Gestión de microrredes eléctricas basadas en fuentes renovables en colombia

Resumen

En esta tesis se aborda el problema de la gestión de la energía de microrredes híbridas con energía renovable, en un país en vía de desarrollo como es el caso de Colombia, que cuenta con una posición geográfica rivilegiada por la disponibilidad de recursos renovables para la generación de energía, pero donde aún es incipiente la estión y optimización de estas microrredes si tenemos en cuenta que cerca de la mitad de su territorio se encuentra en a zona no interconectada (ZNI) Esta tesis se desarrollo mediante la modalidad de compendio de publicaciones, 3 en publicaciones de revista JCR en revistas con indexadas en Journal Citation Reports y otra en congreso internacional IEEE García Vera, Y.E.; Dufo-López, R.; Bernal-Agustín, J.L. Energy Management in Microgrids with Renewable Energy Sources: A Literature Review. Appl. Sci. 2019, 9, 3854. García-Vera, Y.E.; Dufo-López, R.; Bernal-Agustín, J.L. Optimization of Isolated Hybrid Microgrids with Renewable Energy Based on Different Battery Models and Technologies. Energies 2020, 13, 581. García-Vera, Y.E.; Dufo-López, R.; Bernal-Agustín, J.L. Techno-Economic Feasibility Analysis through Optimization Strategies and Load Shifting in Isolated Hybrid Microgrids with Renewable Energy for the Non-Interconnected Zone (NIZ) of Colombia. Energies 2020, 13, 6146. Artículo presentado en Congreso Internacional: Y. Edisson García Vera, R. Dufo-López and O. Daniel Diaz Castillo, "Optimization and Feasibility of Standalone Hybrid Diésel-PV-Battery Microgrid Considering Battery Technologies," 2020 IEEE ANDESCON, Quito, 2020, pp. 1-6, doi: 10.1109/ANDESCON50619.2020.9272144 . En primer lugar, se realizó una revisión del estado del arte de la gestión de energía en microrredes con energía renovable, donde se encontró una gran cantidad de trabajos de gestión energética en microrredes híbridas que usan tecnologías de generación no compatibles necesariamente con el desarrollo y planeación energética de países en vías de desarrollo como Colombia. Se abre entonces una enorme posibilidad de abordar el tema de optimización y gestión de la demanda de microrredes, principalmente en el entorno rural colombiano ubicado en la zona no interconectada (ZNI), que dispone de elevada irradiación (y en algunas localizaciones, también viento), con posibilidades de conexión prácticamente nulas y por tanto obligando a las microrredes a operar en modo aislado. En la segunda parte de esta tesis, se estudió el problema de optimización de microrredes aisladas híbridas con energía renovable considerando diferentes modelos y tecnologías de baterías. Se consideraron datos reales de una microrred localizada en la ZNI. Los parámetros que se tuvieron en cuenta en la optimización fueron perfiles reales de consumo, generación diésel y temperaturas reales de operación que inciden en el desempeño y duración de las baterías. En la tercera parte se analizaron desde el punto de vista técnico y económico varias microrredes localizadas en diferentes regiones geográficas de Colombia. En este análisis se tuvo en cuenta que estas microrredes cuentan con diferentes recursos energéticos tales como irradiación, viento y agua (microcentrales hidroeléctricas). Se consideraron microrredes con diferentes perfiles reales de consumo, desde una casa aislada, hasta una pequeña población, teniendo en cuenta el efecto del desplazamiento horario de los consumos, que permite considerar su coincidencia con mayor generación de energía por parte de recursos renovables y de esta manera disminuir los costes en la optimización.