Estudio para la implementación de un sistema de autogeneración a partir de energía solar fotovoltaica en las instalaciones del molino Guanentá, ubicado en el municipio de Curití, Santander

dc.contributor.advisorMuñoz Maldonado, Yecid Alfonsospa
dc.contributor.advisorMendoza Castellanos, Luis Sebastiánspa
dc.contributor.authorGómez López, Jorge Leonardospa
dc.contributor.authorMayorga Arias, Daniel Camilospa
dc.contributor.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001478388*
dc.contributor.googlescholarhttps://scholar.google.es/citations?hl=es&user=Flz965cAAAAJ*
dc.contributor.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-5151-1068*
dc.contributor.scopushttps://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=56205558500*
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.coverage.spatialCurití (Santander, Colombia)spa
dc.date.accessioned2020-10-01T14:53:16Z
dc.date.available2020-10-01T14:53:16Z
dc.date.issued2020-06
dc.degree.nameIngeniero en Energíaspa
dc.description.abstractEn el presente documento se puede observar la metodología desarrollada para la elaboración de un estudio técnico y financiero de una planta solar fotovoltaica conectada a la red. Con la cual se planea suplir parte de la demanda de energía eléctrica de la empresa Molinos Guanentá S.A.S ubicada en el municipio de Curití, departamento de Santander, a fin de reducir sus costos por consumo eléctrico. Dicho estudio se desarrolló en cuatro grandes etapas. La primera etapa comprende la caracterización, tanto del recurso solar como de la demanda energética del molino; llevando a cabo la recolección de datos en bases de datos meteorológicas para la determinación del recurso solar del emplazamiento y su comparación con respecto a otros puntos en el departamento a fin de determinar pertinencia del emplazamiento, a su vez por medición directa con analizador de redes se determinó la curva de demanda promedio de la empresa. A partir de esta información se procede a plantear escenarios de diseño, en base a la resolución CREG 030, y posteriormente realizaron simulaciones en el software PVSyst, donde se analizaron en función de producción y aprovechamiento energético, con el fin de optar por un diseño pertinente para el inversionista. Para el escenario seleccionado se realiza el diseño de los sistemas auxiliares como lo pueden ser las estructuras de soporte, cableado y sistema puesta a tierra. Con la información recolectada se procede a calcular el monto de inversión total y se realiza un análisis financiero basado en los ahorros que conlleva su implementación. Se encontró que bajo las condiciones económicas normativas y regulatorias vigentes, se hace más rentable la instalación de una planta de autogeneración a pequeña escala, con capacidad instalada de 76.8 kWp, que incluya un limitador de inyección (vertido cero) que garantice el autoconsumo, cumpliendo así con los debidos requisitos permite optar a una conexión simplificada, y evitándose costos adicionales. como los de cambio de transformador. De esta manera, el proyecto estima un retorno de inversión dentro aproximado de 5,19 años, con una tasa interna de retorno de 21,23% que resulta atractiva para el inversor.spa
dc.description.abstractenglishThis document shows the methodology developed for the elaboration of a technical and financial study of a on grid solar photovoltaic plant. Wich is planned to supply part of the electricity demand of Molinos Guanentá S.A.S. The company is located in the municipality of Curití, department of Santander, in order to reduce its costs for electricity consumption. This study was developed in four major stages. The first stage includes the characterization of the solar resource and the energy demand; carrying out the collection of data in meteorological databases to determine the solar resource of the site and its comparison with other points in the department to determine the relevance of the site, it turn by direct measurement with network analyzer was determined the average demand curve of the company. Based on this information, design scenarios were proposed, based on CREG 030 resolution, and later simulations were performed in the PVSyst software, where they were analyzed in terms of production and energy use, in order to choose a relevant design for the investor. For the selected scenario, the design of the auxiliary systems such as support structures, wiring and grounding system was carried out. With the information collected, the total investment amount is calculated and a financial analysis is made based on the savings involved in its implementation. It was found that under the current economic and regulatory conditions, it is more profitable to install a small-scale self-generation plant, with an installed capacity of 76.8 kWp, which includes an injection limiter (zero discharge) that guarantees self-consumption, those complying with the due requirements allows for a simplified connection, and avoiding additional costs. such as those of changing the transformer. In this way, the project estimates a return on investment within approximately 5.19 years, with an internal rate of return of 21.23% which is attractive for the investor. At the same time, a scenario is proposed for possible expansions.eng
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa
