Red inteligente para el suministro de energía eléctrica en una población con energías renovables gestionables y no gestionables

Abstract

El proyecto realizado se centra en la creación de una microrred inteligente que aproveche al máximo las fuentes renovables no gestionables ya instaladas, con los recursos gestionables biomásicos de la ciudad de Ávila. La descentralización de la red eléctrica española favorecerá a reducir las pérdidas en el transporte, al estar los centros de generación próximos a los centros de consumo, y a la eliminación de las fluctuaciones debidas a la aleatoriedad de la generación renovable. Con estas tecnologías se debe satisfacer la demanda en la ciudad de Ávila, cuyo máximo es de 42 MWh, valor a partir del cual se realizará el diseño del sistema de reserva. El método de valorización de residuos seleccionado para la microrred será la gasificación por plasma. Mediante la misma, se consigue un gas de síntesis que alcanza una elevada concentración de hidrógeno. El hidrógeno generado en la planta será almacenado y posteriormente utilizado en pilas de combustible para la generación de energía, dotando así a la microrred de un sistema de reserva de aporte energético inmediato. En el caso más desfavorable posible,la planta podría aportar el 75% de la demanda, siendo el 25 % restante aportado por las reservas generadas en días de generación no gestionable. Tras los resultados obtenidos, la microrred se considera energéticamente viable. Con el objetivo de demostrar la viabilidad económica de la red, se realiza un estudio económico. Se obtiene un coste de generación medio de 0,08025 €/KWh. Los inversores que inviertan en la microrred obtendrán una rentabilidad del 44% de la inversión realizada tras los 25 años de vida útil que se supone a las tecnologías que conforman la microrred. Demostrada la viabilidad económica y energética de este tipo de instalaciones, se podrá revertir la situación de la red eléctrica española encaminando el futuro próximo a la descentralización de la misma.

The project is focused on the creation of an intelligent microgrid which maximizes the use of renewable non-manageable sources already installed with the biomass manageable sources in the city of Ávila. The decentralization of the Spanish grid will reduce the network losses as generation locations are close to consumption locations. With these technologies, the electric demand in the city of Ávila must be satisfied, which maximum is situated in 42 MWh, number from which the design of the reserve system will be made. The waste valuation process selected for the micorgrid will be the plasma waste gasification. At the exit of the plasma reactor it is obtained a gas with a high concentration of hydrogen. The hydrogen generated in the plant will be stored and afterwards used in fuel cells for energy generation, giving to the grid a reserve energy system that reacts immediately. In the worst case, the 42 MWh will be given by the waste gasification plant, satisfying the 75% of the demand, being the remaining 25% given by the reserves of energy obtained in days of renewable generation. After studying all the possibilities, the microgrid will be considered energetically viable. To prove the economic viability of the microgrid an economic study is needed. It is obtained a medium generation cost of 0,08025 €/KWh. The investor will obtain a profitability of 44% of the investment realized after 25 years running the microgrid technologies. Therefore, shown the economic and energetic viability of this project, it would be possible to change the actual situation of the Spanish grid turning it to the decentralization.