Estudio de Prefactibilidad Técnica para la implementación de una microrred híbrida con Energía Solar Fotovoltaica y Biomasa en el municipio Rionegro, Santander: Caso de estudio Finca "Si Dios Quiere".

Aguilera Gil, Valeria Victoria; Vanegas Barbosa, Yineth Valentina

Estudio de Prefactibilidad Técnica para la implementación de una microrred híbrida con Energía Solar Fotovoltaica y Biomasa en el municipio Rionegro, Santander: Caso de estudio Finca "Si Dios Quiere".

dc.contributor.advisor	Garrido Silva, Gianina
dc.contributor.advisor	Ramírez Murillo, Harrynson
dc.contributor.author	Aguilera Gil, Valeria Victoria
dc.contributor.author	Vanegas Barbosa, Yineth Valentina
dc.contributor.corporatename	Universidad Santo Tomás	spa
dc.contributor.cvlac	https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001538476	spa
dc.contributor.cvlac	https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001614550	spa
dc.contributor.googlescholar	https://scholar.google.com/citations?hl=es&user=kFV2TV0AAAAJ	spa
dc.contributor.googlescholar	https://scholar.google.com/citations?hl=es&user=ou83QTIAAAAJ	spa
dc.contributor.orcid	https://orcid.org/0000-0002-6607-9626	spa
dc.contributor.orcid	https://orcid.org/0000-0002-3474-4783	spa
dc.coverage.campus	CRAI-USTA Bogotá	spa
dc.date.accessioned	2024-10-17T20:07:01Z
dc.date.available	2024-10-17T20:07:01Z
dc.date.issued	2024
dc.description	Contexto: En este documento se desarrolla un estudio de prefactibilidad técnica para la implementación de una microrred híbrida con energía solar fotovoltaica y biomasa en la finca “Si Dios Quiere”, ubicada en el municipio Rionegro, Santander, en este lugar se tienen recursos como: desechos orgánicos y radiación solar, los cuales podrían recibir un tratamiento que permita la generación de biogás y de energía eléctrica enfocado a atender las necesidades que presenta la finca al ser una Zona No Interconectada (ZNI). Método: Se realiza ciencia de datos, con el propósito de eliminar datos atípicos (Outliers) y encontrar patrones de datos. En el caso de la energía solar fotovoltaica, se aplica la técnica de distribución de agrupamiento por Clustering, y en el caso de la biomasa, se lleva a cabo un proceso de conversión digital/analógico, donde se obtiene una densidad de potencia diaria (DPB) mediante un análisis estadístico de datos adquiridos en pruebas de laboratorio de concentración de metano 𝐶𝐻4[𝑝𝑝𝑚]. Resultados: Se desarrolla el dimensionamiento conceptual del sistema, teniendo en cuenta el cuadro de cargas de la finca, y se evalúan las métricas de desempeño correspondientes, con el objetivo de evaluar la prefactibilidad del sistema. Conclusiones: La implementación de la biomasa como fuente de energía eléctrica es novedosa debido a que no se encuentran antecedentes, donde se realice algo similar a la contribución de este trabajo, también se evidencia que las métricas de desempeño permiten establecer la prefactibilidad técnica de la solución energética híbrida propuesta.	spa
dc.description.abstract	Context: This document presents a technical pre-feasibility study for the implementation of a hybrid microgrid with photovoltaic solar energy and biomass at the "Si Dios Quiere" farm, located in the municipality of Rionegro, Santander. It considers resources such as organic waste and solar radiation, which could undergo treatment to generate biogas and electricity with the purpose of meeting the needs of the farm, given that it is a Non-Interconnected Zone (NIZ). Method: Data science is applied to