Implementación de alternativas de generación renovable para la optimización del sistema de generación eléctrica en una planta de gas licuado de petróleo en operación

RESUMEN : Este documento tiene como intención analizar la viabilidad de implementar plantas solares y bancos de baterías a través de diferentes casos de estudio dentro de una empresa de GLP (Gas licuado de petróleo), la cual suple actualmente la demanda total de energía de la planta mediante dos tur...

Full description

Autores:
Rios Benjumea, David
Tipo de recurso:
Tesis
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Universidad de Antioquia
Repositorio:
Repositorio UdeA
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/37888
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/10495/37888
Palabra clave:
Optimización
Optimization
Generación de energía fotovoltaica
Photovoltaic power generation
Producción de energía eléctrica
Electric power production
Turbogeneradores
Turbogenerators
Central solar
Solar power stations
Gases de efecto invernadero
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Banco de baterías
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openAccess
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description RESUMEN : Este documento tiene como intención analizar la viabilidad de implementar plantas solares y bancos de baterías a través de diferentes casos de estudio dentro de una empresa de GLP (Gas licuado de petróleo), la cual suple actualmente la demanda total de energía de la planta mediante dos turbogeneradores que funcionan mediante gas combustible. Dentro de la estructura de este documento se relacionarán las consideraciones principales y generales como el recurso solar, características del gas combustible, demanda actual y proyectada de la planta, las definiciones de todos los elementos necesarios para el desarrollo de los análisis, como son las definiciones del banco de baterías (BESS), paneles fotovoltaicos y convertidores, costos de generación para cada una de las tecnologías, el modelamiento y los resultados obtenidos para cada uno de los casos estudios propuestos y demás aspectos que pudiesen ser relevantes. Se tendrán cuatro casos de estudio: • Caso 1 (2T): Dos turbogeneradores operando simultáneamente para suplir la demanda de energía de la planta. Operación actual y sobre la cual se compararán los demás casos de estudio. • Caso 2 (2T+S): Dos turbogeneradores operando en simultaneo con la planta solar conectada. • Caso 3 (2T+A): Dos turbogeneradores operando es simultaneo con el sistema de almacenamiento (BESS). • Caso 4 (2T+S+A): Dos turbogeneradores operando en simultaneo con la planta solar y el sistema de almacenamiento (BESS). El desarrollo del análisis de cada uno de los casos de estudio propuesto se hará mediante el software HOMER PRO el cual es una excelente herramienta cuando se desea modelar y diseñar proyectos de energía renovables buscando la optimización de cada uno de los recursos disponibles en una localización específica y con tecnologías de energías renovables disponibles. Para este análisis se hará uso de la licencia de prueba “free trial” disponible durante 21 días. Por otro lado, y como consecuencia de implementar plantas solares y bancos de baterías se permitiría la reducción de gases de efecto invernadero producidos mediante la expulsión de gases de los turbogeneradores ya que al tener menor demanda de energía eléctrica se requeriría de menos gas combustible y por ende menos quema de este mismo.
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Dentro de la estructura de este documento se relacionarán las consideraciones principales y generales como el recurso solar, características del gas combustible, demanda actual y proyectada de la planta, las definiciones de todos los elementos necesarios para el desarrollo de los análisis, como son las definiciones del banco de baterías (BESS), paneles fotovoltaicos y convertidores, costos de generación para cada una de las tecnologías, el modelamiento y los resultados obtenidos para cada uno de los casos estudios propuestos y demás aspectos que pudiesen ser relevantes. Se tendrán cuatro casos de estudio: • Caso 1 (2T): Dos turbogeneradores operando simultáneamente para suplir la demanda de energía de la planta. Operación actual y sobre la cual se compararán los demás casos de estudio. • Caso 2 (2T+S): Dos turbogeneradores operando en simultaneo con la planta solar conectada. • Caso 3 (2T+A): Dos turbogeneradores operando es simultaneo con el sistema de almacenamiento (BESS). • Caso 4 (2T+S+A): Dos turbogeneradores operando en simultaneo con la planta solar y el sistema de almacenamiento (BESS). El desarrollo del análisis de cada uno de los casos de estudio propuesto se hará mediante el software HOMER PRO el cual es una excelente herramienta cuando se desea modelar y diseñar proyectos de energía renovables buscando la optimización de cada uno de los recursos disponibles en una localización específica y con tecnologías de energías renovables disponibles. Para este análisis se hará uso de la licencia de