Diseño de un sistema híbrido renovable para suministro de electricidad a una comunidad rural aislada en la zona del triángulo Ixil, Guatemala

Abstract

[ES] El presente Trabajo Final de Máster tiene como objetivo proponer una solución para la electrificación de una comunidad aislada de Guatemala. Se desea priorizar el empleo de recursos renovables para fomentar la soberanía energética en la región. Se ha estudiado el contexto energético de Guatemala y del municipio de Nebaj, donde está ubicada la comunidad de Xecotz, que fue la seleccionada para el estudio. Tras la realización de un diagnóstico participativo en la comunidad se han recogido las informaciones necesarias para analizar las necesidades energéticas y los recursos disponibles, además de posibles restricciones y limitaciones. Se ha evaluado la demanda energética, con enfoque en la electricidad, y se han hecho predicciones para su evolución al largo del tiempo de análisis, por medio de las cuales se crearon algunos escenarios. Empleando el software HOMER se han simulado distintas configuraciones de sistemas híbridos para encontrar la solución optima. Tras un análisis de sensibilidad se ha verificado la influencia de la evolución de demanda y del caudal de diseño de la microcentral hidroeléctrica en la configuración óptima del sistema. Con las consideraciones adicionales se ha elaborado un análisis de la factibilidad tecno-económico, ambiental y social. Se han propuesto distintas opciones para la implementación del proyecto, aunque se reconoce que en esta etapa muchos factores con alta influencia en el proceso de toma de decisión no son conocidos. Por fin, se discuten los distintos modelos de tarifación y se propone una tarifa visando la sostenibilidad del proyecto a largo plazo. Se concluye que el sistema híbrido es una alternativa muy interesante frente a la extensión de la red para la comunidad en cuestión, principalmente si aplicado un modelo comunitario de gestión. Este estudio puede servir como guía para la implementación futura de este proyecto y de otros en la región, por lo que su objetivo principal es logrado.

[EN] This Master's Final Project aims at proposing a solution for the electrification of an isolated community in Guatemala. It is desired to prioritize the use of renewable resources to promote energy sovereignty in the region. The energy context of Guatemala has been studied as well as of the municipality of Nebaj, where the community of Xecotz, which was selected for the study, is located. After conducting a participatory diagnosis in the community, the necessary information has been collected to analyze energy needs and available resources, as well as possible restrictions and limitations. The energy demand has been evaluated focusing on electricity, and future predictions have been made over the time of analysis. By means of that some scenarios were created. Using HOMER software, different configurations of hybrid systems have been simulated to find the optimal solution. After a sensitivity analysis, the influence of the evolution of demand and the design flow of the micro hydro power plant on the optimal configuration of the system has been verified. Adding some considerations, an analysis of the techno-economic, environmental and social feasibility has been elaborated. Different options have been proposed for the implementation of the project, although it is recognized that at this stage many factors with high influence on the decision-making process are not known. Finally, the different tariff models are discussed and a tariff is proposed aiming at the long-term sustainability of the project. As a conclusion, the hybrid system is a very interesting alternative in comparison to the extension of the network for the community in question, mainly if a community management model is applied. This study can serve as a guide for the future implementation of this project and others in this region, so that its main objective is achieved.