Simulación de centrales de producción de energía eléctrica a partir de la energía solar. Aplicación a la gestión energética

Abstract

En esta tesis se han desarrollado modelos matemáticos que permiten simular el comportamiento de diversos tipos de centrales de producción de energía eléctrica a partir de la energía solar analizándose el impacto de estas centrales en la cobertura de la demanda eléctrica. Se pueden observar en este trabajo cuatro partes diferenciadas. Las tres primeras encaminadas a la obtención de los resultados de operación de las centrales solares que son necesarios para poder analizar en la cuarta la inclusión de estas en el parque generador de energía eléctrica. Como entrada para todos los modelos desarrollados se analiza en la primera parte el modelo para el cálculo y estimación de la irradiancia solar calculándose esta variable en sistemas solares con superficies colectoras sin seguimiento, con seguimiento en uno o dos ejes y calculando tanto sus características dependientes de la localización geográfica (irradiancia global directa y difusa en día claro) como las aleatorias dependientes de las condiciones locales y atmosféricas. A partir de esta irradiancia solar como entrada se desarrollan los modelos de centrales solares térmicas y fotovoltaicas. En ellos y de forma totalmente modular se incorporan los distintos modelos de los componentes de estas centrales obteniéndose los programas de simulación que se analizan en la cuarta parte. Finalmente se analiza a partir de los modelos anteriores el problema de la integración de estas centrales en el parque de generación de energía eléctrica teniendo en cuenta la estacionalidad y aleatoriedad de su funcionamiento. Para ello se realiza la gestión energética mediante un programa de cobertura de la demanda permitiendo determinar en que condiciones las centrales solares podrán sustituir a las convencionales ya existentes