Un grupo de científicos de Irak ha investigado el uso de un sistema híbrido fotovoltaico y de conversión de residuos en energía (WTE, por sus iniciales en inglés) para apoyar la red eléctrica en la región de Al-Gharab del país. Esta región sufre interrupciones programadas del suministro eléctrico durante periodos de gran demanda, sobre todo en verano.
La red de distribución de Al-Gharab contiene 38 cargas en barras, con una demanda total de potencia activa de 7,25 MW y una potencia reactiva total de 5,18 Mvar. El sistema tiene una capacidad nominal de 10 MVA y una tensión de base de 11 kV.
Con el objetivo de apoyar la red con energía fotovoltaica y WTE, el grupo utilizó el software Open Distribution System Simulator (OpenDSS) para determinar la ubicación y el tamaño óptimos de los generadores distribuidos. También han utilizado datos municipales sobre residuos sólidos urbanos y producción de arroz para evaluar la capacidad de una WTE basada en tecnología de incineración.
«A partir de los cálculos del potencial de recuperación de energía (PRE) de los residuos agrícolas, en su mayoría cáscaras de arroz, y de los residuos sólidos urbanos (RSU), es posible adoptarlos como fuente de energía eléctrica para producir 3,7 MW a lo largo de 24 horas», afirman los académicos. «Esto significa que estos residuos pueden adaptarse para producir más de la mitad de la demanda eléctrica máxima de la región de Al-Gharab, que es de 7,25 MW».
Según los resultados de la simulación, la ubicación óptima de la planta WTE de 3,7 MW debería ser junto al autobús 1. Además, los resultados muestran que se necesitan tres plantas fotovoltaicas solares para apoyar el sistema: una estación de 750 KW en el bus 22, una planta de 300 KW en el bus 28 y un emplazamiento de 250 KW en el bus 16.
«La sincronización entre la generación de las plantas solares fotovoltaicas y las WTE abastece aproximadamente el 50% de la demanda de energía en la red de Al-Gharab a lo largo de 24 horas, lo que conduce a una reducción del 50% de la electricidad necesaria de la red nacional», subrayó el equipo. «Esto lleva a eliminar el problema de las interrupciones programadas del suministro eléctrico durante el periodo de máxima carga».
Además, el grupo descubrió que la producción distribuida propuesta mejora el rendimiento de la red de Al-Gharab al reducir las pérdidas totales de potencia activa en un 77%, las pérdidas totales de potencia reactiva en un 42% y el índice total de desviación de tensión en un 87%.
Los investigadores también descubrieron que, con el sistema híbrido de apoyo a la red, el coste nivelado de la energía (LCOE) en la región se reduce a 0,0877 $/kWh, un descenso del 7,7% en comparación con el sistema normal. El periodo de amortización simple de la adición de FV y WTE se calculó en 9,6 años.
Los resultados de la investigación se presentaron en el artículo «Integrating a solar PV power plants and waste-to-energy facility for stable power generation«, publicado en Case Studies in Chemical and Environmental Engineering. El grupo estaba formado por científicos de la Universidad iraquí de Kerbala, la Universidad femenina de Al-Zahraa y la Universidad de Tecnología.
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