eliminate outliers and find data patterns. For photovoltaic solar energy, the clustering distribution technique is used, and for biomass, data processing is implemented to obtain a daily power density value (DPB) from methane 𝐶𝐻4 data [𝑝𝑝𝑚]. Results: The conceptual sizing of the system is developed, considering the farm's load chart, and the corresponding performance metrics are evaluated to assess the system's pre-feasibility. Conclusions: The implementation of biomass as a source of electrical energy is innovative since there are no projects similar to what is described in this document. It is also evident that performance metrics can estimate how the hybrid system would operate and whether it is feasible or not.	spa
dc.description.degreelevel	Pregrado	spa
dc.description.degreename	Ingeniero Electronico	spa
dc.format.mimetype	application/pdf	spa
dc.identifier.citation	Aguilera Gil, V. V. y Vanegas Barbosa, Y. V. (2024). Estudio de Prefactibilidad Técnica para la implementación de una microrred híbrida con Energía Solar Fotovoltaica y Bomasa en el municipio Rionegro, Santander: Caso de estudio Finca “Si Dios Quiere”. [Trabajo de Grado, Universidad Santo Tomás]. Repositorio Institucional.	spa
dc.identifier.instname	instname:Universidad Santo Tomás	spa
dc.identifier.reponame	reponame:Repositorio Institucional Universidad Santo Tomás	spa
dc.identifier.repourl	repourl:https://repository.usta.edu.co	spa
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11634/58372
dc.language.iso	spa	spa
dc.publisher	Universidad Santo Tomás	spa
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeniería Electrónica	spa
dc.publisher.program	Pregrado Ingeniería Electrónica	spa
dc.relation.references	. C. RAMOS-CÁRDENAS, D. C. HERNÁNDEZ-CIPAMOCHA, H. Y. PÉREZ ARENAS, and E. SIERRA-CÁRDENAS, “Análisis Y Perspectivas De La Implementación De Tecnologías Limpias Para La Generación De Energía En Colombia,” I3+, vol. 4, no. 2, pp. 23–42, 2022, doi: 10.24267/23462329.941.	spa
dc.relation.references	Mi. de M. y Energía, “Funcionamiento del Sector ¿ Cómo está integrado el sector eléctrico colombiano ?” [Online]. Available: https://www.minenergia.gov.co/es/misional/energia-electrica 2/funcionamiento-del-sector/	spa
dc.relation.references	UPME, “Ley 143 de 1994 (Julio 11),” no. 41. 1994. [Online]. Available: https://www.funcionpublica.gov.co/eva/gestornormativo/norma_pdf.php?i=46 31	spa
dc.relation.references	L. Republica, “La Republica.Pdf,” Mar. 10, 2023. [Online]. Available: https://www.larepublica.co/especiales/el-apagon-de-1992-1993/cerca-de-97- de-los-colombianos-tiene-acceso-a-la-energia-electrica-segun-minenergia 3565120#:~:text=del año pasado.-,Aún así%2C hay más de 400.000 hogares	spa
dc.relation.references	UPME, “Unidad de planeacion Minero Energética.” p. 3. [Online]. Available: http://www.upme.gov.co/Normatividad/Proyectos/PROYECTO_RESOLUCIO N_ julio_2011_1.pdf	spa
dc.relation.references	UPME, “Potencial energético departamental de la biomasa residual,” Atlas del Potencial Energ. la Biomasa Residual en Colomb., vol. Anexo E, pp. 155–172, 2007.	spa
dc.relation.references	D. Cardozo and K. Sánchez, “Diseño de un sistema fotovoltaico aislado para la generación de energía eléctrica en escuelas rurales de Norte de Santander Design of an isolated photovoltaic system for the generation of electric power in Rural Schools of Norte de Santander,” vol. 2, no. 1, pp. 50–66, 2017, [Online]. Available: http://gis.unicafam.edu.co/index.php/gis/article/view/43/74	spa
