Impacto de la generación distribuida mediante sistemas fotovoltaicos de autoconsumo en circuitos urbanos

Autores/as

  • Córdova-Guamanquispe Diego Fernando Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (CIYA), Ingeniería Eléctrica, Universidad Técnica de Cotopaxi. Latacunga, Ecuador. https://orcid.org/0009-0005-1374-0299
  • Marrero-Ramírez Secundino Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (CIYA), Ingeniería Eléctrica, Universidad Técnica de Cotopaxi. Latacunga, Ecuador. https://orcid.org/0000-0001-5161-545X
  • Pujos-Calapiña Deysi Gabriela Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (CIYA), Ingeniería Eléctrica, Universidad Técnica de Cotopaxi. Latacunga, Ecuador.

Palabras clave:

Autoconsumo, Generación distribuida, sostenibilidad energética, red de distribución, energía renovable, sistema eléctrico

Resumen

DOI: https://doi.org/10.46296/ig.v8i15.0241

Resumen

En la actualidad, los sistemas eléctricos de distribución enfrentan desafíos significativos como pérdidas técnicas, sobrecargas en las líneas y la creciente demanda energética. Por tanto, se centró en analizar cómo una red urbana se incide la generación distribuida, priorizando la eficiencia operativa y el cumplimiento de normativas técnicas. El estudio abordó el comportamiento de algunos sistemas al integrar generación distribuida y satisfacer la demanda en sectores específicos, especialmente en condiciones de sobrecarga que afectan la confiabilidad del sistema. La metodología empleada incluyó el análisis de flujo de potencia, la modelación de circuitos equivalentes y simulaciones computacionales para evaluar diversos escenarios de la red. Los hallazgos muestran la posibilidad de realizar gestión equilibrada de las potencias para optimizar el uso de activos existentes y el fortaleciendo la planificación de la transmisión de energía. Este estudio destaca la importancia de incorporar generación distribuida y su viabilidad técnica en un alimentador. Ello contribuye a su vez a la sostenibilidad energética y a la implementación de estrategias para asegurar un suministro confiable y escalable, que permita un desarrollo sostenible de las ciudades con la inyección de potencia en contextos de alta demanda, la reducción de pérdidas de energía al acercar la generación de energía al consumidor en las redes de distribución.

Palabras clave: Autoconsumo, Generación distribuida, sostenibilidad energética, red de distribución, energía renovable, sistema eléctrico.

Abstract

Today, electrical distribution systems face significant challenges such as technical losses, line overloads and increasing energy demand. Therefore, the study focused on analyzing how an urban network is affected by distributed generation, prioritizing operational efficiency and compliance with technical regulations. The study addressed the behavior of some systems when integrating distributed generation and meeting demand in specific sectors, especially under overload conditions that affect system reliability. The methodology used included power flow analysis, equivalent circuit modeling and computer simulations to evaluate various network scenarios. The findings show the possibility of performing balanced power management to optimize the use of existing assets and strengthening energy transmission planning. This study highlights the importance of incorporating distributed generation and its technical feasibility in a feeder. This in turn contributes to energy sustainability and the implementation of strategies to ensure a reliable and scalable supply, allowing sustainable development of cities with the injection of power in high demand contexts, the reduction of energy losses by bringing energy generation closer to the consumer in distribution networks.

Keywords: Self-consumption, distributed generation, energy sustainability, distribution network, renewable energy, electrical system.

Información del manuscrito:
Fecha de recepción:
16 de octubre de 2024.
Fecha de aceptación: 19 de diciembre de 2024.
Fecha de publicación: 10 de enero de 2025.

Citas

Y. Hu et al., “Research progress and prospects of ecosystem carbon sequestration under climate change (1992–2022),” Ecol Indic, vol. 145, p. 109656, Dec. 2022, doi: 10.1016/j.ecolind.2022.109656.

J. Han, K. Han, T. Han, Y. Wang, Y. Han, and J. Lin, “Data-driven distributionally robust optimization of low-carbon data center energy systems considering multi-task response and renewable energy uncertainty,” Journal of Building Engineering, p. 111937, Jan. 2025, doi: 10.1016/j.jobe.2025.111937.

N. , Khadka, A. , Bista, B. , Adhikari, A. , Shrestha, D. , Bista, and B. Adhikary, “Current Practices of Solar Photovoltaic Panel Cleaning System and Future Prospects of Machine Learning Implementation,” IEEE Access, vol. 8, pp. 135948–135962, 2020, doi: 10.1109/ACCESS.2020.3011553.

S. Dadi Riskiono, L. Oktaviani, and F. Mulya Sari, “IMPLEMENTATION OF THE SCHOOL SOLAR PANEL SYSTEM TO SUPPORT THE AVAILABILITY OF ELECTRICITY SUPPLY AT SDN 4 MESUJI TIMUR,” IJISCS (International Journal of Information System and Computer Science), Jan. 2021, Accessed: Oct. 22, 2024. [Online]. Available: https://api.semanticscholar.org/CorpusID:233254703

G. Inca, D. Cabrera, D. Villalta, R. Bautista, and H. Cabrera, “Evaluación de la actualidad de los sistemas fotovoltaicos en Ecuador: avances, desafíos y perspectivas,” Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, vol. 7, no. 3, pp. 9493–9509, Jul. 2023, doi: 10.37811/cl_rcm.v7i3.6835.

