Diseño y cálculo de un sistema de producción eléctrico con recursos solar y biomasa y de la red de distribución para el suministro a la población aislada de Torrecillas de Nacaome en Honduras

Abstract

[ES] En el siguiente TFM se va a realizar el diseño de la red eléctrica de una población llamada Torrecillas de Nacaome situada en Honduras. Actualmente está totalmente aislada, no dispone ni de red eléctrica ni de agua corriente. Dada las condiciones de esta población, la posibilidad de acceder a la red eléctrica pública es realmente complicado, por ello se plantea la posibilidad de instalar una central híbrida de producción de energía eléctrica mediante el recurso solar y biomasa. La población cuenta con 60 viviendas, aproximadamente 41 de ellas se encuentran en la parte central de la población, 19 están separadas del núcleo urbano. Inicialmente se estima la demanda eléctrica de esta localidad utilizando como referencia otras poblaciones similares a ella, además también se ha tenido en cuenta que estas poblaciones no suelen disponer de una gran cantidad de elementos eléctricos que sean necesarios de alimentar eléctricamente. Una vez se estima la demanda eléctrica, se plantean diferentes escenarios para realizar tanto la central eléctrica como la red de distribución. Ya que hay diferentes viviendas que se encuentran separadas del núcleo urbano, se diseñan diferentes posibilidades incluyendo toda la población en la misma red eléctrica o se considera la posibilidad de aislar algunas de ellas. Para conocer exactamente la cantidad de potencia a instalar de cada uno de los elementos necesarios para la central, se hace uso del software HOMER. Este Software simula diferentes configuraciones de sistemas híbridos hasta llegar a la solución óptima. Las diferentes configuraciones se analizan y comparan para llegar a la mejor alternativa planteada. Para realizar correctamente toda la red de distribución, una vez conocida la configuración óptima se realiza el cálculo para conocer las secciones de cada parte del cableado de la instalación.

[EN] The following TFM will develop the design of the electrical network of a town called Torrecillas de Nacaome in Honduras. Currently, the small town is completely isolated and has neither electricity nor running water. Given the conditions of this town, the possibility of accessing the public electricity network is very complicated. Therefore, it is suggested that a hybrid power plant for electricity production using solar and biomass resources is developed and installed there. The town has 60 houses approximately 41 of them are located in the central part of the town and 19 are on the outskirts. The electricity demand of this town is estimated using data collected from other towns of similar size. It has also been taken into account that these towns do not usually have a large number of electrical elements that are necessary to feed electrically. Once the electrical demand is estimated, different scenarios are proposed for both the power plant and the distribution network. Since there are houses that are separated from the urban nucleus, potential designs may vary. Designs may be limited to the town center or also include the houses located outside of the town center. HOMER Software can be used to know the exact amount of electrical power to be installed for each of the elements necessary for the power plant. This software simulates different configurations of hybrid systems until the optimal solution is found. The different configurations are analyzed and compared in order to determine the best alternative. In order to correctly establish the whole distribution network, once the optimal configuration is known, the calculation is made to determine the sections of each part of the wiring of the installation.

[CAT] En el present TFM es realitzarà el disseny de la xarxa elèctrica d'una població anomenada Torrecillas de Nacaome situada a Hondures. Actualment, està totalment aïllada i no disposa ni de xarxa elèctrica ni d'aigua corrent. Degut a les condicions d'aquesta població, la possibilitat d'accedir a la xarxa elèctrica pública és realment complicat, és per això que es planteja la possibilitat d'instal·lar una central híbrida de producció d'energia elèctrica mitjançant el recurs solar i biomassa. La població compta amb 60 habitatges aproximadament, 41 d'ells es troben en la part central de la població i 19 estan separats del nucli urbà. Inicialment s'estima la demanda elèctrica d'aquesta localitat utilitzant com a referència altres poblacions similars a ella. A més a més, també s'ha tingut en compte que aquestes poblacions no solen disposar d'una gran quantitat d'elements elèctrics que siguen necessaris d'alimentar elèctricament. Una vegada s'estima la demanda elèctrica, es plantegen diferents escenaris per a realitzar tant la central elèctrica com la xarxa de distribució. Ja que hi ha diferents habitatges que es troben separades del nucli urbà, es dissenyen diferents possibilitats incloent tota la població en la mateixa xarxa elèctrica o es considera la possibilitat d'aïllar algunes d'elles. Per a conéixer exactament la quantitat de potència a instal·lar de cadascun dels elements necessaris per a la central, es fa ús del programari HOMER. Aquest Programari simula diferents configuracions de sistemes híbrids fins a arribar a la solució òptima. Les diferents configuracions s'analitzen i es comparen per a arribar a la millor alternativa plantejada. Per a realitzar correctament tota la xarxa de distribució, una vegada coneguda la configuració òptima es realitza el càlcul per a conéixer les seccions de cada part del cablejat de la instal·lació.