Chapter 1: Introduction
1.8. Conclusion, the take-home message and the structure of the thesis
En este apartado se plantean los escenarios de gestión, teniendo en cuenta la interacción de aspectos como, los hábitos de consumo, diseños fotovoltaicos, el prototipo de sistema GEDE, el agregador y los precios del mercado. Lo anterior con el fin de evaluar los efectos de la GAD en la curva de demanda.
Se proyectaron cuatro escenarios, los dos primeros relacionados con el circuito de iluminación, puesto que según la encuesta, es empleado durante todo el día, teniendo su mayor consumo en el periodo de la noche como se observa en la Figura 5.2. Además, según el 50% de los encuestados, los dispositivos de iluminación tienen un porcentaje de uso del 20%, mientras que el 21% los usan más del 51% a diferentes horas del día. Los otros dos escenarios se seleccionaron de acuerdo a los mayores resultados de ahorro obtenidos en el Capítulo 2.
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Figura 5.2 Periodo uso dispositivos de iluminación Fuente: Autora
Los siguientes son los escenarios establecidos para analizar las estrategias de GAD, para lo cual se tuvo en cuenta los picos que presenta la curva de demanda del estrato 4 (6–9 y 18–21 horas) y para inyectar a la red se proyecta dejar almacenada un 20% de energía de reserva en las baterías. Además, se considera cuando el usuario realiza o no cambios en los hábitos de consumo:
Escenario 1: Con control de operación automática en el circuito de iluminación, con generación distribuida fotovoltaica en los periodos de tiempo 6–9 y 18-21 horas. Para la primera estrategia sin cambios en los hábitos de consumo, y en la segunda estrategia considerando un cambio del 20% menos en los hábitos de consumo todo el día en el circuito analizado.
Escenario 2: Con control de operación automática en el circuito de iluminación, con generación distribuida fotovoltaica, en el periodo de tiempo de 18-21 horas. Para la primera estrategia sin cambios en los hábitos de consumo, y en la segunda estrategia considerando un cambio del 10% menos en los hábitos de consumo durante el periodo de tiempo 18–21 horas en el circuito analizado.
Escenario 3: Con control de operación automática, generación distribuida fotovoltaica durante los periodos de tiempo 6–9 y 18–21 horas. Para la primera estrategia sin cambios en los hábitos de consumo, y en la segunda estrategia considerando un cambio del 30% menos en los hábitos de consumo en toda la carga durante todo el día.
Escenario 4: Con control de operación automática, generación distribuida fotovoltaica en los periodos de tiempo 6–9 y 18– 21 horas. Para la primera estrategia sin cambios en la tecnología de algunos dispositivos, y en la segunda estrategia considerando cambios en la tecnología de algunos dispositivos.
85 En la Tabla 5.4, se muestra el análisis de requerimientos del Escenario 1, en ella se presenta el nombre del requerimiento, los usuarios y/o elementos, las condiciones de entrada y salida, y las actividades a desarrollar.
Escenario 1.
Nombre: Con control de operación automática en el circuito de iluminación con generación distribuida fotovoltaica en los periodos de tiempo 6–9 y 18-21 horas y, para la primera estrategia sin cambios en los hábitos de consumo, y en la segunda estrategia considerando un cambio del 20% menos en los hábitos de consumo todo el día en el circuito analizado
Escena 1:
El UA programa el sistema GEDE con operación de control automático de conmutación en el circuito de iluminación a SPV durante los periodos analizados
Usuarios y/o elementos:
- Usuario Activo (UA)
- Agregador (AG)
- Sistema de Gestión Eléctrica (GEDE)
- Sistema Fotovoltaico (SPV)
Condiciones de Entrada:
Diseño 1 SPV: Capacidad instalada (Panel 80 W, y almacenamiento aprox 840 Wh por día)
Diseño 2 SPV: Capacidad instalada (Paneles 320 W, y almacenamiento aprox 3600 Wh por día)
Datos de radiación típica en la ciudad de Bogotá
Energía por atender circuito iluminación: 959,2 Wh/día
Circuito de iluminación: 15 luminarias (uso aleatorio)
Porcentaje utilización promedio diario luminarias
Consumo promedio de la vivienda: 171,01 kWh/mes
Tarifa Básica promedio kWh=$438,96
Estrategia 1: Sin cambios en los hábitos de consumo
Estrategia 2: Cambio del 20% menos en los hábitos de consumo todo el día en el circuito analizado
Escena 2:
Por contrato suscrito con el AG, si hay excedentes de sistema fotovoltaico se inyectan a la red, pagando como incentivo un 40% del precio de la red
Escena 3:
Se considerará la proyección de los niveles de radiación de Bogotá para el SPV
Escena 4:
De acuerdo a la estrategia analizada, a la capacidad instalada y a su consumo diario el UA, hará o no, un cambio en los hábitos de consumo en un 20% del total de iluminación todo el día
Condiciones de Salida en el contexto de la GAD: Valor de la energía generada por el SPV
Porcentaje de ahorro por consumir con energía renovable
Tiempo para recuperar la inversión
Tasa interna de retorno
Cantidad de recursos energéticos que el UA, puede reservar del SPV
Dinero y porcentaje de incentivos recibidos
Tabla 5.4 Análisis de requerimientos para la proyección del Escenario 1 Fuente: Autora
Los requerimientos de los otros tres escenarios se desarrollaron de manera similar de acuerdo a las características propias de cada uno, y se encuentran en el Apéndice 15, a manera de resumen la Tabla 5.5, muestra los principales aspectos de ellos.