dc.description.tableofcontents1. MARCO REFERENCIAL 19 1.1 Marco conceptual 19 1.1.1 Radiación Solar 19 1.1.2 Horas de sol pico 19 1.1.3 Panel solar fotovoltaico 19 1.1.4 Célula solar fotovoltaica 20 1.1.5 Parámetros característicos de los módulos fotovoltaicos 21 1.1.6 Tipos de sistemas de generación fotovoltaica 22 1.1.6.1 Sistema fotovoltaico autónomo 22 1.1.6.2 Sistema fotovoltaico conectado a la red 23 1.1.7 Componentes de una instalación fotovoltaica conectada a red 23 1.1.7.1 Inversor 23 a) Inversor Centralizado 24 b) Inversor de cadena 24 c) Inversor multicadena 25 1.1.7.2 Cableado 26 1.1.7.3 Protecciones eléctricas 26 a) Interruptores magnetotérmicos 27 b) Fusible 27 c) Varistores o descargadores 27 d) Sistema de puesta a tierra 27 e) Interruptores diferenciales 27 f) Medidor bidireccional 28 1.1.7.4 Estructuras 28 1.1.8 Dimensionado del sistema solar fotovoltaico 31 1.1.8.1 Dimensionado del generador fotovoltaico 31 a) Determinación de la potencia a instalar 32 7 b) Dimensionado del inversor 32 c) Módulos fotovoltaicos que se emplearan 33 1.1.8.2 Dimensionado de las secciones del cableado y protecciones 35 a) Cálculo de la capacidad de corriente y dispositivos de protección contra sobre corrientes 35 b) Medios de desconexión 37 1.1.9 Cálculo de la distancia entre módulos 37 1.2 Marco legal 39 1.2.1 Ley 1715 de 2014 40 1.2.2 Resolución 030 de la CREG 40 1.2.3 RETIE 40 1.2.4 NTC 2050 41 1.2.5 Otras normas para tener en cuenta 41 1.3 Estado del arte 42 1.4 Antecedentes 45 2. OBJETIVO GENERAL 47 3. METODOLOGIA 48 3.1 Primera etapa. Caracterización del recurso solar y análisis de la demanda energética 49 3.2 Segunda etapa. Diseño ingenieril del sistema de generación eléctrica a partir de energía solar fotovoltaica 49 3.3 Tercera etapa. Análisis financiero del proyecto 49 3.4 Cuarta etapa. Revisión de la documentación para la solicitud de conexión 50 4. DESARROLLO 51 4.1 Caracterización del recurso solar del emplazamiento 51 4.1.1 Construcción de la malla rectangular 51 4.1.2 Búsqueda de base de datos 52 4.1.3 Mapa de calor 54 4.1.4 Curvas de irradiancia 55 4.2 Análisis de la demanda energética 57 4.2.1 Análisis de redes 57 4.2.2 Curvas de comportamiento típico 58 4.2.3 Curva de carga de la empresa 59 4.3 Dimensionado del sistema de generación solar fotovoltaico 61 4.3.1 Análisis de Escenarios de Autogeneración. 61 4.3.1.1 15% de la capacidad del transformador 61 4.3.1.2 Aprovechamiento del espacio disponible 63 4.3.1.3 Máxima potencia próxima a los 100 kW 64 4.3.1.4 Bajas perdidas en el limitador 65 4.3.2 Selección de equipos 67 4.3.2.1 Selección de paneles solares fotovoltaicos 67 4.3.2.2 Selección de inversores 67 4.3.3 Simulación en PVSyst 68 4.4 Diseño de los sistemas auxiliares de la instalación 69 4.4.1.2 Calibre mínimo de los conductores de puesta a tierra 72 4.4.2.1 Diseño 73 4.4.2.2 Simulación 75 4.4.2.3 Resultados de la simulación 76 a) Tensiones 76 b) Desplazamiento 77 c) Factor de seguridad 78 4.5 Revisión de los beneficios tributarios aplicables al proyecto 78 4.5.1 Formato de presentación 79 4.5.2 Formato de especificaciones del elemento, equipo, maquinaria y/o servicios 80 4.5.3 Descripción del proyecto objeto de la nueva inversión y del que hacen parte los elementos, equipos, maquinaria y/o servicios a adquirir 80 4.5.4 Otros documentos 80 4.6 Elaboración del análisis y evaluación financiera del proyecto 81 4.6.1 Consideraciones iniciales 81 4.6.2 Resultados del análisis financiero 82 4.6.3 Cálculo de los ahorros 83 4.6.4 Sensibilización del valor presente neto VPN contra tasa de interés de oportunidad TIO 84 4.7.1 Consulta de disponibilidad de la red eléctrica 85 4.7.2 Formulario de conexión simplificada 85 5. coNCLUSIONES y recomendaciones 86 5.1 Conclusiones 86 5.2 Recomendaciones y trabajos futuros 87 BIBLIOGRAFIA ANEXOSspa
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dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.unab.edu.cospa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/7267
dc.language.isospaspa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
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dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
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dc.subject.keywordsEnergy engineeringeng
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dc.subject.keywordsSolar cellseng
dc.subject.lembIngeniería en energíaspa
dc.subject.lembInnovaciones tecnológicasspa
dc.subject.lembEnergíaspa
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dc.subject.lembRecursos energéticosspa
dc.subject.lembSector energéticospa
dc.subject.lembCélulas solaresspa
dc.subject.proposalProyecto de energía solar fotovoltaicaspa
dc.subject.proposalProyecto solar on grid bajo resolución CREG 030spa
dc.subject.proposalAplicación industrialspa
dc.subject.proposalAutogeneración a pequeña escalaspa
dc.titleEstudio para la implementación de un sistema de autogeneración a partir de energía solar fotovoltaica en las instalaciones del molino Guanentá, ubicado en el municipio de Curití, Santanderspa
dc.title.translatedStudy for the implementation of a self-generation system from photovoltaic solar energy in the Guanentá mill facilities, located in the municipality of Curití, Santanderspa
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dc.type.localTrabajo de Gradospa
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