dc.relation.references	ONU, “Metano.pdf.” [Online]. Available: https://www.unep.org/es/noticias-y reportajes/video/por-que-se-habla-tanto-de	spa
dc.relation.references	G. Carvajal-Romo, M. Valderrama-Mendoza, D. Rodríguez-Urrego, and L. Rodríguez-Urrego, “Assessment of solar and wind energy potential in La Guajira, Colombia: Current status, and future prospects,” Sci. Direct, vol. 36, p. 15, 2019, doi: 10.1016/j.seta.2019.100531.	spa
dc.relation.references	P. Magazine, “Termotasajero.pdf.” 2023. [Online]. Available: https://www.pv magazine-latam.com/2023/01/17/entra-en-operacion-en-colombia-la-planta termotasajero-dos-solar-de-52-mw/	spa
dc.relation.references	M. de A. y D. Sostenible, “Flujo de Biomasa.pdf.” [Online]. Available: https://economiacircular.minambiente.gov.co/index.php/lineas-de accion/flujo-de-biomasa/	spa
dc.relation.references	G. López Martínez, C. Buriticá Arboleda, and E. Silva Lora, “La biomasa residual pecuaria como recurso energético en Colombia,” Visión electrónica, 2018, doi: 10.14483/22484728.14066.	spa
dc.relation.references	L. Republica, “La oferta hidráulica equivale a cerca de 69% de la matriz energética del país.” 2019. [Online]. Available: https://www.larepublica.co/especiales/minas-y-energia-marzo-2019/la-oferta-hidraulica-equivale-a-cerca-de-69-de-la-matriz-energetica-del-pais-2842181	spa
dc.relation.references	D. N. de Planeación, “Objetivos de Desarrollo Sostenible (7).” https://ods.dnp.gov.co/es/objetivos/energia-asequible-y-no-contaminante	spa
dc.relation.references	E. P. Nacional, “El Plan Nacional de Desarrollo marca la transición energética del país,” 2023.	spa
dc.relation.references	Gobernacion de Santander, “Plan de desarrollo de Santander 2020-2023,” vol. 4, no. 1, pp. 1–23, 2020.	spa
dc.relation.references	I. Granit, “What makes Colombia’s indigenous peoples adopt microgrids? Social acceptance and financial constraints in renewable energy diffusion,” Sci. Direct, vol. 101, 2023, doi: 10.1016/j.erss.2023.103132.	spa
dc.relation.references	C. Granados, M. Castañeda, S. Zapata, F. Mesa, and A. J. Aristizábal, “Feasibility analysis for the integration of solar photovoltaic technology to the Colombian residential sector through system dynamics modeling,” Energy Reports, vol. 8, 2022, doi: 10.1016/j.egyr.2022.01.154.	spa
dc.relation.references	A. Sagastume Gutiérrez, J. J. Cabello Eras, L. Hens, and C. Vandecasteele, “The energy potential of agriculture, agroindustrial, livestock, and slaughterhouse biomass wastes through direct combustion and anaerobic digestion. The case of Colombia,” J. Clean. Prod., vol. 269, 2020, doi: 10.1016/j.jclepro.2020.122317.	spa
dc.relation.references	G. Narvaez, L. F. Giraldo, M. Bressan, and A. Pantoja, “The impact of climate change on photovoltaic power potential in Southwestern Colombia,” Heliyon, vol. 8, no. 10, p. e11122, 2022, doi: 10.1016/j.heliyon.2022.e11122.	spa
dc.relation.references	M. V. Chamorro, E. E. Blanco, and J. P. Rojas, “Direct, diffuse and total solar radiation data set in La Guajira, Magdalena and Cesar departments - Colombia,” Data Br., vol. 33, p. 106397, 2020, doi: 10.1016/j.dib.2020.106397.	spa
dc.relation.references	C. M. M. Rocha, J. D. Pertuz Ortiz, and N. A. Rodriguez Ibanez, “A Diffuse Analysis Based on Analytical Processes to Prioritize Barriers in the Development of Renewable Energy Technologies in Alignment with the United Nations Sustainable Development Goals: Evidence from Guajira/Colombia,” Int. J. Energy Econ. Policy, vol. 13, no. 4, pp. 481–495, 2023, doi: 10.32479/ijeep.14380.	spa
