Revista Técnica "energía" https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace <p>La Revista Técnica <strong><em>“energía”</em></strong> del Operador Nacional de Electricidad CENACE, promociona la investigación y fomenta el intercambio de ideas encaminadas al beneficio y desarrollo del sector eléctrico y energético, profundiza el análisis sobre avances científicos y tecnológicos, asimismo, comparte experiencias de alto nivel vivenciadas en los sectores eléctrico y energético y en las interconexiones internacionales de electricidad. La Revista Técnica <strong><em>“energía”</em></strong>, se encuentra indizada en las bases de datos de “EBSCO Information Services” (<span id="OBJ_PREFIX_DWT51_com_zimbra_url" class="Object" role="link"><a href="http://www.ebscohost.com" target="_blank" rel="noopener">http://www.ebscohost.com</a></span>), y&nbsp; en las bases de datos de Latindex (<span id="OBJ_PREFIX_DWT52_com_zimbra_url" class="Object" role="link"><a href="http://www.latindex.unam.mx/" target="_blank" rel="noopener">http://www.latindex.unam.mx/</a></span>), lo que ha permitido consolidar el prestigio y reconocimiento nacional e internacional alcanzado por la Revista.</p> <p>&nbsp;</p> <p><em><strong>Nota:</strong> Estimados Autores, Evaluadores y Lectores, en caso de tener alguna consulta, comentario o sugerencia, Usted puede contactarse directamente con la Entidad Editora en el siguiente link:</em></p> <p><a href="http://www.cenace.org.ec/index.php?option=com_rsform&amp;Itemid=84">http://www.cenace.gob.ec/contactanos/</a></p> <p><em>Nos interesa mucho sus opiniones acerca de la Revista.</em></p> <p><iframe src="https://www.youtube.com/embed/jF_lQX6GrAo" allowfullscreen="" width="560" height="315" frameborder="0"></iframe></p> es-ES <p><strong>Aviso de Derechos de Autor</strong></p> <p>La Revista Técnica <em><strong>"energía"</strong></em> está bajo licencia internacional <a href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/" rel="license">Creative Commons Reconocimiento-NoComercial 4.0</a>.</p> <p><a href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/" rel="license"><img style="border-width: 0;" src="http://i.creativecommons.org/l/by-nc/4.0/88x31.png" alt="Creative Commons License"></a></p> decheverria@cenace.gob.ec (Dr. Diego Echeverría) pvasquez@cenace.gob.ec (Ing. Paulina Vásquez) mié, 26 ene 2022 18:22:16 -0500 OJS 3.1.2.4 http://blogs.law.harvard.edu/tech/rss 60 Estado del Arte y Tendencias en el Modelamiento de Carga https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/475 <p>El modelamiento de la carga es fundamental en el diseño, planificación, operación, control y muchos otros estudios y aplicaciones relacionados al correcto funcionamiento de los sistemas eléctricos. Aunque el modelamiento de carga ha sido ampliamente estudiado en el pasado, hoy en día ha resurgido un gran interés por parte de los investigadores y la industria debido: al cambio tecnológico de la demanda, al crecimiento continuo de las redes, a la operación cerca de los límites de estabilidad, a la generación distribuida, al gran despliegue de tecnologías de medición, entre muchos otros. En este contexto, el objetivo de este trabajo es presentar una revisión bibliográfica sobre modelamiento de carga, en la cual se prioriza las investigaciones de la última década. Para lograr el objetivo precitado primero se propone, a conocimiento de los autores, la primera metodología sistemática de clasificación bibliográfica enfocada específicamente al modelamiento de carga. En base a esta metodología se deducen los resultados que incluyen: tendencias actuales de investigación, áreas poco investigadas y nichos futuros de investigación; estos resultados son claramente descritos y resaltados.</p> Joffre Constante, Graciela Colomé Derechos de autor 2022 Joffre Constante, Graciela Colomé https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/475 mié, 26 ene 2022 00:00:00 -0500 Planificación Óptima de Recursos Energéticos Distribuidos para Mejorar la Resiliencia de Sistemas de Distribución de Energía Eléctrica frente a Desastres Naturales: Caso en Lahares Volcánicos https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/488 <p>Los recursos energéticos distribuidos DERs (del inglés Distributed Energy Resources) pueden jugar un rol clave para la descarbonización de la matriz energética y su transición hacia la carbono neutralidad. Además, los DERs pueden hacer que la red sea menos vulnerable a eventos extremos y que la respuesta a una emergencia sea mucho más rápida y eficiente, logrando de esta forma mejorar