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Red nano DC:
En Bangladesh se ha buscado continuamente fuentes alternativas para generar energía eléctrica adecuada, pero algunas zonas del país aún no tienen acceso a ella. La nanored solar de CC puede ser un posible enfoque para lograr la electrificación de ciertas áreas donde la conectividad a la red aún no está disponible. Puede generar y distribuir energía a un grupo de hogares cercanos de manera confiable. Este artículo de investigación propone un modelo de nanored de CC integrada con un módulo solar fotovoltaico que puede suministrar electricidad a hasta 20 hogares a una distancia de aproximadamente 1 km. Este artículo proporciona resultados de simulación de convertidores reductores asignados para suministrar energía a tres niveles de voltaje diferentes para alimentar varias cargas domésticas. Junto con esto, se presenta una estimación de costos del modelo propuesto que motiva la implementación de la nanored.
Palabras clave : energía fotovoltaica (PV), nano red solar CC, seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT), convertidores Buck.
Modelado de nanorredes solares de CC
A. Concepto:
El diagrama de la red nano de CC conectada con el módulo fotovoltaico solar se muestra en la figura 1. Esta red nano de CC utiliza módulos fotovoltaicos solares de diferentes potencias. La estructura completa incluye MPPT, convertidor CC/CC, cargas de CC conectadas y batería. Para extraer la máxima potencia del conjunto fotovoltaico, se implementa el seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT). Las diferentes unidades de la red nano, como los paneles solares y las unidades de almacenamiento de energía, están vinculadas con un bus de CC común mediante diferentes convertidores. Estos convertidores regulan los voltajes en el bus de CC a un valor constante de 48 V. En la etapa posterior, se utilizan tres convertidores reductores diferentes para suministrar cargas a niveles de voltaje: 6 V, 12 V y 24 V.
B. Modelo de nano cuadrícula:
La figura 2 muestra la representación gráfica de una red nano. En este sistema, se realiza una instalación básica de un panel fotovoltaico de unos 4-5 kW en una ubicación convencional. El almacenamiento de baterías se coloca cerrado para garantizar un suministro de energía continuo.
C. Concepto de hogar
Un aspecto importante que se observa es que la mayoría de las cargas domésticas en las zonas rurales pueden funcionar con voltaje de CC. Todas estas cargas de CC pueden funcionar con 3 niveles de voltaje diferentes. La figura 3 muestra la distribución del consumo de energía en un solo hogar. Las luces, los ventiladores y el televisor están conectados a una línea eléctrica de 12 V, el refrigerador y la bomba de agua están conectados a una línea eléctrica de 24 V y los teléfonos móviles se cargan en una línea eléctrica de 6 V.
Modelado Simulink
Conclusión:
La escasez de energía en Bangladesh se debe principalmente a la dependencia de su generación de energía de combustibles fósiles y gas natural importados. Varias organizaciones privadas y gubernamentales han tomado múltiples iniciativas para avanzar hacia la producción de electricidad renovable en cantidad suficiente. La red nano solar de CC puede ser la solución eficiente a nuestro problema de escasez de generación de energía. Se puede implementar para satisfacer la demanda de energía del área rural de Bangladesh. El modelado de la red nano de CC se realiza utilizando MATLAB Simulink. Nuevamente, el voltaje del bus de CC se mantiene constante utilizando controladores PI de bucle cerrado y las cargas se suministran a 3 niveles de voltaje diferentes en las instalaciones del consumidor. Además, se realiza un estudio analítico sobre el costo unitario de energía de la red nano de CC. El estudio demostró que al usar la red nano de CC, el costo de la electricidad se reducirá significativamente, ya que el costo unitario es de alrededor de 4 TK. Sin embargo, las deficiencias de la red nano de CC son que este sistema de red nano está diseñado solo para un número particular de casas y se requiere incluir un sistema de respaldo de energía en el sistema en caso de mal tiempo.
Referencias:
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