prueba “free trial” disponible durante 21 días. Por otro lado, y como consecuencia de implementar plantas solares y bancos de baterías se permitiría la reducción de gases de efecto invernadero producidos mediante la expulsión de gases de los turbogeneradores ya que al tener menor demanda de energía eléctrica se requeriría de menos gas combustible y por ende menos quema de este mismo.ABSTRACT : This document intends to analyze the viability of implementing solar plants and battery banks through different case studies within an LPG (Liquefied Petroleum Gas) company, which currently supplies the total energy demand of the plant through two turbogenerators that operate using fuel gas. Within the structure of this document, the main and general considerations will be described, such as the solar resource, characteristics of the fuel gas, current and projected electrical demand of the plant, the definitions of all the elements necessary for the development of the analyses, such as the definitions of the battery bank (BESS), photovoltaic panels and converters, generation costs for each of the technologies, the modeling and the results obtained for each of the proposed cases and other aspects that may be relevant. Four case studies Will be considered: • Case 1 (2T): Two turbogenerators operating simultaneously to supply the plant's energy demand. Current operation and on which the other case studies will be compared. • Case 2 (2T+S): Two turbogenerators operating simultaneously with the connected solar plant. • Case 3 (2T+A): Two turbogenerators operating simultaneously with the battery bank (BESS). • Case 4 (2T+S+A): Two turbogenerators operating simultaneously with the solar plant and the battery bank (BESS). The development of the analysis of each of the proposed case studies will be done using the HOMER PRO software, which is an excellent tool when you want to model and design renewable energy projects seeking the optimization of each of the available resources. On the other hand, and because of implementing solar plants and battery banks, the reduction of greenhouse gases produced by the expulsion of gases from turbogenerators would be allowed, since having less demand for electrical energy would require less fuel gas and therefore less burning of it.EspecializaciónEspecialista en Eficiencia Energética82application/pdfspaUniversidad de AntioquiaMedellín, ColombiaFacultad de Ingeniería. Especialización en Eficiencia Energéticahttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/co/info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Implementación de alternativas de generación renovable para la optimización del sistema de generación eléctrica en una planta de gas licuado de petróleo en operaciónTesis/Trabajo de grado - Monografía - Especializaciónhttp://purl.org/coar/resource_type/c_46echttp://purl.org/redcol/resource_type/COtherhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceinfo:eu-repo/semantics/otherinfo:eu-repo/semantics/draftOptimizaciónOptimizationGeneración de energía fotovoltaicaPhotovoltaic power generationProducción de energía eléctricaElectric power productionTurbogeneradoresTurbogeneratorsCentral solarSolar power stationsGases de efecto invernaderoGreenhouse gasesBanco de bateríashttp://vocabularies.unesco.org/thesaurus/concept4865http://aims.fao.org/aos/agrovoc/c_34841http://vocabularies.unesco.org/thesaurus/concept6659PublicationCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-81051https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/338a1e76-1cf9-40ac-b618-a3db5a6a17fb/downloade2060682c9c70d4d30c83c51448f4eedMD53falseAnonymousREADORIGINALRiosDavid_2024_AlternativasOptimizaciónGeneración.pdfRiosDavid_2024_AlternativasOptimizaciónGeneración.pdfTrabajo de grado de especializaciónapplication/pdf3190835https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/6df34638-1271-4114-873a-c4adac01ff84/downloadeeb48e860009e159d1b04bfc5128090cMD51trueAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/7bea5471-df44-4e37-8bfd-f2dd9009d1df/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD54falseAnonymousREADTEXTRiosDavid_2024_AlternativasOptimizaciónGeneración.pdf.txtRiosDavid_2024_AlternativasOptimizaciónGeneración.pdf.txtExtracted texttext/plain101694https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/12fe6da9-c1dc-473d-8495-97fd4629d0ad/downloade7eab8303cd1731dbfdde1a80b4463f3MD57falseAnonymousREADTHUMBNAILRiosDavid_2024_AlternativasOptimizaciónGeneración.pdf.jpgRiosDavid_2024_AlternativasOptimizaciónGeneración.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg6570https://bibliotecadigital.udea.edu.co/bitstreams/cd79e542-b259-42ae-8a9c-560a0e3daee9/download266aaa38d78e9296e43cf86a5e5b4853MD58falseAnonymousREAD10495/37888oai:bibliotecadigital.udea.edu.co:10495/378882025-03-26 17:40:04.868https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/open.accesshttps://bibliotecadigital.udea.edu.coRepositorio Institucional de la Universidad de Antioquiaaplicacionbibliotecadigitalbiblioteca@udea.edu.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