Optimizando la Integración de Energía Renovable a través del Diseño Innovador de Microredes Híbridas: Un Estudio de Caso del Instituto Industrial Secundario de Najran en Arabia Saudita
Autores: Abusaq, Mana; Zohdy, Mohamed A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Desarrollo sostenible
Palabras clave
Recursos renovables
Arabia Saudita
Sistema de microred
Paneles solares fotovoltaicos
Sistema de almacenamiento de baterías
Consideraciones ambientales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 39
Citaciones: Sin citaciones
En medio de un creciente enfoque global en la energía sostenible, este estudio investiga la subutilización de recursos renovables en la región sur de Arabia Saudita, con un énfasis específico en el Instituto Industrial Secundario de Najran (NSII). Esta investigación presenta un análisis en profundidad sobre la instalación de un sistema de microred híbrido (MG) en los techos de los edificios del NSII, explorando seis casos con diferentes ángulos de inclinación y acimut. El estudio integra de manera innovadora el diseño arquitectónico y la administración del sistema, un enfoque novedoso para esta ubicación, y compara los ángulos óptimos con los valores predeterminados del software de Optimización Híbrida de Múltiples Recursos Energéticos (HOMER). El sistema propuesto consiste en paneles solares fotovoltaicos (PV), un sistema de almacenamiento de baterías (BSS), un convertidor, un generador diésel (DG) y una red. El modelo seleccionado equilibra la viabilidad tecnológica y económica con consideraciones ambientales, asegurando un suministro de energía confiable dentro de las limitaciones de área del techo del NSII. Un extenso análisis de sensibilidad evalúa la resiliencia del sistema en diferentes escenarios. El sistema actual, que es solo de red, tiene un costo neto presente (NPC) estimado de aproximadamente 7.02 millones de USD y emite 1.81 millones de kg/año de CO. Los hallazgos apuntan a la instalación de una microred con un ángulo de inclinación de 20.97 grados y un ángulo de acimut de 50 grados como óptimos, demostrando un NPC 54.69% más bajo y emisiones de CO 92% más bajas, junto con cero kWh/año de carga eléctrica no satisfecha al aplicar las evaluaciones de resiliencia. Este resultado destaca el potencial de energía renovable de la región sur de Arabia Saudita, alineándose con los mega-proyectos nacionales y las iniciativas energéticas.
Descripción
En medio de un creciente enfoque global en la energía sostenible, este estudio investiga la subutilización de recursos renovables en la región sur de Arabia Saudita, con un énfasis específico en el Instituto Industrial Secundario de Najran (NSII). Esta investigación presenta un análisis en profundidad sobre la instalación de un sistema de microred híbrido (MG) en los techos de los edificios del NSII, explorando seis casos con diferentes ángulos de inclinación y acimut. El estudio integra de manera innovadora el diseño arquitectónico y la administración del sistema, un enfoque novedoso para esta ubicación, y compara los ángulos óptimos con los valores predeterminados del software de Optimización Híbrida de Múltiples Recursos Energéticos (HOMER). El sistema propuesto consiste en paneles solares fotovoltaicos (PV), un sistema de almacenamiento de baterías (BSS), un convertidor, un generador diésel (DG) y una red. El modelo seleccionado equilibra la viabilidad tecnológica y económica con consideraciones ambientales, asegurando un suministro de energía confiable dentro de las limitaciones de área del techo del NSII. Un extenso análisis de sensibilidad evalúa la resiliencia del sistema en diferentes escenarios. El sistema actual, que es solo de red, tiene un costo neto presente (NPC) estimado de aproximadamente 7.02 millones de USD y emite 1.81 millones de kg/año de CO. Los hallazgos apuntan a la instalación de una microred con un ángulo de inclinación de 20.97 grados y un ángulo de acimut de 50 grados como óptimos, demostrando un NPC 54.69% más bajo y emisiones de CO 92% más bajas, junto con cero kWh/año de carga eléctrica no satisfecha al aplicar las evaluaciones de resiliencia. Este resultado destaca el potencial de energía renovable de la región sur de Arabia Saudita, alineándose con los mega-proyectos nacionales y las iniciativas energéticas.