dc.relation.references	C. P. Pérez-Rodríguez, L. A. Ríos, C. S. Duarte González, A. Montaña, and C. García-Marroquín, “Harnessing Residual Biomass as a Renewable Energy Source in Colombia: A Potential Gasification Scenario,” Sustain., vol. 14, no. 19, pp. 1–14, 2022, doi: 10.3390/su141912537.	spa
dc.relation.references	A. M. Rosso-Cerón, D. F. León-Cardona, and V. Kafarov, “Soft computing tool for aiding the integration of hybrid sustainable renewable energy systems, case of Putumayo, Colombia,” Renew. Energy, vol. 174, pp. 616–634, 2021, doi: 10.1016/j.renene.2021.04.106.	spa
dc.relation.references	L. F. Mulcué-Nieto, L. F. Echeverry-Cardona, A. M. Restrepo-Franco, G. A. García-Gutiérrez, F. N. Jiménez-García, and L. Mora-López, “Energy performance assessment of monocrystalline and polycrystalline photovoltaic modules in the tropical mountain climate: The case for Manizales-Colombia,” Energy Reports, vol. 6, pp. 2828–2835, 2020, doi: 10.1016/j.egyr.2020.09.036.	spa
dc.relation.references	L. Montoya-Duque, S. Arango-Aramburo, and J. Arias-Gaviria, “Simulating the effect of the Pay-as-you-go scheme for solar energy diffusion in Colombian off-grid regions,” Energy, vol. 244, p. 123197, 2022, doi: 10.1016/j.energy.2022.123197.	spa
dc.relation.references	M. S. Hossain and M. F. Rahman, “Hybrid solar PV/Biomass powered energy efficient remote cellular base stations,” Int. J. Renew. Energy Res., vol. 10, no. 1, pp. 329–342, 2020, doi: 10.20508/ijrer.v10i1.10542.g7911.	spa
dc.relation.references	J. Carreño, J. Anzurez, and G. Tinoco, “Research Facilities for Renewable Energy Management Considering Distributed Generation based on Microgrids.,” Ieee, vol. 2020, no. Ropec 2019, pp. 1–6, 2019.	spa
dc.relation.references	R. J. Macías et al., “Evaluation of the performance of a solar photovoltaic - Biomass gasifier system as electricity supplier,” Energy, vol. 260, no. December 2021, 2022, doi: 10.1016/j.energy.2022.125046.	spa
dc.relation.references	J. C. B. Hernández, C. Moreno, A. Ospino-Castro, C. Robles-Algarín, and J. Tobón-Perez, “A hybrid energy solution for the sustainable electricity supply of an irrigation system in a rural area of zona bananera, colombia,” Int. J. Energy Econ. Policy, vol. 11, no. 4, pp. 521–528, 2021, doi: 10.32479/ijeep.11014.	spa
dc.relation.references	Y. A. Munoz M, M. De Los Angeles Pinto C., and M. A. De La Rosa G, “Sizing of an island microgrid using demand side management strategies,” Int. Conf. Electr. Comput. Commun. Mechatronics Eng. ICECCME 2021, no. October, pp. 7–8, 2021, doi: 10.1109/ICECCME52200.2021.9590908.	spa
dc.relation.references	Ó. G. B. Monsalve and J. M. Téllez, “Contaminación ambiental por ondas electromag- néticas no ionizantes producto de tecnologías inalámbricas en ambientes al aire libre,” vol. 8, no. 2, pp. 57–72, 2018.	spa
dc.relation.references	O. Mart and M. I. Gonz, “Sistemas de almacenamiento energético mecánico en el mundo de la automoción,” 2014.	spa
dc.relation.references	D. E. L. A. Biomasa and D. E. L. O. S. Residuos, “Energía de la biomasa y de los residuos sólidos 18.1.,” Energía La Biomasa Y Los Residuos Sólidos, pp. 413–450.	spa
dc.relation.references	A. M. González Cabrera, “Biogás digestor,” Biogás, pp. 22–36, 2014, [Online]. Available: https://biblus.us.es/bibing/proyectos/abreproy/70603/fichero/3.+la+digestion+ anaerobia.pdf	spa
dc.relation.references	G. Moncayo Romero, “¿Que Es El Biogás?,” AQUA Limpia Eng., pp. 1–11, 2017.	spa