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Escenario 1 Escenario 2 Escenario 3 Escenario 4
Descripción Control de operación automática en el circuito de iluminación con generación distribuida fotovoltaica en los periodos de tiempo 6–9 y 18-21 horas y, para la primera estrategia sin cambios en los hábitos de consumo, y en la segunda estrategia considerando un cambio del 20% menos en los hábitos de consumo todo el día en el circuito analizado
Control de operación automática en el circuito de iluminación con generación distribuida fotovoltaica en el periodo de tiempo de 18-21 horas y, para la primera estrategia sin cambios en los hábitos de consumo, y en la segunda estrategia considerando un cambio del 10% menos en los hábitos de consumo durante el periodo de tiempo 18–21 horas en el circuito analizado
Control de operación automática, generación distribuida fotovoltaica durante los periodos de tiempo 6–9 y 18–21 horas y, para la primera estrategia sin cambios en los hábitos de consumo, y en la segunda estrategia considerando un cambio del 30% menos en los hábitos de consumo en toda la carga durante todo el día
Control de operación automática, generación distribuida fotovoltaica en los periodos de tiempo 6–9 y 18– 21 horas y, para la primera estrategia sin cambios en la tecnología de algunos dispositivos, y en la segunda estrategia considerando cambios en la tecnología de algunos dispositivos
Control Operación Automático Automático Automático Automático
Periodo 6 – 9 y 18 -21 horas 18 -21 horas 6 – 9 y 18 -21 horas 6 – 9 y 18 -21 horas
Circuito Iluminación – 15 luminarias usados aleatoriamente
Iluminación – 15 luminarias usados aleatoriamente
Todos los circuitos Todos los circuitos Capacidad
instalada SPV
Diseño 1: Panel 80 W, y
almacenamiento aprox 840 Wh/día. Diseño 2: Paneles 320 W, y almacenamiento aprox 3600 Wh/día
Diseño 1: Panel 80 W, y
almacenamiento aprox 840 Wh/día. Diseño 2: Paneles 320 W, y almacenamiento aprox 3600 Wh/día.
Diseño 3: Paneles 320 W, y almacenamiento aprox 4800 Wh/día.
Diseño 3: Paneles 320 W, y almacenamiento aprox 4800 Wh/día.
Radiación: Datos de niveles de radiación típica en la ciudad de Bogotá.
Datos de niveles de radiación típica en la ciudad de Bogotá.
Datos de niveles de radiación típica en la ciudad de Bogotá.
Datos de niveles de radiación típica en la ciudad de Bogotá.
Potencia diaria 959,2 W 491,59 W 2671,83 W 2671,82W
Estrategia 1 Sin cambio en hábitos consumo Sin cambio en hábitos consumo Sin cambio en hábitos consumo Sin cambio en tecnología Estrategia 2 Cambio del 20% menos en los hábitos de
consumo todo el día en el circuito analizado
Cambio del 10% menos en los hábitos de consumo durante el periodo de tiempo 18–21 horas en el circuito analizado
Cambio del 30% menos en los hábitos de consumo en toda la carga durante todo el día
Cambio de tecnología en algunos dispositivos.
Tabla 5.5 Resumen proyección de escenarios Fuente: Autora
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