El documento describe un estudio de campo sobre sistemas híbridos diesel/renovables para electrificación rural en Argentina. Analiza datos de 16 comunidades con generadores diesel y 7 con sistemas híbridos fotovoltaica-diesel. Los sistemas híbridos lograron una mayor fiabilidad en el suministro con reducciones en el consumo de combustible diesel, dependiendo del balance energético, perfil de demanda y condiciones de operación. El documento concluye que las tecnologías renovables son una opción válida para electrificación rural y
ESTUDIO DE CAMPO DE LA GENERACIÓN HÍBRIDA DIESEL/RENOVABLE PARA ELECTRIFICACIÓN RURAL
1. ESTUDIO DE CAMPO DE LA GENERACIÓN HÍBRIDA
DIESEL/RENOVABLE PARA ELECTRIFICACIÓN RURAL
UAH, España
(Contacto: pablo.diaz@uah.es) EJSEDSA, Argentina
Pablo Díaz
Rafael Peña
Carlos A. Arias
Daniel Sandoval
Cusco, 2 Noviembre 2010
1
2. Estudio de campo de la generación híbrida diesel/renovable para electrificación rural
2
GENERADOR
DIESEL
GENERADOR
RENOVABLE
HIBRIDO
DIESEL/RENOVABLE
- Costes fuel elevados (fuel + transporte + reserva)
- Ruido.
- Contaminación, uso de combustibles fósiles
- Incertidumbre en recurso renovable
- Limitaciones en la demanda
- Costes de inversión elevados
Ahorro de
fuel
Mejora de
fiabilidad
DEL GENERADOR DIESEL AL SISTEMA HÍBRIDO
3. 3
Red nacional
interconectada
Redes eléctricas con
grandes generadores
térmicos
Generadores híbridos
hidro-/diesel (5 localidades)
Generadores híbridos
FV/diesel (7 localidades)
Minirredes FV
Sistemas FV
individuales
Área de trabajo: Provincia de Jujuy, Argentina
Estudio de campo de la generación híbrida diesel/renovable para electrificación rural
Generadores diesel
aislados (16 localidades)
4. Estudio de campo de la generación híbrida diesel/renovable para electrificación rural
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Datos generales:
• Nombre y ubicación de cada comunidad
• Número de usuarios (unidades de consumo)
• Características técnicas de los sistemas de generación
Datos operativos en cada comunidad (periodo 2001-2008):
• Generación eléctrica (kWh/mes)
• Gasto de combustible (l/mes)
ESTUDIO de CAMPO: Datos diponibles
5. Estudio de campo de la generación híbrida diesel/renovable para electrificación rural 5
GENERACIÓN ELÉCTRICA AISLADA CON GRUPOS DIESEL
Potencia del equipo
- Rango de potencias:
• 10-65kVA sistemas pequeños (limitación horaria 8h/día)
• 570kVA sistema grande (sin limitación horaria, 24h/día)
570kVA
Valores en operación real, no en condiciones nominales.
6. Estudio de campo de la generación híbrida diesel/renovable para electrificación rural
6
GENERACIÓN ELÉCTRICA AISLADA CON GRUPOS DIESEL
Factor de utilización
- Perfil horario de consumo muy variable
- Gran parte del día a potencias bajas, pocas horas a potencia elevada
7. Estudio de campo de la generación híbrida diesel/renovable para electrificación rural
7
GENERADOR
DIESEL
HIBRIDO
DIESEL/RENOVABLE
Ahorro de
gasóleo
DEL GENERADOR DIESEL AL SISTEMA HÍBRIDO
HIDRO
FV + BATERÍAS
8. Estudio de campo de la generación híbrida diesel/renovable para electrificación rural
8
INSTALACIONES HÍBRIDAS
TURBINA HIDRÁULICA – GENERADOR DIESEL
Pequeña potencia 20-60kVA
Contribución turbina hidráulica desde 80-90% hasta 10%
(potencia pico de consumo elevada)
Ampliación compleja: recurso hídrico, obra civil, maquinaria
9. Estudio de campo de la generación híbrida diesel/renovable para electrificación rural
9
Id. Lugar N usuarios
FV gen
(kWp)
Batería (A.h)
Diesel
(kVA)
1 Lagunillas
63
2.4
1080-48V
17
2 Loma Blanca
29
1.06
900-48V
17
3 Misarrumi
38
0.844
1200-24V
17
4 Orosmayo
19
2.1
900-48V
17
5 Pastos Chicos
31
0.92
1200-24V
17
6 Pozo Colorado
33
1.06
1200-24V
17
7 Santa Ana
118
4.664
3000-48V
17
GENERACIÓN HÍBRIDA FV-DIESEL
Análisis del diseño inicial Consumo medio por usuario (2001-2008)
10. Estudio de campo de la generación híbrida diesel/renovable para electrificación rural
10
GENERACIÓN HÍBRIDA FV-DIESEL
Evolución de la demanda y consumo de combustible (2001-2008)
11. Estudio de campo de la generación híbrida diesel/renovable para electrificación rural
11
Repotenciación generador FV (id. 3-5-6)
ampliación sencilla
GENERACIÓN HÍBRIDA FV-DIESEL
Contribución fotovoltaica (2001-2008)
12. Estudio de campo de la generación híbrida diesel/renovable para electrificación rural
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CONCLUSIONES
El uso de tecnologías de generación eléctrica basadas en recursos
renovables son una opción válida para la electrificación de
comunidades aisladas.
En los sistemas híbridos se logra una fiabilidad en el suministro
elevada con una reducción en el consumo de combustibles fósiles, en
función de:
• Balance de energía: generación vs. demanda
• Perfil de potencia de consumo
• Condiciones operativas de los generadores diesel y renovable
La implantación de un sistema de monitorización y análisis de
datos contribuye a la mejora de la operación de los sistemas y a la
calidad del servicio eléctrico.
13. ESTUDIO DE CAMPO DE LA GENERACIÓN HÍBRIDA
DIESEL/RENOVABLE PARA ELECTRIFICACIÓN RURAL
UAH, España
(Contacto: pablo.diaz@uah.es) EJSEDSA, Argentina
Pablo Díaz
Rafael Peña
Carlos A. Arias
Daniel Sandoval
Cusco, 2 Noviembre 2010
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Agradecimientos
CYTED, a través de la acción ELECSOLRURAL