la resiliencia de las redes de distribución. Por lo tanto, el presente trabajo propone un marco metodológico para determinar la ubicación y dimensionamiento óptimo de DERs para mejorar la resiliencia de los sistemas de distribución de energía eléctrica frente al impacto de desastres naturales, en este caso particular ante lahares que se forman después de la ocurrencia de una erupción volcánica. Además, para una restauración eficiente del sistema se consideran los recursos existentes en los planes de contingencia de las empresas de distribución. La metodología propuesta se evalúa sobre un sistema de distribución radial en la ciudad de Sangolquí, Ecuador, considerando los lahares que se podrían formar en el flanco norte del volcán Cotopaxi. Los resultados obtenidos muestran que nuestra propuesta puede ser utilizada para mejorar la resiliencia de las redes de distribución frente a eventos extremos, a través de la inversión en sistemas fotovoltaicos y sistemas de almacenamiento en base a baterías, con el objetivo de mantener el suministro de cargas a críticas tales como albergues, hospitales, entre otros.</p> Miguel Saltos, Andrés Velásquez, Mauricio Aguirre, Alex Villamarín, Diego Ortíz, Ricardo Haro Derechos de autor 2022 Alex Villamarín, Miguel Saltos, Andrés Velásquez, Mauricio Aguirre, Ricardo Haro, Diego Ortíz https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/488 mié, 26 ene 2022 11:12:49 -0500 Auto – Conversores Sincrónicos: Emulación de Generadores Sincrónicos con Conversores para la Inyección de Inercia Virtual en Sistemas de Potencia de 60 Hz Considerando Auto-sincronización https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/497 <p>La generación de electricidad a partir de fuentes renovables y la integración de las redes eléctricas inteligentes son tendencias en la actualidad de los sistemas eléctricos de potencia. Sin embargo, estos están intensificando la falta de inercia durante la operación de los sistemas modernos. Esto ha conllevado a la aparición de nuevas técnicas que buscan emular la inercia de los sistemas digitalmente, y así resolver esta limitación operativa. Una de estas técnicas es la denominada como conversores sincrónicos (CS) que busca replicar la operación de un generador sincrónico (GS) utilizando conversores CC/CA. De hecho, un SV permite que los sistemas eléctricos de potencia controlen las plantas de energía renovable conectadas a la red y evita la pérdida de estabilidad de voltaje y frecuencia durante su operación. Esta investigación presenta una variación del modelo original del SV, la misma que es capaz de auto sincronizarse con la red antes de su conexión, y además rastrear la frecuencia de la red después de esto. De igual manera, el circuito de potencia del SV ha sido modificado para incluir una planta fotovoltaica (FV) y un controlador de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) como fuentes de voltaje en CC. Esto junto con el cálculo de los parámetros del SV para una frecuencia de 60 Hz brinda novedad a esta investigación. Finalmente, las simulaciones en MATLAB confirman una operación confiable del SV propuesto ante variaciones de potencia activa (P) y reactiva (Q) en una red de prueba.</p> Jonathan Riofrio, Csaba Farkas Derechos de autor 2022 Jonathan Riofrio, Csaba Farkas https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/497 mié, 26 ene 2022 11:17:54 -0500 Auditoría energética a un bloque de aulas en Quito, Ecuador como estrategia de reducción de emisiones de CO2 https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/477 <p>Esta investigación busca conocer el consumo de energía en el Bloque A del Campus Sur de la Universidad Politécnica Salesiana, en Quito – Ecuador, a través de una auditoría energética, misma que analiza su envolvente térmica, la eficiencia de los equipos térmicos instalados y así conocer su actual calificación energética simulando su ubicación en España, país que cuenta con herramientas informáticas para este fin. Los resultados de ese trabajo ayudarán a instituciones públicas y privadas relacionadas al área a impulsar la creación de una herramienta informática de calificación energética de edificios, exigido en la Ley de Eficiencia Energética aprobada en el año 2019 en Ecuador.</p> <p>Para esto se recopiló información sobre parámetros climáticos, datos de la envolvente, instalaciones térmicas, entre otras. Después mediante el programa HULC, se emitió la calificación energética del edificio, misma que fue E. Posterior a esto se propuso mejoras de eficiencia energética. Mediante la simulación de estas mejoras, incluyendo la energía solar térmica, se redujo en un 60% el consumo de energía primaria (EP) no renovable y las emisiones de CO<sub>2</sub>, logrando una calificación energética final A.