F. Morante, A. Mocelin, and R. Zilles, “Capacitación y transferencia tecnológica: Su importancia en la sostenibilidad de los proyectos basados en tecnología solar fotovoltaica,” Avances en Energías Renovables y Medio Ambiente, vol. 10, pp. 1–8, 2006, Accessed: Feb. 01, 2025. [Online]. Available: http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/88527

D. García, G. Benítez, A. Vázquez, and M. Gámez, “The distributed generation and its regulation in Ecuador,” Brazilian Journal of Business, vol. 3, no. 3, pp. 2018–2031, Jul. 2021, doi: 10.34140/bjbv3n3-001.

D. Pila, C. Quinatoa, L. Camacho, and J. Vaca, “Transient Stability Analysis of the Ecuadorian Electrical System: Case of the Southern Segment,” WSEAS TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS, vol. 19, pp. 360–373, Oct. 2024, doi: 10.37394/232016.2024.19.31.

ARCERNNR, “Regulation No. ARCERNNR-008/23,” Quito, Nov. 2023. Accessed: Oct. 22, 2024. [Online]. Available: https://www.controlrecursosyenergia.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2023/11/Regulacion-Nro.-ARCERNNR-008-23-signed1.pdf

F. Remache, J. Castillo, C. Quinatoa, and L. Camacho, “Simulation of Hybrid PV Solar System with Fuel Cell in MATLAB Simulink,” WSEAS TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS, vol. 23, pp. 172–183, Oct. 2024, doi: 10.37394/23201.2024.23.18.

C. Ramos and P. García, “Guía para realizar estudios de revisión sistemática cuantitativa,” CienciAmérica, vol. 13, no. 1, pp. 1–6, Jan. 2024, doi: 10.33210/ca.v13i1.444.

R. Medina, “Microrredes Basadas en Electrónica de Potencia: parte II: Control de Potencia Activa y Reactiva,” Ingenius, pp. 24–34, Oct. 2014, doi: 10.17163.ings.n12.2014.03.

J. Candelo, G. Caicedo, and F. Castro, “Métodos para el Estudio de la Estabilidad de Voltaje en Sistemas de Potencia,” Información tecnológica, vol. 19, no. 5, 2008, doi: 10.4067/S0718-07642008000500011.

S. , Kahrobaee and V. Mehr, “Probabilistic Analysis of PV Curtailment Impact on Distribution Circuit Hosting Capacity,” in 2020 47th IEEE Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), 2020, pp. 2210–2213. doi: 10.1109/PVSC45281.2020.9300440.

C. Vera and A. Marulanda, “OPENDSS aplicado al modelamiento y simulación dinámica de microrredes,” Visión electrónica, vol. 12, no. 2, pp. 149–161, Oct. 2018, doi: 10.14483/22484728.13994.

F. Quevedo, V. Ortega, and L. Idrovo, “Generación de energía fotovoltaica en viviendas rurales en la provincia del Cañar,” Revista Científica y Tecnológica UPSE, vol. 10, no. 2, pp. 35–49, Dec. 2023, doi: 10.26423/rctu.v10i2.748.

L. Panjón, “Implementación de Sistemas Fotovoltaicos en Zonas Rurales del Cantón Morona Santiago,” Revista Técnica “Energía,” vol. 6, no. 1, Jan. 2010, doi: 10.37116/revistaenergia.v6.n1.2010.233.

A. Sánchez, J. Guarnizo, and F. Forero, “Sistema de gestión de energía descentralizado basado en multiagentes para operación de múltiples microrredes,” TecnoLógicas, vol. 24, no. 51, p. e1880, Jun. 2021, doi: 10.22430/22565337.1880.

K. , Schneider et al., “Analytic Considerations and Design Basis for the IEEE Distribution Test Feeders,” IEEE Transactions on Power Systems, vol. 33, no. 3, pp. 3181–3188, 2018, doi: 10.1109/TPWRS.2017.2760011.

M. , Quijano and G. González, “Study of the Penetration of Photovoltaic Energy at the Self-consumption Customer Level using the IEEE 13-Node Test Feeder adapted to Panama,” in 2022 IEEE 40th Central America and Panama Convention (CONCAPAN), 2022, pp. 1–5. doi: 10.1109/CONCAPAN48024.2022.9997607.

D. Chango, “Distributed generation: opportunities and conditions for its development in Ecuador: analysis of the effects of the application of current regulations in Ecuador, focusing on residential customers.,” EPN, Quito, 2023.

A. Matínez and Y. Llosas, “Techniques for the optimal location of distributed generation in electric power distribution networks,” Dominio de las Ciencias, vol. 8, no. 1, pp. 503–520, Jan. 2022, doi: 10.23857/dc.v8i41.2506.

D. , Paredes, S. , Marrero, and C. Quinatoa, “Optimization of Investments in Photovoltaic Microgeneration for Self-Consumption with Grid Injection,” Latacunga, 2024. [Online]. Available: www.nano-ntp.com

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Publicado

2025-01-10

Cómo citar

Córdova-Guamanquispe, D. F., Marrero-Ramírez, S., & Pujos-Calapiña, D. G. (2025). Impacto de la generación distribuida mediante sistemas fotovoltaicos de autoconsumo en circuitos urbanos. Revista Científica INGENIAR: Ingeniería, Tecnología E Investigación. ISSN: 2737-6249., 8(15), 187-204. Recuperado a partir de http://journalingeniar.org/index.php/ingeniar/article/view/288