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Standards review of distributed generation and impact analysis of renewable penetration in a remote microgrid. Case study: San Cristobal Island, Galapagos Archipelago

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2018-06
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2018-07-06
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El presente Trabajo de Fin de Grado pretende realizar un estudio de las reglamentaciones de Generación Distribuida y la planificación energética de la Isla San Cristóbal (Galápagos, Ecuador) para abordar tres retos asociados a la Generación Distribuida. Estos retos son el control de la calidad de la energía inyectada por los generadores, su viabilidad económica y su capacidad de almacenaje energético. Para tratar el primer reto se ha realizado un estudio de las limitaciones técnicas que se imponen a estos generadores a través de 37 Regulaciones. Se han seleccionado los parámetros técnicos a través de los cuales se regula la calidad de la energía y tras su explicación, se ha realizado una comparativa de cómo se tratan estos parámetros en cada regulación. Para el estudio de los otros dos retos, se han realizado simulaciones mediante el software Homer Pro de la implementación de Generación Distribuida en la Isla de San Cristóbal. Estas simulaciones considerarán tres escenarios diferentes, el primero basado en la situación actual de la Isla, el segundo en la posibilidad de abastecimiento por renovables en un 50% y el último considera el completo abastecimiento por renovables. Dado que el software proporciona resultados económicos además de eléctricos, es posible analizar los dos retos a través de éstos. Por un lado, los resultados de la comparativa regulatoria demuestran que aún no existe un consenso respecto a estos sistemas, lo cual supone un inconveniente para el desarrollo de esta tecnología. Mediante las simulaciones se han obtenido resultados inesperados en relación a la viabilidad económica, puesto que una mayor penetración de renovables crearía un resultado más favorable. Por otro lado, ha quedado demostrado que la tecnología actual de almacenamiento supone un lastre para que escenarios de Generación Distribuida con alta penetración de renovable sean competitivos energética y económicamente.
This Bachelor Thesis aims to perform a study of the Distributed Generation regulations and an electric planification of San Cristobal Island (Galapagos, Ecuador) to analyze three challenges related with the Distributed Generation. These challenges are power quality of the service provided by the generators, its economic feasibility, and its power storage capacity. To deal with the first challenge, a study of the technical requirements imposed on the generators through 37 different regulations has been performed. The most relevant technical parameters through which the standards control the energy quality delivered have been selected, and after explaining them, a comparison among the standards has been done. To study the other two challenges, different simulations of the implementation of Distributed Generation in San Cristobal Island have been performed with the software Homer Pro. These simulations consider three different scenarios, the first one is the actual configuration of the island, the second one considers a service of 50% renewable energies, and the last one is a scenario totally supplied by renewables. As the software displays the economic and electric results, it will be possible to address both challenges through it. The regulation comparison has demonstrated that there is a lack of harmonization among the standards, which can put at risk the development of this technology. The simulations have shown unexpected results in regard of the economic feasibility, as the scenario which considered half of the supply coming from renewables was more competitive than the diesel fueled one. With respect the storage capacity, it has been proven that the current technology is not enough developed, and it is an impediment for the distributed generation to be competitive.
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Keywords
Distributed generation, Regulation, Standards, Homer Pro, San Cristóbal, Electrical energy
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