Arquitecturas híbridas para la evaluación económica de un sistema de energía eólico-solar a partir del análisis de las variables meteorológicas en la ciudad de Neiva

Resumen

El aumento de la población trae consigo un incremento en el consumo de energía y recursos básicos para la subsistencia. Uno de los servicios de vital importancia para el bienestar como para el desarrollo de actividades es el fluido eléctrico. Existen diversas fuentes para generar electricidad como las represas, el viento o el sol; esta última muy poco estudiada en nuestra región. El presente estudio presenta un análisis del comportamiento de las variables meteorológicas, una síntesis del requerimiento eléctrico y costos de energía para tres nodos de investigación en el área residencial de la ciudad de Neiva. La metodología incluye el análisis para cuatro arquitecturas. La evaluación técnica consiste en determinar la capacidad instalada del sistema para componente solar y eólico. Para la evaluación económica son utilizadas modelos como el costo nivelado de energía, el valor presente neto, periodo de recuperación de la inversión y tasa interna de retorno. Un escenario con beneficios tributarios de la Ley 1715 de 2014 es presentado. El software HOMER es empleado para realizar análisis de confiabilidad mediante procesos de simulación, optimización y sensibilidad con técnicas LPSP y evaluación LCE. Se obtiene viabilidad para una configuración solo con módulos fotovoltaicos, imposibilitando la eólica por presentarse velocidades de viento menores a 2 m/s. Los resultados presentan una confiabilidad mayor para un sistema de fuente fotovoltaica con una energía eléctrica generada por año 7475 kWh, un costo de energía menor a 0,14 $USD/kWh, así como el costo total bajo en $1956 USD generando participación en el consumo diario del 65%.