Un model per al disseny de sistemes micro_eòlics per a la electrificació rural

Abstract

Els sistemes d’electrificació basats en l’aprofitament de fonts d’energia renovables disponibles localment, han demostrat ser adequats per a proveir d’electricitat a comunitats aïllades de forma autònoma, i contribuir així a la sostenibilitat de les formes de vida rurals en països en desenvolupament. En concret, l’electrificació mitjançant energia eòlica és una de les opcions tecnològiques emprades recentment en projectes implementats en la serra andina de Perú. Fins ara, aquests projectes s’han dissenyat sota el concepte d’instal•lació d’un micro-aerogenerador individual per a cada punt de consum, especialment per a comunitats amb una dispersió moderada. Tot i haver demostrar la seva idoneïtat, aquest tipus de disseny és millorable des del punt de vista d’augment de la sostenibilitat econòmica, social i ambiental dels projectes d’electrificació amb energia micro-eòlica.

Com a alternativa, es proposa un nou concepte de disseny per a comunitats disperses que considera la combinació d’equips individuals aïllats amb la generació i distribució d’electricitat mitjançant una o diverses micro-xarxes de distribució elèctrica. La localització dels diferents tipus d’aerogeneradors i el disseny de la micro-xarxa es decideixen considerant el recurs eòlic de cada punt i la localització i la demanda dels punts de consum. Aquesta alternativa de disseny incorpora l’opció d’utilitzar equips de generació més grans, proporcionalment més barats i de menor impacte ambiental, i evita condicionar el consum d’una família al recurs eòlic disponible a casa seva, augmentant l'impacte i el benefici econòmic i social sobre les persones beneficiaries, al temps que disminueix els requeriments i les despeses de manteniment.

En aquest treball es presenta un procés d’avaluació de recurs eòlic i un model matemàtic de programació lineal entera i mixta per al disseny de sistemes eólics amb possiblesmicro-xarxes. El procés d’avaluació de recurs i els resultats del model del model es validen mitjançant l’aplicació a un cas real implementat en la serra nord de Perú. Els resultats obtinguts redueixen els costos d’inversió inicial i utilitzen petites micro-xarxes, tot i la dispersió de la comunitat i la distància entre vivendes.