Technical-economic feasibility analysis of micro grids integrating fuel cells in non-interconnected zones in Colombia
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The sustainable power solutions provided to non-interconnected zones should be based on the renewable energy resources available in each area. This presents a challenge for the techno-economic feasibility of alternative solutions through micro grids. The objective of this work is to analyze, using HOMER software, the techno-economic impact of introducing fuel cells on cost reduction during the lifetime of micro grids in non-interconnected zones. Such impact is evaluated in the technical design of the micro grid as Present Value and Levelized Cost of Electricity ($/kWh). The analysis considers the calculation of the demand of a generic village, the size and cost of the technologies that constitute the micro grid to satisfy the demand, and the availability of solar and wind power in two areas located at different latitudes in Colombia. In addition, the effect of introducing fuel cells into the energy mix was examined. Finally, the advantages were highlighted by comparing each case with traditional generation alternatives based on diesel consumption.
La necesidad de proveer soluciones energéticas sostenibles para las zonas no interconectadas de Colombia, dependiendo de los recursos renovables disponibles en cada zona, supone un desafío respecto al análisis de viabilidad técnico-económica de las alternativas de solución a través de las microrredes. Este documento tiene como objetivo analizar el impacto técnico-económico de introducir celdas de combustible en la reducción de costos a lo largo del tiempo de vida de una microrred para zonas no interconectadas, empleando el software HOMER. Dicho impacto se evalúa tanto en el diseño técnico de la microrred como en el Valor Presente Neto y en el Costo nivelado de Energía ($/kWh). El análisis se realiza a partir de la cuantificación de la demanda de un poblado prototipo, el dimensionamiento y costo de las tecnologías que conforman la microrred para atender la demanda, y la disponibilidad de los recursos renovables solar y eólico de dos zonas localizadas en diferentes latitudes no interconectadas de Colombia. Adicionalmente, se analiza el efecto de introducir las celdas de combustible en el mix energético, resaltando las ventajas obtenidas al comparar cada caso frente a una generación tradicional basada en consumo de Diésel.
La necesidad de proveer soluciones energéticas sostenibles para las zonas no interconectadas de Colombia, dependiendo de los recursos renovables disponibles en cada zona, supone un desafío respecto al análisis de viabilidad técnico-económica de las alternativas de solución a través de las microrredes. Este documento tiene como objetivo analizar el impacto técnico-económico de introducir celdas de combustible en la reducción de costos a lo largo del tiempo de vida de una microrred para zonas no interconectadas, empleando el software HOMER. Dicho impacto se evalúa tanto en el diseño técnico de la microrred como en el Valor Presente Neto y en el Costo nivelado de Energía ($/kWh). El análisis se realiza a partir de la cuantificación de la demanda de un poblado prototipo, el dimensionamiento y costo de las tecnologías que conforman la microrred para atender la demanda, y la disponibilidad de los recursos renovables solar y eólico de dos zonas localizadas en diferentes latitudes no interconectadas de Colombia. Adicionalmente, se analiza el efecto de introducir las celdas de combustible en el mix energético, resaltando las ventajas obtenidas al comparar cada caso frente a una generación tradicional basada en consumo de Diésel.