Diseño de un sistema inteligente distribuido para una planta de biomasa

Abstract

Este proyecto presenta el diseño técnico y el análisis económico de una planta de biomasa de 5 MW en Jaén, orientada a la valorización energética del hueso de aceituna, un subproducto abundante del sector olivarero andaluz. La instalación se ubica en el Polígono Industrial Nuevo Jaén, seleccionada por su proximidad a agroindustrias, accesos logísticos y cercanía a la subestación eléctrica de evacuación. Desde el punto de vista eléctrico, se ha diseñado un sistema completo de generación, transformación y evacuación de energía. La planta cuenta con un generador síncrono acoplado a una turbina de vapor, cuya energía se eleva a la tensión de la red mediante un transformador de potencia. La evacuación se realiza a través de una línea subterránea de media tensión hasta la subestación. Asimismo, se ha dimensionado un transformador para los servicios auxiliares y se han definido los transformadores para la medida de tensión e intensidad de los distintos puntos de la central. El sistema de protecciones eléctricas ha sido diseñado y ajustado para cubrir distintos escenarios de fallo, garantizando la seguridad y continuidad del suministro. En el análisis económico se han considerado la inversión inicial, los costes de operación, mantenimiento y suministro de combustible, así como los ingresos derivados de la venta de energía eléctrica. A partir de estos datos, se han calculado el Valor Actual Neto, la Tasa Interna de Rentabilidad y el Periodo de Retorno, concluyendo que el proyecto es técnica y económicamente viable.

This project presents the technical design and economic analysis of a 5 MW biomass plant in Jaén, aimed at the energy recovery of olive stone, an abundant by-product of the Andalusian olive-growing sector. The facility is located in the Nuevo Jaén Industrial Estate, chosen for its proximity to agro-industries, logistical access and closeness to the electrical evacuation substation. From an electrical point of view, a complete system for generation, transformation and evacuation of energy has been designed. The plant is equipped with a synchronous generator coupled to a steam turbine, whose energy is stepped up to the grid voltage by means of a power transformer. The evacuation is carried out through an underground medium-voltage line up to the substation. In addition, a transformer has been sized for the auxiliary services, and the transformers for voltage and current measurement at various points of the plant have been defined. The electrical protection system has been designed and set to cover different fault scenarios, ensuring safety and continuity of supply. The economic analysis has considered the initial investment, operating costs, maintenance and fuel supply, as well as the revenues derived from the sale of electrical energy. Based on this data, the Net Present Value, Internal Rate of Return and Payback Period have been calculated, concluding that the project is technically and economically viable.