Un estudio realizado por investigadores del Instituto de Tecnología Energética de Noruega ha analizado la viabilidad tecnoeconómica de la hibridación de un hipotético sistema hidroeléctrico en cascada con energía fotovoltaica flotante (FPV) y energía fotovoltaica montada en tierra (GPV) en las condiciones del mercado del África subsahariana. En este tipo de sistema híbrido, un depósito aguas arriba está conectado a un depósito aguas abajo y los FPV se pueden instalar en cada depósito.
"Este estudio tiene como objetivo resaltar cómo el funcionamiento con tarifas las XNUMX horas del día y precios de energía variables con y sin compromisos de carga afecta el dimensionamiento óptimo del sistema híbrido a escala de servicios públicos conectado a la red", dijeron los científicos, señalando que la hibridación de servicios públicos La energía fotovoltaica a gran escala con energía hidroeléctrica puede ser “una forma factible de reducir la variabilidad estacional en la generación de energía renovable”.
El estudio encontró que las ganancias anuales de los productores para un sistema hidroeléctrico híbrido aumentaron entre un 18% y un 21% y entre un 0% y un 4% para un esquema de acuerdo de compra de energía (PPA) de tres tarifas y un esquema de mercado spot, respectivamente, en comparación con un sistema exclusivamente hidroeléctrico en Condiciones del mercado del África subsahariana. También descubrió que la hibridación con GPV de seguimiento de un solo eje puede ser una “opción tecnoeconómicamente más factible en comparación con el sistema FPV” debido al menor gasto de capital y al mayor rendimiento energético del GPV.
“Además, se estima que el gasto de capital de FPV debería ser entre un 42% y un 57% menor que el de la energía fotovoltaica montada en tierra (GPV) con seguimiento de un solo eje para que el sistema hidro-FPV alcance la misma ganancia anual para el productor que la hidroeléctrica. -Sistema GPV”, explicaron los investigadores.
Basaron los supuestos tecnoeconómicos para los sistemas FPV y GPV en estimaciones de la evaluación comparativa de costos del Laboratorio Nacional de Energía Renovable del Departamento de Energía de EE. UU. para sistemas fotovoltaicos, considerando costos irrecuperables los gastos operativos fijos y de capital relacionados con el sistema hidroeléctrico establecido. Para los datos sobre las condiciones del mercado de energía, el documento utilizó datos históricos del mercado de precios al contado del Southern African Power Pool (SAPP) de 2014 a 2021.
El caso de estudio también supone la conexión del sistema híbrido a la red nacional, con una potencia máxima de 126 MW. Además, el artículo propone un "modelo de programación lineal para el dimensionamiento/programación óptimos de un sistema híbrido hidro-FPV".
Durante un año de clima seco, la hibridación de plantas hidroeléctricas con FPV puede compensar la reducción de la producción hidroeléctrica, lo que resulta en un aumento del 4% en las ganancias anuales de los productores. Sin embargo, en los años de clima húmedo, no se observó que la hibridación de la planta hidroeléctrica con FPV fuera económicamente viable, mientras que en los años medianos, sólo se puede lograr un aumento insignificante en las ganancias anuales del productor (menos del 0.1%), debido a los límites de capacidad de la red. sobre el potencial del FPV para participar en el mercado spot durante las horas pico de precios. “Además, se observa que el sistema hidro-GPV genera mayores ganancias anuales para los productores en comparación con el sistema hidro-FPV en todos los escenarios analizados (alrededor del 13-18%)”, señala el documento.
Los hallazgos están disponibles en el informe “Viabilidad tecnoeconómica de los sistemas híbridos hidro-FPV en África subsahariana en diferentes condiciones de mercado”, publicado en Energía renovable.
“Los resultados resaltan los efectos de diferentes esquemas de mercado y diferentes años climáticos en el dimensionamiento y operación del sistema híbrido. Sin embargo, en el modelado a largo plazo, la solidez de los resultados podría mejorarse incluyendo métodos de optimización estocástica en el análisis tecnoeconómico de los sistemas híbridos-FPV”, concluyeron los investigadores.
Fuente de pv magazine
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