Dimensionamiento de sistemas híbridos de generación renovable con almacenamiento para la completa descarbonización de la isla de El Hierro

Abstract

[ES] La isla de El Hierro se ha convertido en los últimos años en un referente de sostenibilidad gracias a sus iniciativas de descarbonización. Un ejemplo destacado es la central hidroeólica de Gorona del Viento, que actualmente cubre aproximadamente un 50% de la demanda eléctrica con fuentes renovables. Sin embargo, una parte de la energía consumida aún proviene de plantas de generación eléctrica que utilizan combustibles fósiles, produciendo grandes emisiones de CO2 que contribuyen al cambio climático y deterioran el medio ambiente. Este Trabajo Fin de Grado tiene como objetivo principal dimensionar un sistema integral que permita satisfacer toda la demanda eléctrica de la isla utilizando exclusivamente energías renovables, específicamente solar fotovoltaica y eólica complementadas con sistemas de almacenamiento mediante bombeo hidráulico. El estudio se basa en datos de demanda y generación del año 2022, proporcionando una visión realista y actualizada. Para abordar el problema, se realizará un análisis detallado del potencial solar y eólico de la isla, así como de la demanda energética registrada durante 2022. Se dimensionarán los sistemas de generación renovable necesarios para cubrir dicha demanda y se evaluará la capacidad de almacenamiento requerida para garantizar un suministro continuo y estable. Además, se incluirá un análisis económico para evaluar la viabilidad financiera del proyecto y se estudiará el impacto ambiental y social, destacando los beneficios que la descarbonización traerá a la comunidad local. Este trabajo no solo pretende contribuir al desarrollo sostenible de El Hierro, sino también servir como un modelo replicable para otras regiones que buscan reducir su dependencia de los combustibles fósiles y avanzar hacia un futuro energético más sostenible.

[CA] L’illa d’El Hierro s’ha convertit en els últims anys en un referent de sostenibilitat gràcies a les seues iniciatives de descarbonització. Un exemple destacat és la central hidroeòlica de Gorona del Viento, que actualment cobreix aproximadament un 50% de la demanda elèctrica amb fonts renovables. No obstant això, una part de l'energia consumida encara prové de plantes de generació elèctrica que utilitzen combustibles fòssils, produint grans emissions de CO2 que contribueixen al canvi climàtic i deterioren el medi ambient. Aquest Treball Fi de Grau té com a objectiu principal dimensionar un sistema integral que permeta satisfer tota la demanda elèctrica de l'illa utilitzant exclusivament energies renovables, específicament solar i eòlica complementades amb sistemes d'emmagatzematge mitjançant bombament hidràulic. L'estudi es basa en dades de demanda i generació de l'any 2022, proporcionant una visió realista i actualitzada. Per abordar el problema, es realitzarà una anàlisi detallada del potencial solar i eòlic de l'illa, així com de la demanda energètica registrada durant 2022. Es dimensionaran els sistemes de generació renovable necessaris per cobrir aquesta demanda i s'avaluarà la capacitat d'emmagatzematge requerida per garantir un subministrament continu i estable. A més, s'inclourà una anàlisi econòmica per avaluar la viabilitat financera del projecte i s'estudiarà l'impacte ambiental i social, destacant els beneficis que la descarbonització portarà a la comunitat local. Aquest treball no només pretén contribuir al desenvolupament sostenible d'El Hierro, sinó també servir com un model replicable per a altres regions que busquen reduir la seua dependència dels combustibles fòssils i avançar cap a un futur energètic més sostenible.

[EN] The island El Hierro has become a benchmark for sustainability in recent years thanks to its decarbonization initiatives. A prominent example is the Gorona del Viento hydro-wind power plant, which currently covers approximately 50% of the electricity demand with renewable sources. However, a part of the energy consumed still comes from power plants that use fossil fuels, producing large CO2 emissions that contribute to climate change and deteriorate the environment. This final Degree Project aims to size a comprehensive system that can meet the entire electricity demand of the island using exclusively renewable energies, specifically solar and wind, complemented by Hydraulic pumping. The study is based on demand and generation data from 2022, providing a realistic and updated view. To address the problem, a detailed analysis of the solar and wind potential of the island will be carried out, as well as the energy demand recorded during 2022. The necessary renewable generation systems to cover this demand will be sized, and the required storage capacity will be evaluated to ensure a continuous and stable supply. Additionally, an economic analysis will be included to assess the financial feasibility of the project, and the environmental and social impact will be studied, highlighting the benefits that decarbonization will bring to the local community. This work not only aims to contribute to the sustainable development of El Hierro but also to serve as a replicable model for other regions seeking to reduce their dependence on fossil fuels and move towards a more sustainable energy future.