Sistema Híbrido Basado en Energía Solar, Eólica, Hidrógeno y Bioenergía para Ubicaciones Remotas Fuera de la Red: Análisis Tecno-Económico y Ambiental
Autores: Yasmin, Roksana; Nabi, Md. Nurun; Rashid, Fazlur; Hossain, Md. Alamgir
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Sistema Híbrido Basado en Energía Solar, Eólica, Hidrógeno y Bioenergía para Ubicaciones Remotas Fuera de la Red: Análisis Tecno-Económico y Ambiental
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Desarrollo sostenible
Palabras clave
Energía limpia
Sistemas híbridos de energía renovable
HRES
Solar
Eólica
Hidrógeno
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
La transición a la energía limpia en ubicaciones remotas fuera de la red es esencial para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero generadas por combustibles fósiles y apoyar el crecimiento de la energía renovable. Si bien los sistemas híbridos de energía renovable (HRES), que incluyen múltiples fuentes de energía renovable (RE) y sistemas de almacenamiento de energía, son fundamentales, requieren fiabilidad técnica con eficiencia económica. Este estudio examina la viabilidad de un HRES que incorpora energía solar, eólica, de hidrógeno y biocombustibles en una ubicación remota en Australia. Se considera una carga de carga de vehículos eléctricos junto con una carga residencial para reducir las emisiones basadas en el transporte. Además, los datos de entrada (perfil de carga y datos solares) se validan a través de análisis estadísticos, asegurando la fiabilidad de los datos. Se utiliza el software HOMER Pro para evaluar el rendimiento tecnoeconómico y ambiental de los sistemas híbridos. Los resultados indican que el HRES óptimo, que comprende paneles fotovoltaicos, turbinas eólicas, pilas de combustible, baterías y generadores de biodiésel, proporciona un costo presente neto de 9.46 millones de AUD y un costo de energía de 0.183 AUD, superando a los sistemas que incluyen generadores diésel. La energía basada en hidrógeno ofreció el suministro de respaldo principal, lo que indica el papel potencial de la energía de hidrógeno en el mantenimiento de la fiabilidad en los sistemas híbridos fuera de la red. El análisis de sensibilidad observa el efecto de las variaciones en el precio del biodiésel y la carga eléctrica en el rendimiento del sistema. Desde el punto de vista ambiental, el sistema propuesto es altamente beneficioso, ofreciendo cero emisiones de dióxido de carbono y dióxido de azufre, contribuyendo al objetivo global de cero emisiones netas. Las implicaciones de esta investigación destacan la necesidad de una política regional de energía limpia que facilite la planificación e implementación energética, el desarrollo de habilidades para fomentar proyectos energéticos intensivos en tecnología y la participación activa de la comunidad para una transición energética fluida. Potencialmente, el resultado de la investigación avanza en la comprensión de la viabilidad de los HRES para ubicaciones remotas y ofrece una hoja de ruta práctica para soluciones energéticas sostenibles.
Descripción
La transición a la energía limpia en ubicaciones remotas fuera de la red es esencial para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero generadas por combustibles fósiles y apoyar el crecimiento de la energía renovable. Si bien los sistemas híbridos de energía renovable (HRES), que incluyen múltiples fuentes de energía renovable (RE) y sistemas de almacenamiento de energía, son fundamentales, requieren fiabilidad técnica con eficiencia económica. Este estudio examina la viabilidad de un HRES que incorpora energía solar, eólica, de hidrógeno y biocombustibles en una ubicación remota en Australia. Se considera una carga de carga de vehículos eléctricos junto con una carga residencial para reducir las emisiones basadas en el transporte. Además, los datos de entrada (perfil de carga y datos solares) se validan a través de análisis estadísticos, asegurando la fiabilidad de los datos. Se utiliza el software HOMER Pro para evaluar el rendimiento tecnoeconómico y ambiental de los sistemas híbridos. Los resultados indican que el HRES óptimo, que comprende paneles fotovoltaicos, turbinas eólicas, pilas de combustible, baterías y generadores de biodiésel, proporciona un costo presente neto de 9.46 millones de AUD y un costo de energía de 0.183 AUD, superando a los sistemas que incluyen generadores diésel. La energía basada en hidrógeno ofreció el suministro de respaldo principal, lo que indica el papel potencial de la energía de hidrógeno en el mantenimiento de la fiabilidad en los sistemas híbridos fuera de la red. El análisis de sensibilidad observa el efecto de las variaciones en el precio del biodiésel y la carga eléctrica en el rendimiento del sistema. Desde el punto de vista ambiental, el sistema propuesto es altamente beneficioso, ofreciendo cero emisiones de dióxido de carbono y dióxido de azufre, contribuyendo al objetivo global de cero emisiones netas. Las implicaciones de esta investigación destacan la necesidad de una política regional de energía limpia que facilite la planificación e implementación energética, el desarrollo de habilidades para fomentar proyectos energéticos intensivos en tecnología y la participación activa de la comunidad para una transición energética fluida. Potencialmente, el resultado de la investigación avanza en la comprensión de la viabilidad de los HRES para ubicaciones remotas y ofrece una hoja de ruta práctica para soluciones energéticas sostenibles.