Escudo de la República de Colombia

Ciencia & Tecnología

Modelos de simulación facilitan expansión de redes de energía solar

Por medio de la simulación se obtienen indicadores para determinar el nivel máximo de penetración de energía solar que puede soportar una red interna al momento de ampliarla.

Manizales, 04 de febrero de 2020Agencia de Noticias UN-

Sistemas fotovoltaicos instalados en la Universidad de Nariño. Fotos: Daniel Alejandro Andrade Rosero, estudiante de la Maestría en Ingeniería Eléctrica, UNAL Sede Manizales.

Etapas de un sistema eléctrico.

Estructura básica de una microrred inteligente con sistema fotovoltaico.

Red eléctrica de la Universidad de Nariño.

Universidad de Nariño.

Daniel Alejandro Andrade Rosero, estudiante de la Maestría en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, se basó en el sistema solar fotovoltaico de la Universidad de Nariño, cuya potencia suple el 3 % de la energía que requiere esta institución, para plantear recomendaciones que mitiguen las posibles consecuencias de ejecutar un proyecto de expansión.

Como parte de la investigación se desarrollaron simulaciones utilizando datos reales de variables atmosféricas y eléctricas, con el fin de determinar los impactos producidos al masificar este tipo de sistemas.

El proyecto, que promueve la generación de energía limpia, busca aumentar el cubrimiento del sistema fotovoltaico en la red interna de energía de la institución, proceso que si no se planea correctamente ocasionaría problemas en los niveles de tensión, cargabilidad en conductores y transformadores.

La Universidad de Nariño cuenta hoy con dos sistemas fotovoltaicos instalados de 12,5 kW de inyección a red, “es decir que sirven para autoconsumo, ya que se sincronizan con la energía que llega al campus a través del sistema interconectado nacional”, explicó el investigador.

También cuenta con un sistema híbrido de inyección de 11 kW, equipado con un sistema de almacenamiento de energía, y además el campus está conformado por 72 nodos que conforman la red en media (postes y torres) y en baja tensión (conexiones dentro del campus), valores que varían entre 214 y 233 voltios (V).

“Debido a la longevidad de los sistemas eléctricos tradicionales, los procesos internos de operación del campus presentan deficiencias como pérdidas de energía en líneas de transmisión y distribución, picos de consumo que abarcan cerca del 30 % de la capacidad de generación y desabastecimiento progresivo en sus circuitos”, añadió el estudiante Andrade.

Técnicas de mitigación

El sistema de energía alternativa actual corresponde al 3 % de penetración, el cual permite tener un pico máximo de cargabilidad de los transformadores del 80 % a las 6:00 p. m., y sobre las 12:00 m. se presentan valores de cargabilidad muy cercanos al 100 %, tiempo en el cual la inyección por parte de los paneles solares es máxima.

Al respecto, el investigador explica que “con las simulaciones se pudo determinar que los niveles de penetración mayores al 30 %, en los que se incrementa la cargabilidad global del sistema, sobrepasan los niveles permitidos de los conductores, lo cual genera incrementos en la temperatura provocando daños tanto en el aislamiento como en las propiedades físico-químicas del material que compone el cable”.

En el estudio se determinó que el nivel permitido de penetración en cuanto a cargabilidad de conductores es del 30 %, según lo cual los parámetros más afectados al masificar la generación fotovoltaica en la red de la universidad son la cargabilidad en conductores y transformadores, por lo cual el investigador propone implementar técnicas de mitigación enfocadas en reemplazar los conductores eléctricos por calibres mayores en las acometidas que presentan altos porcentajes de cargabilidad.

“Además las conexiones de futuros sistemas fotovoltaicos conectados a la red se deben hacer con acometidas exclusivas y lo más cerca posible a cada punto para evitar que los niveles de pérdidas aumenten. Esto basado en los estudios de regulación, perdidas y selección de conductores, como lo establecen los códigos y reglamentos técnicos nacionales de electricidad”, añadió el estudiante.

También es importante que los sistemas solares fotovoltaicos utilicen transformadores exclusivos para inyección de potencia, además de reemplazar los transformadores actuales por unos de mayor capacidad con el propósito de brindar mejores niveles de penetración y evitar sobrecargas en las subestaciones.

Estas recomendaciones permiten medir el impacto de los sistemas fotovoltaicos futuros sobre la red eléctrica y además determinar un nivel de penetración máximo con el cual se garantiza el correcto funcionamiento de la red eléctrica interna de la institución.

(Por: fin/LGH/MLA/LOF
)
N.° 113

Otras noticias

La epidemiología basada en aguas residuales (WBE) podría ser la herramienta para monitorear la presencia de COVID-19. Foto: Nathalia Flórez.

Salud

agosto 14 de 2020

Detectan trazas de SARS-CoV-2 en aguas residuales

El hallazgo de vestigios del nuevo coronavirus en aguas residuales del Área...

Imagen del sensor remoto CNES - Airbus, Google Earth Pro de 2019, que muestra la barra que separaba al Amazonas del Loretoyacu, protegiendo a Puerto Nariño. Fotos: Harrison Calderón.

Medioambiente

agosto 14 de 2020

Río Amazonas amenaza a Puerto Nariño

Durante el primer semestre de 2020, en la temporada de aguas altas, el...

Una de las causas de abandono empresarial en Colombia se asocia con problemas para identificar el nicho de mercado.

Economía & Organizaciones

agosto 13 de 2020

Éxito de los emprendimientos depende del nicho de mercado

Una investigación reveló que muchos de los proyectos que surgen de estudiantes...

Educación

agosto 13 de 2020

Comunicado No. 20 de 2020 de la Rectoría

Auditoría para que la DIAN realice el cobro coactivo de recursos de la...

Los invitados al ciclo “Realidades y retos de los escenarios de reincorporación” aseguran que hablar de educación con las IES es un ejercicio de transformación. Fotos: Unimedios.

Política & Sociedad

agosto 13 de 2020

Educación y sustento económico, pasos firmes para la reincorporación

Seguridad, educación y actividades productivas son clave para para que los...

William Ariel Sarache Castro, docente de la UNAL Sede Manizales. Fotos: grupo de investigación en Innovación y Desarrollo Tecnológico - UNAL Sede Manizales.

Ciencia & Tecnología

agosto 13 de 2020

Modelo determinaría dónde instalar plantas de biocombustibles

Esta metodología será una guía para tomar decisiones de localización de las...

Los modelos permiten el flujo constante del agua para optimizar su uso y evitar desperdicios en un territorio donde escasea. Foto: grupo Jouktai.

Desarrollo Rural

agosto 13 de 2020

Cultivos aeropónicos mejorarían nutrición en La Guajira

Por medio de un prototipo aeropónico se disminuiría el consumo de agua hasta en...

El programa, originalmente presencial, tuvo que reinventarse a causa de la cuarentena por la pandemia.

Salud

agosto 13 de 2020

“Cuidando a los cuidadores” se crece en las redes sociales

A raíz de la pandemia, la Facultad de Enfermería de la Universidad Nacional de...

La investigación se llevó a cabo en seis fincas de Santa Rosa de Tapias, en Guacarí (Valle del Cauca). Fotos: Carlos Madriñán.

Desarrollo Rural

agosto 13 de 2020

Variedad de cultivos protege biodiversidad de fincas

Los agricultores que tienen variedad vegetal en sus fincas generan más...

Uso correcto y distancia del computador. Foto: presentación doctor Ávila.

Salud

agosto 12 de 2020

Luz natural y menos uso del computador protegen salud ocular

Limitar los tiempos de uso del computador, aplicar la regla 20-20-20 y...