Plan director de electrificación rural en Nyumbani Village (Kitui, Kenia)

Abstract

El siguiente proyecto estudia la mejora del sistema eléctrico en Nyumbani, un poblado en Kenya donde residen alrededor de 1000 niños huérfanos y sus cuidadores, donde reciben la educación necesaria para tener un futuro próspero. Se realiza un flujo de cargas para analizar el comportamiento de la red en el que se concluye con la ampliación de la planta fotovoltaica existente a 44 kW y la creación de una nueva de 45 kW ampliable a 90 kW. Todo el sistema ha sido modelado en 3D utilizando Sketchup. Se incluye también el cableado la red. Para estudiar el comportamiento del sistema se ha utilizado el software PSS/E, el cual permite modelizar tanto los nudos de generación y demanda como las líneas para poder realizar el flujo de cargas. También se ha realizado un modelo 3D del sistema completo para una mejor visualización del proyecto de cara a posibles benefactores ya que es un proyecto benéfico cuyo objetivo no es sacar rentabilidad sino mejorar la calidad de vida de los niños huérfanos de Nyumbani. También se analiza la instalación de un variador de frecuencia para controlar una bomba de agua de 4kW de potencia. La bomba actualmente solo puede funcionar con generación producida por un grupo electrógeno diésel y no puede hacer uso de la energía de 44 placas fotovoltaicas a las que también se encuentra conectada debido a su alta intensidad de arranque. La instalación del variador solar generará un ahorro en diésel a parte de ser una solución más sostenible.

The following project studies the improvement of the electrical system in Nyumbani, a village in Kenya where around 1000 orphaned children and their caregivers reside, receiving the necessary education for a prosperous future. A load flow analysis is conducted to examine the network behavior, leading to the expansion of the existing photovoltaic plant to 44 kW and the creation of a new one with 45 kW capacity, expandable to 90 kW. The system has been 3D modeled using Sketchup. The network wiring is also included. To study the system behavior, the PSS/E software has been used, which allows modeling both the generation and demand nodes, as well as the lines, to perform the power flow analysis. A 3D model of the entire system has also been created for a better project visualization for potential benefactors. This is a charitable project aimed at improving the quality of life for the orphaned children of Nyumbani, rather than seeking profitability. Additionally, the installation of a frequency converter to control a 4 kW water pump is being analyzed. Currently, the pump can only operate with power generated by a diesel generator and cannot utilize the energy from the 44 photovoltaic panels it is also connected to due to its high starting intensity. The installation of the solar converter will lead to diesel savings, apart from being a more sustainable solution.