</p> <p>Este trabajo podrá ser mejorado si se llega a contar con información más robusta que ayudará a optimizar la simulación en HULC e impulsa investigaciones sobre auditorías energéticas en edificios relacionadas con los consumos de EP no renovable y emisiones de CO<sub>2</sub>.</p> Víctor Rueda Derechos de autor 2022 Víctor Rueda https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/477 mié, 26 ene 2022 11:21:01 -0500 Determination of the optimum power point in photovoltaic panels using the Liu &Jordan model considering fuzzy variables https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/490 <p>En el presente documento se centra en generación solar, específicamente en el punto óptimo de potencia entregada por el panel fotovoltaico. Para llegar al fin de estudio, es necesario desarrollar un modelo matemático el cual debe seguirse de manera secuencial basado inicialmente en el modelo solar de Liu &amp; Jordan, el cual permite un estudio de la cantidad de irradiancia incidente sobre una superficie inclinada. Seguido por la suciedad como variable difusa, como afecta al panel. Además, se consideran variables climáticas como temperatura y humedad, variables necesarias para la obtención del punto óptimo de potencia. El modelo matemático propuesto tiene como objetivo determinar la inclinación y orientación de mayor captación de radiación solar en una superficie inclinada. Adicionalmente, como minimizar las pérdidas por suciedad y las variables climáticas como afectan su impacto en la eficiencia del panel. Finalmente, en base a los parámetros ya mencionados se muestran resultados bajo tres consideraciones:&nbsp; para los datos obtenidos por los medidores de la UPS inclinación y orientación obtenidos con brújula e inclinómetro,&nbsp;&nbsp; resultado calculado bajo las condiciones actuales del emplazamiento y por último el cálculo bajo condiciones óptimas, con esto se determina el punto óptimo de potencia.</p> Luis Tipán, David Fiallos, Manuel Jaramillo Derechos de autor 2022 Luis Tipán, David Fiallos, Manuel Jaramillo https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/490 mié, 26 ene 2022 11:27:40 -0500 Controlador Difuso Para Gestión De La Energía En Un Proceso De Transición De Central De Generación Térmica A Renovables https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/491 <p>El presente artículo considera un escenario de transición a fuentes energía renovable no convencional (ERNC) de tecnología mixta, compuesta por generación solar fotovoltaica y micro generación eólica, tomando en cuenta un evento paulatino de descarbonización. Como caso de estudio se va considerar la central termoeléctrica Dayuma (2MW), ubicada en la provincia de Orellana, Ecuador. Inicialmente para su desarrollo se evaluó los recursos naturales energéticos de la zona, tales como, temperatura, irradiancia, velocidad de viento en sus puntos máximos, mínimos y promedio, en un intervalo de tiempo de cinco años. Posteriormente para la óptima gestión de la producción energética se utilizó controladores basados en lógica difusa, para el seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT), y se ha comparado este controlador con un P&amp;O convencional. Finalmente se llevó a cabo los cálculos correspondientes para determinar la cantidad de paneles de alta eficiencia necesarios y se comparó con otros de baja, de igual forma se estableció el número de micro-generadores eólicos y el área física necesaria para la implementación de la central propuesta en cada uno de los casos, obteniendo resultados importantes para la posibilidad de la sustitución de la central termoeléctrica existente. Con esta investigación se busca estimar la máxima generación posible mediante la obtención del punto de máxima transferencia de potencia basado en un control lógico difuso y con esto definir la posibilidad de suplantar la central térmica ya mencionada.