Diseño de una planta híbrida renovable con almacenamiento

Abstract

La combinación de tecnologías de generación fotovoltaica, eólica y almacenamiento a gran escala se ha vuelto cada vez más importante en todo el mundo para asegurar una generación de electricidad estable mediante fuentes de energías renovables. Así, en momentos de excesos de disponibilidad de los recursos renovables, la energía producida puede ser almacenada e inyectada a la red más tarde en momentos de mayor escasez. También, las plantas híbridas permiten aprovechar las complementariedades de distintos recursos renovables.\\ En este trabajo se propone un modelo matemático que optimiza la inversión en las distintas componentes que conforman una planta híbrida, esto es, la capacidad de generación solar, eólica y almacenamiento. El modelo toma las mejores decisiones desde una perspectiva de maximización de las utilidades de la planta híbrida asumiendo que ésta es tomadora de precios. Los datos de entrada del modelo corresponden a los costos unitarios de inversión, los perfiles eólicos y solares, y los pronósticos de precios spot de una barra en particular. El modelo contiene restricciones propias del mercado eléctrico chileno, como la eliminación de la capacidad de consumo de estas plantas. Es decir, la operación de estas plantas está limitada a solo inyectar energía hacia la red . El modelo se aplica en tres localizaciones diferentes del sistema chileno hacia el año 2025 , correspondientes a la zona norte, centro y sur de Chile. Este análisis permite obtener y analizar el diseño óptimo de plantas híbridas dependiendo de su localización, es decir, la disponibilidad del recurso en la zona específica y los precios spots característicos de dicha zona producto de las congestiones proyectadas de la red. Se obtiene como resultado las capacidades óptimas de los componentes que conforman la planta híbrida para cada zona, así como su operación eficiente, pudiendo analizar sus características principales.