Integración de ciclo orgánico rankine a un sistema eólico para generación continua de energía eléctrica

Abstract

El estudio se enfoca en determinar la viabilidad técnica y económica de un sistema integrado basado en un ciclo ORC en cascada teniendo Amoniaco y Metanol como fluidos de trabajo, y con fuente de calentamiento a partir de energía solar. A éste se interconecta un campo eólico de 10 aerogeneradores, así como un sistema de almacenamiento y expansión de aire comprimido para cubrir la demanda de energía cuando se tiene baja o nula irradiación solar. Se realiza un análisis de primer nivel para demostrar la viabilidad de la propuesta, evaluándola a las condiciones ambientales de temperatura ambiente, altitud, irradiación solar y velocidad del viento históricas del Estado de Guanajuato. La potencia eléctrica, eficiencia del ciclo, valor presente neto, tasa interna de retorno y valor nivelado de energía son los parámetros de interés. Los resultados muestran que el sistema es capaz de generar hasta 110 kW de energía bajo las condiciones máximas del estado, permitiendo tener de forma continua hasta 50 kW durante el día y 15 kW durante la noche. Además, se muestra que la planta operando a condiciones estándar presenta viabilidad financiera.