Resumen de Sizing of Hybrid Photovoltaic-Wind Energy Systems Based on Local Data Acquisition

Cristhian Iván Riaño Jaimes, Elkin Gregorio Flórez Serrano, César Augusto Peña Cortés

• español

  Si bien existen diferentes alternativas para proveer energía, aún hay regiones remotas sin posibilidades cercanas de tener un suministro eléctrico que cubra sus necesidades básicas. Colombia al igual que muchos países no tiene condiciones ambientales uniformes, por tanto, aplicar modelos para el dimensionamiento de sistemas energéticos basados en energías renovables, pueden resultar ineficiente y costoso, dificultando el acceso de energía eléctrica en lugares aislados. La investigación tiene como objetivo desarrollar una estrategia de dimensionamiento para un sistema hibrido, basado en información del ambiente adquirida  localmente con el fin de dimensionar un sistema que aproveche los recursos naturales disponibles en el local de la mejor forma posible. A través de un sistema de adquisición de datos se recolecta información de las condiciones ambientales locales, se establecen requerimientos del sistema a partir de una demanda energética y se busca un modelo matemático que represente el comportamiento eléctrico. El modelo permite analizar el comportamiento del sistema ante condiciones ambientales variables en la región y así garantizar un dimensionamiento adecuado para un suministro constante de energía de baja potencia apta para uso residencial. Este artículo presenta una alternativa para caracterizar el comportamiento eléctrico de un sistema híbrido de generación de energía (fotovoltaica/ turbina eólica) a través de datos recolectados en el local, que procesados adecuadamente permiten dimensionar un sistema hibrido más adecuado a las condiciones ambientales del entorno. El sistema se implementó en una finca experimental de la Universidad de Pamplona ubicada en el norte de Colombia, basado en esta estrategia se proyectó e instalo un sistema hibrido para cubrir las demandas energéticas de forma eficiente. 

• English

  Although there are different alternatives to provide energy, there are still remote regions with no nearby possibilities of having an electricity supply that meets their basic needs. Colombia, like many countries, does not have uniform environmental conditions; therefore, applying models for the dimensioning of energy systems based on renewable energy can be inefficient and expensive, making it difficult to access electricity in isolated places. The research aims to develop a sizing strategy for a hybrid system based on locally acquired environmental information to size a system that takes advantage of the natural resources available in the local in the best possible way. Information is collected through a data acquisition system on local environmental conditions, system requirements are established based on energy demand, and a mathematical model is sought that represents the electrical behavior. The model makes it possible to analyze the system’s behavior under variable environmental conditions in the region, thus guaranteeing an adequate dimensioning for a constant supply of low-power energy suitable for residential use. This article presents an alternative to characterize a hybrid power generation system (photovoltaic/wind turbine) through data collected on-site, which, when properly processed, allows the dimensioning of a more appropriate hybrid system to the environmental conditions the environment. The system was implemented in an experimental farm of the University of Pamplona located in the north of Colombia. Based on this strategy, a hybrid system was designed and installed to meet energy demands efficiently.