Revista Ingenio, 17(1), Enero-Diciembre 2020, pp. 9-14, ISSN 2011-642X – E-ISSN 2389-864X
“Journal of Engineering Sciences”
Original Article
DOI: https://doi.org/1010.22463/2011642X.2392
Estudio para la generación de energía por un sistema con paneles solares y baterías Study for power generation by a system with solar panels and batteries 1
MSc. Edwin Espinel-Blanco1, MSc. Eder Norberto Florez-Solano2, MSc. Jhon Erickson Barbosa-Jaimes3
Grupo de investigación GITYD, Universidad Francisco de Paula Santander seccional Ocaña, Colombia, https://orcid.org/0000-0003-4479-2874, Email: eeespinelb@ufpso.edu.co Grupo de Investigación en Ingenierías Aplicadas para la Innovación, Gestión y Desarrollo INGAP, Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña, Colombia,https://orcid.org/0000-0003-2527-0413 Email: enflorezs@ufpso.edu.co 3 Grupo de Investigación en GESTINDUSTRIALES EOCA, Universidad Nacional a Distancia, Colombia, https://orcid.org/0000-0001-7890-2678, Email: jhebar@hotmail.com 2
Como citar: E. Espinel, E. Norberto & J. E. Barbosa, “Estudio para la generación de energía por un sistema con paneles solares y baterias”, Revista Ingenio, 17 (1), pp. 9-14, 2020 Fecha de recibido:18 de julio de 2019 Fecha aprobación:11 de noviembre de 2019
RESUMEN Palabras claves: Energía, fotovoltaica, generación, sistema híbrido, solar.
En el presente trabajo se estudió el comportamiento de un sistema para la generación de energía eléctrica a través de una matriz de paneles solares y un banco de baterías. El estudio se fundamenta en la simulación de los modelos matemáticos definidos en la literatura para la generación de energía por medio de paneles solares fotovoltaicos y del estado de carga y suministro de energía en el banco de baterías. Para el desarrollo del estudio se programaron los modelos matemáticos de los paneles solares y las baterías en el software libre Pyhton. Se observó la incapacidad del sistema para garantizar la carga de las baterías al tiempo que se utilizan los paneles para suministrar la energía requerida para satisfacer la demanda, de igual forma, se dificulta el uso de las baterías durante los periodos en los cuales no hay disponibilidad del recurso solar. Se evidenció la dificultad del sistema para satisfacer una demanda específica cuando solo se considera la generación de los paneles o la carga aportada por las baterías de forma individual. ABSTRACT
Keywords: Energy, photovoltaic, generation, hybrid system, solar.
In the present work the behavior of a hybrid system for the generation of electrical energy through a matrix of solar panels and a battery bank is studied. The study is based on the python simulation of the mathematical models defined in the literature for power generation by means of photovoltaic solar panels and the state of charge and power supply of the batteries. The difficulty of a simple system to guarantee the charge of the batteries through the use of solar panels is evident, while they are supplying energy to satisfy a required demand, likewise, it is difficult to use the batteries to supply energy during periods in which which there is no availability of the solar resource. The greater reliability of a hybrid system that allows alternating the power supply through photovoltaic generation and the charge stored in the batteries to satisfy a required demand is demonstrated.
1. Introducción
La demanda de energía en el mundo ha causado problemas de confiabilidad y seguridad para los sistemas de generación y suministro de electricidad. Uno de los desafíos más importantes en la producción de energía actualmente, es la disminución del impacto ambiental, ocasionado por la fuente de generación empleada [1]. En los últimos años las preocupaciones sobre la disminución de las reservas de combustibles fósiles, así, como el calentamiento global y la contaminación ambiental causada por su uso a través de las distintas fuentes de energía convencionales, han generado gran preocupación a nivel mundial. La creciente demanda de energía para satisfacer los requerimientos del consumo
mundial y la preocupación por el impacto ambiental asociado a las fuentes tradicionales empleadas en la generación de energía a base de combustibles fósiles, ha creado nuevas expectativas para la aplicación de fuentes de energía limpias, inagotables, sostenibles y respetuosas con el medio ambiente [2]. Según los estudios sobre los efectos ocasionados por el cambio climático, para satisfacer la demanda mundial de forma sostenible es necesario adoptar medidas que garanticen la innovación y el desarrollo de avances tecnológicos que aumenten la capacidad para transformar y generar energía con mayor eficiencia. Es prioritario fortalecer los instrumentos políticos basados en la colaboración para generar cambio en el sector de
Revista Ingenio, 17(1), Enero-Diciembre Autor para correspondencia Correo electrónico: eeespinelb@ufpso.edu.co (Edwin Espinel Blanco) La revisión por pares es responsabilidad de la Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña Artículo bajo la licencia CC BY-NC (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/deed.es)
2020, ISSN 2011-642X – E-ISSN 2389-864X
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