Análisis de viabilidad de la cobertura de la demanda eléctrica en sistemas aislados e interconectados mediante tecnologías de producción de energía renovable: aplicación al sistema eléctrico español

Abstract

[ES] En el presente Trabajo de Final de Grado se realiza un análisis de viabilidad para estudiar la posibilidad de cubrir totalmente la demanda energética tanto en sistemas aislados como interconectados con fuentes de producción 100% renovables. La metodología desarrollada desarrolla un estudio técnico-económico y se aplica para modelar la demanda del sistema eléctrico español. El estudio de viabilidad técnica desarrolla una metodología para el dimensionamiento de instalaciones renovables, a partir de la obtención y el análisis de la demanda energética de dos casos de aplicación, tanto a sistemas aislados (zonas no interconectadas o sistemas insulares) como en redes interconectadas. En base a los procedimientos analizados, se modelizará la demanda eléctrica tanto a nivel peninsular (interconectado con el resto del sistema europeo) como a nivel insular. Una vez determinada la demanda a satisfacer, se caracterizarán las diversas fuentes de energía renovable disponibles (eólica, solar, hidráulica, geotérmica, undimotriz, mareomotriz, biomasa, etcétera) de acuerdo con sus parámetros técnicos y económicos de funcionamiento. Para realizar el análisis de viabilidad, se analizarán la capacidad de cada una de las fuentes renovables estudiadas por separado para cubrir la totalidad de la demanda del área considerada, así como combinaciones de varias de ellas. A lo largo de este proceso se identifican otros parámetros de diseño, como el contexto medioambiental y económico o los recursos energéticos disponibles en la zona.

[EN] In this Final Degree Project, a viability analysis is carried out to study the possibility of fully covering the energy demand in both isolated and interconnected systems with 100% renewable production sources. The methodology developed develops a technical-economic study and is applied to model the demand of the Spanish electricity system. The technical feasibility study develops a methodology for the sizing of renewable installations, based on obtaining and analysing the energy demand of two cases of application, both in isolated systems (non-interconnected areas or island systems) and in interconnected networks. Based on the procedures analysed, electricity demand will be modelled both at a peninsular level (interconnected with the rest of the European system) and at an island level. Once the demand to be satisfied has been determined, the various renewable energy sources available (wind, solar, hydraulic, geothermal, wave, tidal, biomass, etc.) will be characterised according to their technical and economic operating parameters. In order to carry out the feasibility analysis, the capacity of each of the renewable sources studied separately will be analysed in order to cover the total demand of the area considered, as well as combinations of several of them. Throughout this process other design parameters are identified, such as the environmental and economic context or the energy resources available in the area.

[VL] En el present Treball de Final de Grau es realitza una anàlisi de viabilitat per a estudiar la possibilitat de cobrir totalment la demanda energètica tant en sistemes aïllats com interconnectats amb fonts de producció 100% renovables. La metodologia desenvolupada combina un estudi tècnic amb un estudi socioeconòmic i s'aplica per a modelar la demanda del sistema elèctric espanyol. L'estudi de viabilitat tècnica desenvolupa una metodologia per al dimensionament d'instal·lacions renovables, a partir de l'obtenció i l'anàlisi de la demanda energètica de dos casos d'aplicació, tant a sistemes aïllats (zones no interconnectades o sistemes insulars) com en xarxes interconnectades. Sobre la base dels procediments analitzats, es modelitzarà la demanda elèctrica espanyola tant a nivell peninsular (interconnectat amb la resta del sistema europeu) com a nivell insular. Una vegada determinada la demanda a satisfer, es caracteritzaran les diverses fonts d'energia renovable disponibles (eòlica, solar, hidràulica, geotèrmica, de les ones, mareomotriu, biomassa, etcètera) d'acord amb els seus paràmetres tècnics i econòmics de funcionament. Per a realitzar l'anàlisi de viabilitat, s'analitzaran la capacitat de cadascuna de les fonts renovables estudiades per separat per a cobrir la totalitat de la demanda de l'àrea considerada, així com combinacions de diverses d'elles. Al llarg d'aquest procés s'identifiquen altres paràmetres de disseny, com el context mediambiental, econòmic i social o els recursos energètics disponibles en la zona.