Estrategia de optimización del tamaño de sistemas híbridos de energía

Abstract

Se presenta en este trabajo un método sistematizado para la elección del tamaño óptimo de plantas de potencia híbridas. En pro de una formulación general del problema, este estudio se basa en una metodología de modelización de interfaces de energía o “energy hubs” descrita anteriormente en la literatura. La optimización resultante minimiza una función objetivo basada en costes y eficiencias de los elementos del sistema, teniéndose en cuenta asimismo las restricciones presentes y las condiciones de funcionamiento estimadas, léanse precios futuros de la energía, disponibilidad de las fuentes y demandas energéticas. La arquitectura óptima encontrada constituye asimismo un marco para el posterior diseño del controlador del sistema. Usando este planteamiento general, se optimiza el tamaño de una instalación consistente en generador eólico, baterías y almacenamiento intermedio de hidrógeno. Como condiciones de funcionamiento, se usaron datos reales de viento y de demandas residenciales. El sistema de almacenamiento intermedio de hidrógeno integra electrolizador, pila de combustible y tanques de hidrógeno. Comparando la arquitectura híbrida óptima con otras distribuciones posibles, se obtienen mejoras en el coste de hasta el 30% con respecto a los casos más desfavorables.