Diseño de un proceso y un sistema de gestión energética aplicado a la integración de sistemas híbridos de generación eléctrica con hidrógeno como acoplador energético

A partir del análisis del contexto energético y la oportunidad de avanzar hacia la sostenibilidad y transición energética, se diseñó y estudió un sistema híbrido de generación eléctrica utilizando hidrógeno como acoplador y vector de almacenamiento energético. La pertinencia de dichos sistemas radica en su ajuste a las realidades de la región de aplicación, en este caso la caribe, que tiene potencial en recursos renovables (solar) y desarrollos tecnológicos apoyados por políticas gubernamentales. Para el diseño conceptual del sistema, se evaluaron alternativas que cubrieran el contexto de transición, desarrollando una metodología basada en la exploración de necesidades de cambio. Se consideraron criterios técnicos, capacidad instalada, disponibilidad y contexto de oportunidad, generando sistemas que fomentaban la transición. El dimensionamiento del sistema incluyó la evaluación de diferentes configuraciones utilizando modelado y simulaciones en EES, Simulink, y Matlab para definir escenarios de transición. La evaluación multicriterio (TOPSIS) tuvo en cuenta criterios económicos, ambientales, sociopolíticos y técnicos, se implementó en Rstudio. El mejor escenario de transición fue el compuesto la generación termoeléctrica (ciclo combinado) y fotovoltaica, además del almacenamiento energético con hidrógeno. Además, se propuso una metodología de gestión basada en la optimización de una función que maximiza ganancias y producción de hidrógeno de bajas emisiones, minimizando emisiones de CO2, utilizando un algoritmo de aprendizaje automático Random Forest. Los hallazgos confirmaron la viabilidad del sistema híbrido propuesto, superando a los sistemas convencionales y demostrando la precisión de la gestión mediante la utilización del algoritmo de aprendizaje automático.

• Autores: Rincón Montenegro, Adriana Fernanda
• Tipo de recurso: Doctoral thesis
• Fecha de publicación: 2024
• Institución: Universidad del Norte
• Repositorio: Repositorio Uninorte
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/13063
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/10584/13063
• Palabra clave: Producción de energía eléctrica; Hidrogeno; Almacenamiento de energía; Ingeniería mecánica
• Rights: openAccess
• License: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/