuál fue el objetivo / propósito del Proyecto?

Según comentó Valeria: “el propósito de su Tesis de Maestría fue el desarrollo de un modelo integral para el dimensionamiento y el cálculo de costos de las micro redes eléctricas de bajo voltaje (LVDC), basadas en Tecnologías de Energía Renovable (RENE)”.

El dimensionamiento de la microrred implicó el desarrollo de un modelo técnico y el cálculo del coste de la microrred implicó el desarrollo de un modelo económico. El objetivo principal en el desarrollo de ambos modelos fue encontrar una configuración óptima, logrando un equilibrio entre las características técnicas y económicas de la microrred, es decir, alcanzar las características necesarias eficiencia, económica y confiable.

¿Cuál fue la motivación del Proyecto?

La falta de electricidad es uno de los principales problemas en el desarrollo de las comunidades rurales. El acceso a la electricidad solo se puede lograr a través de la implementación de micro redes eléctricas. Una microrred es uno de los elementos indispensables de los sistemas de energía inteligentes para mejorar la confiabilidad y la resistencia del suministro de energía.

Las microrredes off-grid se encuentran entre las soluciones más viables para la electrificación de áreas remotas, islas y regiones para las que la extensión de la red principal de servicios públicos es costosa. La planificación de la expansión de las microrredes off-grid requiere un modelo de negocio concreto para garantizar que se suministre energía asequible a los clientes.

¿Cómo fue la metodología para el desarrollo?

El modelo mencionado se basa en un caso real de estudio que implementa sistemas solares fotovoltaicos domésticos (PVSHS) en una microrred de LVDC. La microrred está ubicada en una comunidad rural remota, donde el acceso a la red eléctrica principal no siempre es posible. La ubicación se encuentra en la ciudad de Dhaka, capital de Bangladesh.

La metodología correspondiente se basa en el desarrollo de diversos Códigos en MATLAB, que incluye una Metodología de dimensionamiento para este tipo de microgrids y una Metodología económica, a través de la cual se logra el cálculo del correspondiente LCOE del sistema. A través de estos códigos, se analizaron diversos escenarios, teniendo en cuenta los diferentes parámetros del Microgrid, como las diferentes configuraciones de cables, el número de paneles fotovoltaicos, la caída de tensión y las secciones de cables.

 

¿Cuáles son los principales resultados en la investigación?

Los principales resultados obtenidos en la Metodología de dimensionamiento fueron en términos del número de paneles fotovoltaicos y la sección y la longitud del cable tilizado. Debido a la poca cantidad de energía necesaria para cubrir la demanda, es posible utilizar un número menor de paneles fotovoltaicos que el  considerado en estudios anteriores. Además, la importancia del cable en el diseño final y en el costo de la microrred es crucial.

Por esta razón, se analizaron dos configuraciones de cable diferentes. En términos del Análisis económico, el resultado principal está relacionado con el valor LCOE obtenido y las entradas utilizadas para calcularlo. No se puede obtener de los informes generales a nivel mundial, sino que un nuevo modelo de LCOE fue desarrollado para este tipo de microrredes. Existe una dificultad para comparar los costos de PVSHS en Bangladesh con otros sistemas de referencia de PVSHS, como los países de la OCDE. La escala, el propósito y la configuración de los sistemas difieren significativamente.

Los primeros son sistemas pequeños, con capacidades típicas de 20 W a 100 W, que proporcionan servicios de electricidad fuera de la red principal. Por el contrario, en los países de la OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos), los sistemas solares fotovoltaicos domésticos son casi siempre sistemas conectados a la red en el rango de 1 kW a 20 kW.

“El alcance de mi tesis de maestría fue el análisis de PVSHS”

Redacción APIE: Andrea Monzon