Resumen

En los últimos años, varios factores como la contaminación ambiental, la disminución del suministro de combustibles fósiles y la volatilidad de los precios de los productos han llevado a la mayoría de los países a invertir en fuentes de energía renovables. En particular, el desarrollo de microrredes fotovoltaicas (FV), que pueden ser autónomas, conectadas fuera de la red o conectadas a la red, se considera una de las soluciones más viables que podrían ayudar a países en desarrollo como Ruanda a minimizar los problemas relacionados con la escasez de energía. Se calcula que la tasa de electrificación actual del país es del 59,7%, y la energía hidroeléctrica sigue siendo la principal fuente de energía de Ruanda (con más del 43,8% de su suministro energético total) a pesar de los avances en tecnología solar. Con el fin de proporcionar electricidad asequible a los hogares de bajos ingresos, el gobierno de Ruanda se ha comprometido a alcanzar el 48% de sus objetivos generales de electrificación a partir de sistemas solares no conectados a la red para 2024. En este artículo, desarrollamos un modelo de generación de energía rentable para un sistema solar fotovoltaico que suministre electricidad a los hogares de las zonas rurales de Ruanda a un coste reducido. Se realiza una comparación de rendimiento entre un sistema fotovoltaico doméstico individual y un sistema fotovoltaico de microrred mediante el desarrollo de sistemas fotovoltaicos fuera de la red eficientes y de bajo coste. El modelo de batería para estos dos sistemas es de 1,6 kWh de carga diaria con 0,30 kW de carga máxima para un único hogar y de 193,05 kWh/día con 20,64 kW de carga máxima para una microrred fotovoltaica sin conexión a la red. Para determinar el tamaño del sistema y el coste de su ciclo de vida, incluidos el coste nivelado de la energía (LCOE) y el coste neto actual (NPC), se utiliza el programa informático de optimización híbrida de energías renovables (HOMER) para cada uno de estos modelos de generación de energía. El análisis muestra que el NPC, el LCOE, la producción de electricidad y el coste de funcionamiento del sistema óptimo se estiman en 1.166.898,0 USD, 1,28 (USD/kWh), 221 y 715,0 (kWh al año, 37.965,91 (USD al año), respectivamente, para la microrred y 9.284,4(USD), 1,23 (USD/kWh) y 2.426,0 (kWh al año, 428,08 (USD al año), respectivamente, para un único hogar (autónomo). El LCOE de un sistema fotovoltaico autónomo de un hogar independiente resultó ser rentable en comparación con un sistema fotovoltaico de microrred que suministra electricidad a una comunidad rural de Ruanda.

• Materias:Energía solar Termodinámica Energía limpia Biofotónica Efecto fotoeléctrico
• Subjects:Solar energy Thermodynamics Clean energy Biophotonics Photoelectric effect
• Palabras claves:kwh, rwanda, usd, coste, kw de carga máxima, sistema fotovoltaico de microrred, hogar unipersonal, año, lcoe, red
• Keywords:kwh, rwanda, usd, cost, kw peak load, microgrid pv system, single household, year, lcoe, grid