Modelado y simulación de tecnología de almacenamiento de energía hidráulica presurizada con desalinización por Osmosis inversa [recurso electrónico] / Francisco Castellanos Balderas ; director, Nicolás Velázquez Limón.
Tipo de material:
TextoDetalles de publicación: Mexicali, Baja California, 2017Descripción: 1 recurso en línea ; 146 p. : il. colTema(s): Energía Hidráulica -- Tesis y disertaciones académicas | Recursos energéticos -- Tesis y disertaciones académicasClasificación LoC:TC147 | C38 2018Recursos en línea: Tesis digital
Nota de disertación: Tesis (Maestría) - Universidad Autónoma de Baja California Instituto de Ingeniería, Mexicali, 2017; Resumen: El crecimiento desmesurado de la humanidad está provocando la explotación excesiva de los recursos con un ritmo que pronto terminara por agotarlos. Los servicios básicos para el desarrollo de la humanidad como son el agua y la energía se están viendo afectados por el incremento en su demanda, debido a que se necesitan uno del otro para su producción. Esto vuelve prácticamente imposible un consumo sustentable de los recursos. Las energías renovables juegan un papel muy importante en la desalinización de agua de mar y generación de energía, con su aplicación no se puede romper el círculo vicioso entre estos servicios básicos. Sin embargo el uso de energías renovables requiere de sistemas de almacenamiento que muevan la energía a través del tiempo. Actualmente las baterías de plomo ácido son la tecnología de almacenamiento más utilizada en el área de las energías renovables, pese a sus altos costos de reemplazo en la vida útil del proyecto, sin mencionar el impacto ambiental que generan al ser desechadas. La comunidad científica está prestando atención a los sistemas de almacenamiento híbridos de bombeo hidráulico-aire comprimido para mitigar el impacto ambiental, sin embargo generalmente son sistemas cerrados que utilizan fluidos especiales en su ciclo de trabajo y dificulta su reparación si estos se encuentran en localidades remotas, en el mejor de los casos utilizan agua potable, la cual es crucial para el consumo humano. En esta investigación se presenta una propuesta tecnológica capaz de suministrar los servicios de almacenamiento de energía y desalinización de agua de mar al mismo tiempo de una forma sustentable utilizando recursos abundantes en la región (agua de mar y aire). Se realizó un estudio teórico de la propuesta planteando un modelo matemático el cual se solucionó por medio del vínculo entre la plataforma TRNSYS y EES. La simulación sirvió de base para estudiar las dinámicas de operación a nivel horario con intervalos de 15 minutos y fijar estrategias de control que optimicen el almacenamiento de energía y desalinización. Los resultados de la simulación en las plataformas TRNSYS y EES demuestran que la propuesta puede suministrar energía a la demanda y además proveer de agua potable sin la necesidad de un banco de baterías. La densidad energético máxima fue de 1.02 kWh=m3 con una eficiencia del 65 %. Se realizó una evaluación económica de la propuesta incorporada a una microrred y se comparó contra una microrred convencional a base de baterías con una unidad de ´osmosis inversa. La propuesta resultó ser la mejor opción a 30 años de operación con una inversión de 3.90 US$=Watt, un costo nivelado de la energía de 40.80 USg=kWh , valor presente neto de $1,975.09 US dólar y una tasa interna de retorno del 10 %.
| Tipo de ítem | Biblioteca actual | Colección | Signatura | Copia número | Estado | Fecha de vencimiento | Código de barras |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tesis | Biblioteca Central Mexicali | Colección de Tesis | TC147 C38 2018 (Browse shelf(Abre debajo)) | 1 | Disponible | MXL121207 |
Maestría y Doctorado en Ciencias e Ingeniería.
Tesis (Maestría) - Universidad Autónoma de Baja California Instituto de Ingeniería, Mexicali, 2017;
Incluye referencias bibliográficas.
El crecimiento desmesurado de la humanidad está provocando la explotación excesiva de los recursos con un ritmo que pronto terminara por agotarlos. Los servicios básicos para el desarrollo de la humanidad como son el agua y la energía se están viendo afectados por el incremento en su demanda, debido a que se necesitan uno del otro para su producción. Esto vuelve prácticamente imposible un consumo sustentable de los recursos. Las energías renovables juegan un papel muy importante en la desalinización de agua de mar y generación de energía, con su aplicación no se puede romper el círculo vicioso entre estos servicios básicos. Sin embargo el uso de energías renovables requiere de sistemas de almacenamiento que muevan la energía a través del tiempo. Actualmente las baterías de plomo ácido son la tecnología de almacenamiento más utilizada en el área de las energías renovables, pese a sus altos costos de reemplazo en la vida útil del proyecto, sin mencionar el impacto ambiental que generan al ser desechadas. La comunidad científica está prestando atención a los sistemas de almacenamiento híbridos de bombeo hidráulico-aire comprimido para mitigar el impacto ambiental, sin embargo generalmente son sistemas cerrados que utilizan fluidos especiales en su ciclo de trabajo y dificulta su reparación si estos se encuentran en localidades remotas, en el mejor de los casos utilizan agua potable, la cual es crucial para el consumo humano. En esta investigación se presenta una propuesta tecnológica capaz de suministrar los servicios de almacenamiento de energía y desalinización de agua de mar al mismo tiempo de una forma sustentable utilizando recursos abundantes en la región (agua de mar y aire). Se realizó un estudio teórico de la propuesta planteando un modelo matemático el cual se solucionó por medio del vínculo entre la plataforma TRNSYS y EES. La simulación sirvió de base para estudiar las dinámicas de operación a nivel horario con intervalos de 15 minutos y fijar estrategias de control que optimicen el almacenamiento de energía y desalinización. Los resultados de la simulación en las plataformas TRNSYS y EES demuestran que la propuesta puede suministrar energía a la demanda y además proveer de agua potable sin la necesidad de un banco de baterías. La densidad energético máxima fue de 1.02 kWh=m3 con una eficiencia del 65 %. Se realizó una evaluación económica de la propuesta incorporada a una microrred y se comparó contra una microrred convencional a base de baterías con una unidad de ´osmosis inversa. La propuesta resultó ser la mejor opción a 30 años de operación con una inversión de 3.90 US$=Watt, un costo nivelado de la energía de 40.80 USg=kWh , valor presente neto de $1,975.09 US dólar y una tasa interna de retorno del 10 %.
