Photovoltaic Power Plant Fossil Fuels Savings in an Isolated Electricity Generation System in Saudi Arabia

Abstract

[ES] El Reino de Arabia Saudita posee alrededor del 15,6% de las reservas mundiales probadas de petróleo crudo, solo superada por Venezuela. La producción de petróleo crudo de Arabia Saudita fue de 585 Mt y las exportaciones netas superaron los 375 Mt en 2016, lo que convierte a Arabia Saudita en el mayor productor de crudo de la OPEP. También es el mayor exportador de petróleo crudo en el mundo con importantes inversiones en el sector petrolero y bajos costos de producción. Además, el petróleo crudo es la principal fuente de ingresos de Arabia Saudita y cualquier problema que afecte a este valioso recurso natural puede dañar seriamente su economía.

Además, Arabia Saudita posee el 4,5% de las reservas probadas de gas natural del mundo. Produjo aproximadamente 109,4 Bcm en 2016], aunque todo el gas natural saudí se usa en el país y no se exporta.

Sin embargo, existe un serio problema energético en el país. El consumo de petróleo crudo y gas natural en Arabia Saudita ha crecido a una tasa promedio anual de 5.4% y 5.1% desde el año 2000 alcanzando 167.9 Mt y 4.7 Bcm en 2016 respectivamente, lo que genera preocupación sobre la capacidad del país para mantener futuras exportaciones de petróleo crudo. o incluso convertirse en un importador neto de petróleo crudo en poco más de 20 años.

Una de las principales razones del aumento en el consumo local de petróleo crudo es el hecho de que la mayoría absoluta de la generación de electricidad en Arabia Saudita se basa en fuentes de combustibles fósiles (gas natural, petróleo crudo, combustible pesado y diesel).

Además, el rápido crecimiento de la población y la expansión de la infraestructura industrial, junto con las bajas tarifas de electricidad, aumentan continuamente la demanda de electricidad y, en consecuencia, de combustibles fósiles. El aumento en el consumo de electricidad y el enorme consumo de combustibles fósiles ha causado daños visibles al medio ambiente en diversas formas. La Autoridad Reguladora de la Electricidad y la Cogeneración de Arabia Saudita prevé que la demanda de electricidad aumente de 80 GWe en 2020 a más de 120 GWe en 2030.

El objetivo de esta investigación es determinar cuánto combustible fósil se podría ahorrar anualmente mediante la optimización de la combinación de generación de energía en un sistema aislado de generación eléctrica de una ciudad determinada en Arabia Saudita mediante la inversión en un tipo específico de planta de energía sostenible y renovable conectada a la red eléctrica sin una instalación de almacenamiento de energía.

[EN] The Kingdom of Saudi Arabia is in possession of about 15.6% of the world s proven crude oil reserves, only second to Venezuela. The crude oil production of Saudi Arabia was at 585 Mt and the net exports exceeded 375 Mt in 2016, making Saudi Arabia by far the biggest crude oil producer in OPEC. It is also the biggest crude oil exporter in the world having significant investments in the oil sector and low production costs. In addition, crude oil is Saudi Arabia s main source of income and any problem that affects this precious natural resource can seriously harm its economy.

Moreover, Saudi Arabia has 4.5% of the world s proven natural gas reserves. It produced about 109.4 Bcm in 2016], although all Saudi natural gas is used domestically and not exported.

Nevertheless, there exists a serious energetic problem in the country. Crude oil and natural gas consumption in Saudi Arabia has grown at an average annual rate of 5.4% and 5.1% since the year 2000 reaching 167.9 Mt and 4.7 Bcm in 2016 respectively, raising concerns over the ability of the country to maintain future crude oil exports or even becoming a net importer of crude oil in a little more than 20 years.

One of the main reasons for the increase in the local crude oil consumption is the fact that the absolute majority of electricity generation in Saudi Arabia is based on fossil fuel sources (Natural gas, Crude oil, Heavy fuel oil and Diesel).

Furthermore, the rapidly growing population and the expanding industrial infrastructure, along with low electricity tariffs, is continuously increasing the demand on electricity and consequently fossil fuels. The increase in electricity consumption and the huge consumption of fossil fuels has caused visible damage to the environment in various forms. The demand for electricity is predicted by the Electricity and Cogeneration Regulatory Authority of Saudi Arabia to increase from 80 GWe by 2020 to more than 120 GWe by 2030.

The objective of this research is to determine how much fossil fuel could be saved yearly by optimizing the power generation mix in an isolated electricity generation system of a certain city in Saudi Arabia by means of investing in a specific kind of sustainable utility scale grid connected renewable energy power plant without an energy storage facility.