</p> Cristian Cuji, Ernesto Mediavilla Derechos de autor 2022 Cristian Cuji, Ernesto Mediavilla https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/491 mié, 26 ene 2022 11:34:17 -0500 Estimación Del Tiempo De Recuperación De Energía Aplicado En Producción De Hidrogeno Con Fines De Generación Eléctrica https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/492 <p>A continuación, se presentan los resultados del estudio de estimación de los costos de energía eléctrica, obtenidos mediante resultados de laboratorio y corroborados por la simulación de la energía generada a base de hidrógeno, para revisar la factibilidad en el ámbito económico dentro del consumo doméstico de energía eléctrica. Para ello, se realizó el análisis energético del hidrógeno en el mercado, mediante el factor de recuperación (EPBT) el cual nos da como resultado que debe pasar 1.62 años para que una celda de hidrogeno compense la energía que utilizo. De los resultados obtenidos en laboratorio y del modelo matemático en el cual se utilizó una celda de combustible tipo PEM con 46% de eficiencia para que genere 24V, se puede observar la cantidad de energía que se necesita para producir electricidad y el costo de la energía que se produce, la cual es analizada desde el punto de vista energético, técnico y económico, obteniendo así las fortalezas de ser una energía limpia libre de contaminación ya que su único residuo es vapor de agua, pero con la gran desventaja que en el ámbito eléctrico&nbsp; se producen mayores pérdidas de energía debido a la baja eficiencia de las celdas de combustible.</p> Cristian Cuji, Diego Polanco Derechos de autor 2022 Cristian Cristobal Cuji, Diego Enrique Polanco Calvachi https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/492 mié, 26 ene 2022 00:00:00 -0500 Subastas de Recursos Energéticos Distribuidos para Empresas Eléctricas de Distribución https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/493 <p>En este artículo se propone una metodología para la subasta de proyectos de generación distribuida, con base a la solución de un problema de optimización entero mixto <em>(Mixed-integer linear programming - MILP)</em> simplificado que asigna los proyectos aceptados para ser incorporados en las Empresas de Distribución (ED).&nbsp;</p> <p>El problema de optimización selecciona los proyectos óptimos mediante la activación de una variable binaria, que considera &nbsp;como restricción la capacidad máxima de energía y potencia preestablecida para el proceso de subasta, con base a una planificación previa. Para el efecto se desarrolla además una aplicación (APP) con interfaz gráfica que facilita al usuario el ingreso de datos y el análisis de resultados.</p> Diego Arias , Patricia Gavela, Walter Intriago Derechos de autor 2022 Diego Arias , Patricia Gavela, Walter Intriago https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/493 mié, 26 ene 2022 14:01:57 -0500 Estado del Arte: Incentivos y Estrategias para la Penetración de Energía Renovable https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/494 <p><span lang="ES">Durante los últimos años, varios países alrededor del mundo vienen impulsando iniciativas para incluir en sus sistemas de generación recursos renovables no convencionales en reemplazo de la energía térmica convencional, como medida de acción contra los efectos adversos del cambio climático, sin embargo tales medidas normalmente encuentran barreras o limitaciones para su implementación, por lo que el análisis de mecanismos de incentivos y la evaluación de la experiencia a nivel internacional es fundamental para continuar el proceso de incorporación de este tipo de tecnologías. </span><span lang="ES-MX">En este artículo se presenta una revisión del estado del arte de los incentivos y estrategias para la penetración de Energías Renovables No Convencionales (ERNC). Se detallan y analizan los mecanismos de integración implementados en diversas regiones del mundo; para este propósito, se enumeran los mecanismos de incentivos utilizados y sus definiciones más comunes, se analiza la evolución de este tipo de tecnologías en algunas regiones del mundo, se analizan</span><span lang="ES"> las barreras y limitaciones que enfrentan las energías renovables para su desarrollo, y se proponen recomendaciones para impulsarlas.</span></p> Diego Arias , Patricia Gavela, Jonathan Riofrio Derechos de autor 2022 Diego Arias , Patricia Gavela, Jonathan Riofrio https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/494 mié, 26 ene 2022 15:55:57 -0500 Modelo predictivo de recomendación para el despacho energético del complejo Hidroeléctrico Paute https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/478 <table width="633"> <tbody> <tr> <td width="317"> <p>El presente trabajo propone aprovechar al máximo el recurso hídrico utilizado para la generación de energía eléctrica en el Ecuador. Se ha realizado tres modelos basados en inteligencia artificial para las centrales hidroeléctricas Mazar, Molino y Sopladora que pertenecen al complejo hidroeléctrico Paute-Integral. Para la implementación de los algoritmos predictivos de recomendación, primero se modeló el comportamiento de las centrales Mazar, Molino y Sopladora, posterior a lo cual se procedió a la optimización para maximizar la generación eléctrica acorde a la capacidad de las centrales hidroeléctricas y la hidrología. Finalmente, con los resultados obtenidos, se logra la maximización de la generación eléctrica para las centrales Mazar y Molino. Respecto a la central Sopladora, cuyo despacho energético depende directamente de la generación eléctrica de la central Molino, queda como punto de evaluación medir el impacto producido por la optimización de la central Molino.