dc.relation.references	F. C. Mart, J. Mar, and I. L. Bravo, “Sistemas de Energía Térmica Análisis del Performance Ratio en Instalaciones Fotovoltaicas,” 2013.	spa
dc.relation.references	D. Singh and B. Singh, “Investigating the impact of data normalization on classification performance,” Appl. Soft Comput., vol. 97, p. 105524, 2020, doi: 10.1016/j.asoc.2019.105524.	spa
dc.relation.references	V. Guralnik and G. Karypis, “A scalable algorithm for clustering sequential data,” Proc. - IEEE Int. Conf. Data Mining, ICDM, pp. 179–186, 2001, doi: 10.1109/icdm.2001.989516.	spa
dc.relation.references	D. A. Alvarado-Ruiz, “Caracterizacion del crecimiento de colonias bacterianas utilizando segmentacion de imagenes con K-means,” 2023.	spa
dc.relation.references	I. D. E. Hidrologia and M. Y. Estudios, “FICHA METODOLÓGICA OPERACIÓN ESTADÍSTICA VARIABLES METEOROLÓGICAS Subdirección de Meteorología,” 2019.	spa
dc.relation.references	NASA, “NASA POWER Data Viewer.” https://power.larc.nasa.gov/data access-viewer/	spa
dc.relation.references	G. Z. LOZA and J. S. G. AGUILAR, “IMPLEMENTACIÓN DE UN BIODIGESTOR PARA EL APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE RESIDUOS ORGÁNICOS DE BUFALOS EN EL MUNICIPIO DE RIONEGRO, SANTANDER,” vol. 7, no. 3, p. 76, 2021.	spa
dc.relation.references	C. R. Mendivelso Cuellar and R. D. Rodriguez Pico, “Diseño de un Sistema de Medición de Variables para un Proceso de Biodigestión,” pp. 1–77, 2022.	spa
dc.relation.references	A. C. Lozano Ruíz, C. A. Sánchez Montealegre, and J. G. Ardila Marín, “Evaluación del potencial de generación de biogás de un biodigestor de excremento vía simulación con el software SIMBA®,” Ingeniería y Región, vol. 24. pp. 72–85, 2020. doi: 10.25054/22161325.2779.	spa
dc.relation.references	G.- Energ, Manual Biodigestores-familiares.	spa
dc.relation.references	Organismo Supervisor de la Inversión en Energía y Minería, “REPORTE DE ANÁLISIS ECONÓMICO SECTORIAL SECTOR ELECTRICIDAD -Año 9-No 16,” pp. 1–20, 2020, [Online]. Available: www.osinergmin.gob.pe	spa
dc.relation.references	D. A. R. Barkhouse, O. Gunawan, T. Gokmen, T. K. Todorov, and D. B. Mitzi, “Yield predictions for photovoltaic power plants:empirical validation,recent advances and remaining uncertainties,” Prog. Photovoltaics Res. Appl., vol. 20, no. 1, pp. 6–11, 2015, doi: 10.1002/pip.	spa
dc.rights	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia	*
dc.rights	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia	*
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2	spa
dc.rights.local	Abierto (Texto Completo)	spa
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/	*
dc.subject.keyword	Biomass	spa
dc.subject.keyword	Photovoltaic solar energy	spa
dc.subject.keyword	Non-Interconnected Zone	spa
dc.subject.keyword	Microgrid	spa
dc.subject.lemb	Ingeniería Electrónica	spa
dc.subject.lemb	Energías Renovables	spa
dc.subject.lemb	Análisis de Datos	spa
dc.subject.proposal	Biomasa	spa
dc.subject.proposal	Energía Solar Fotovoltaica	spa
dc.subject.proposal	Zona No Interconectada	spa
dc.subject.proposal	Microrred	spa
dc.title	Estudio de Prefactibilidad Técnica para la implementación de una microrred híbrida con Energía Solar Fotovoltaica y Biomasa en el municipio Rionegro, Santander: Caso de estudio Finca "Si Dios Quiere".	spa
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.coarversion	http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.type.drive	info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.local	Trabajo de grado	spa
dc.type.version	info:eu-repo/semantics/acceptedVersion