Examinando por Materia "Generación de energía eléctrica"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Metodología de identificación de proyectos de generación de energía eléctrica a partir de FNCER en el SIN
    (Universidad EIA, 2023) Cañas Jiménez, Samuel; Hoyos Velásquez, Santiago
    RESUMEN: este trabajo aporta un procedimiento que permite identificar y evaluar zonas estratégicas para el estudio y posterior inversión en proyectos con FNCER, minimizando el riesgo asociado a la incertidumbre que se tiene en las etapas iniciales del proyecto. El aumentar la posibilidad de estudio y posible inversión en proyectos de generación con FNCER responde a la necesidad actual de diversificar la matriz de generación y de aumentar la participación de las energías renovables no convencionales en esta. A diferencia de otras metodologías de identificación de proyectos de generación de energía, la propuesta no se basa en la disponibilidad del recurso como criterio principal para identificar la zona de interés donde se pretende desarrollar el proyecto, sino que a partir de un análisis de información del sector eléctrico utiliza un mapa de restricciones eléctricas del sistema interconectado nacional para identificar cuáles de ellas podrían ser aliviadas con la generación propuesta, Solar fotovoltaica o PCH. Con el mapa de restricciones eléctricas, elaborado a partir de un diagnóstico de red de XM, se realiza una superposición de mapas entre el mapa descrito y los mapas de potencial de recurso solar y PCH elaborados por el ministerio de minas y energía, con el fin de seleccionar el recurso de mayor potencial presente en la zona de interés (zona con restricción eléctrica). A partir de este punto la metodología se basa en proponer fuentes de acceso a la información del sector eléctrico, además de la utilización de herramientas (SIG) como el software ArcGIS ArcMap, Tremarctos-Colombia, NSRDB y métodos para el dimensionamiento de una central solar fotovoltaica y una central hidroeléctrica que facilitan el estudio de viabilidad de estos proyectos para apoyar decisiones de inversión. Por último, se realizó un caso de estudio en una zona cercana a una subestación con restricciones eléctricas, que permitió verificar la facilidad de utilización de la metodología y la baja inversión que se necesita para su desarrollo. En el caso de estudio específicamente se verifico la viabilidad financiera, ambiental y técnica de una central solar fotovoltaica dimensionada con el software PVSyst 7.4. Obteniendo como resultados un alto potencial del recurso solar en el área de interés (5.26 kWh/m2 día) y una alta posibilidad de conexión debida a la disponibilidad de capacidad en la subestación y a la corta distancia de la línea de conexión del proyecto a la subestación. En cuanto al análisis financiero, el proyecto resulta ser financieramente atractivo, presentando una tasa interna de retorno de 19.2% y un valor presente neto de $COP 25,846,000,000; Además, se verificaron las restricciones ambientales y socioculturales en el área de influencia y no se identificó ninguna que impida la adecuada ejecución del proyecto.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Sistema dual termoeléctrico-fotovoltaico para generar energía eléctrica por concentración de radiación solar
    (Universidad EIA, 2022) Mejía Parrado, Jose Jarod; Restrepo Montoya, José William
    RESUMEN: A lo largo de los últimos años el aumento del consumo de la energía eléctrica y el impacto ambiental que conlleva su generación por medio de fuentes no renovables tales como combustibles fósiles, ha establecido como objetivo de gran importancia el desarrollo de nuevas tecnologías para la generación de energía a partir de fuentes renovables no convencionales. Este trabajo de grado, con el fin de ofrecer una alternativa de generación de energía a través de fuentes de energía renovables no convencionales, muestra el desarrollo de un sistema dual termoeléctrico-fotovoltaico donde se concentra la radiación solar, por medio de un lente Fresnel, hacia una celda solar que produce energía eléctrica a partir del efecto fotoeléctrico. Como resultado de ese proceso de conversión de fotones a energía eléctrica se genera un calentamiento del semiconductor el cual es transmitido a una de las caras de la celda Peltier que, con un disipador de aluminio de aletas que está en contacto con agua adherido a su otra cara, hace uso del efecto Seebeck que corresponde a la generación de energía eléctrica a partir de una diferencia de temperaturas entre las caras de la celda. Con el objetivo de poner a prueba el sistema dual en condiciones fijas y poder realizar las mediciones respectivas, se realizó un montaje de laboratorio que simula la radiación solar usando una bombilla incandescente de bulbo que abarca un amplio rango del espectro de luz que ofrece el sol. Sumado a ello, se construyeron dos prototipos con las mismas características del sistema dual; con la excepción de que cada uno cuenta con una celda individual (Peltier y fotovoltaica) para ponerlas a prueba con las mismas condiciones de laboratorio, esto con el fin de tener como referencia estos datos y poder determinar si el sistema dual es más eficiente y productivo que los sistemas por aparte y así poder concluir que la celda fotovoltaica aumenta su eficiencia y vida útil al disminuir su temperatura de operación, mientras que por el contrario la celda Peltier no alcanza a una considerable generación de energía eléctrica debido a que el delta de temperatura entre sus caras no es lo suficientemente grande.