</p> </td> </tr> </tbody> </table> Marcelo Monteros Derechos de autor 2022 Marcelo Monteros https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/478 mié, 26 ene 2022 00:00:00 -0500 Desarrollo de una estación meteorológica y una herramienta computacional para la evaluación de los recursos eólico y solar https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/495 <p>En este documento se presenta el diseño y construcción de una estación meteorológica e implementación de una herramienta computacional para la evaluación de los recursos solar y eólico. La estación meteorológica registra las siguientes variables: temperatura ambiente, humedad relativa, irradiancia solar, presión, altitud, latitud, longitud, dirección y velocidad del viento, y cuenta con una alimentación autónoma a través de un sistema fotovoltaico con almacenamiento de energía.</p> <p>La estación meteorológica tiene la capacidad de transmitir datos en tiempo real mediante el uso de un módulo Ethernet compatible con Arduino, y almacena las mediciones en una base de datos creada en MySQL, la cual se encuentra dentro de un servidor XAMPP instalado en un computador personal. Una página web creada en PHP permite la visualización de las variables adquiridas en tiempo real.</p> <p>Las variables ambientales obtenidas a través de la estación meteorológica se alimentan al programa computacional desarrollado en lenguaje Python, que permite determinar el potencial eólico y solar de la zona en que está ubicada la estación. Los resultados del presente trabajo sirven como información para el desarrollo de proyectos que tengan como objetivo el aprovechamiento de los recursos solar y eólico</p> Nelson Granda, Jenny Monga, Cristian Barreno, Franklin Quilumba Derechos de autor 2022 Nelson Granda, Jenny Monga, Cristian Barreno, Franklin Quilumba https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/495 mié, 26 ene 2022 16:19:32 -0500 Análisis de Energía Firme en Autogeneradores Hidroeléctricos Considerando la Red de Transmisión https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/487 <p>Resumen</p> <p>En este artículo se presenta una propuesta metodológica para el cálculo de la energía firme de centrales hidroeléctricas, considerando curvas de duración mensuales de caudal y un enfoque estocástico en lugar del enfoque tradicional determinístico. Esta implementación metodológica demostró, que la incorporación de las curvas mensuales de duración de caudales y la consideración de la naturaleza estocástica del recurso hidrológico, maximiza la oportunidad de participación de centrales hidroeléctricas privadas habilitadas como autogeneradores para la suscripción de contratos bilaterales con grandes consumidores; aspecto que permitirá a la ARCERNNR contar con información técnica de base para ajustes normativos que se requieran para la Regulación Nro. ARCONEL&nbsp; 004/17 “Regulación para Grandes Consumidores”.</p> <p>Como parte del estudio, se realizó además un análisis estadístico de la producción energética de autogeneradores, autoconsumos y entrega de excedentes de energía de los autogeneradores, con el fin de conocer la situación actual de los autogeneradores y evaluar futuros ajustes a las condiciones establecidas en la regulación “001/14 - Participación de Autogeneradores en el Sector Eléctrico”. Adicionalmente se analizó la confiabilidad de abastecimiento energético del sistema considerando la operación de autogeneradores y el abastecimiento de consumos para un horizonte de 7 años, bajo escenarios de hidrología diversos. Para el desarrollo de este trabajo se utilizó el modelo computacional SDDP.</p> Alejandro Trejo , Patricia Gavela, Diego Salinas Derechos de autor 2022 Alejandro Trejo , Patricia Gavela, Diego Salinas https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 https://revistaenergia.cenace.gob.ec/index.php/cenace/article/view/487 mié, 26 ene 2022 16:34:23 -0500