Análisis de recursos energéticos distribuidos : modelado y control del almacenamiento de energía térmica

Abstract

[SPA] El objetivo principal de este Trabajo Fin de Máster es analizar las fuentes de almacenamiento de energía no consideradas en sistemas eléctricos convencionales y necesarios de cara al futuro. Se plantean medidas centradas en el consumidor final de energía (principalmente residencial): almacenamiento de energía térmica mediante acumuladores de calor en ladrillos cerámicos, analizando el estado de esta tecnología, su problemática, modelización y rentabilidad en un escenario de futuro. Para alcanzar dicho objetivo se monitoriza la carga en laboratorio mediante la medición de temperaturas en el elemento almacenador y en el ambiente, así como el consumo eléctrico. También se realiza un control de los elementos de conversión de energía eléctrica y del suministro total a ésta. De esta forma, se caracteriza el comportamiento de un sistema de almacenamiento térmico (TES) de 8 kWh (equivalente térmico-eléctrico), realizando un estudio de la integración de cargas TES en mercados de energía. Se lleva a cabo una evaluación económica mediante el análisis de precios de diferentes mercados, sus restricciones y sus costes, para hacer una estimación de la viabilidad económica y las posibilidades de hibridación con otros sistemas de almacenamiento. [ENG] The main objective of this Master Degree Final Project is to analyze energy storage sources not considered in conventional electrical systems but which are necessary for the future. The goal is to study different measures focused on the final consumers of energy (mainly residential ones): thermal energy storage through ceramic bricks, using a thermal storage system (TES), analyzing the current situation of this technology, their problems, modeling it and calculating its profitability in a future scenario. To achieve this objective, the load is monitored in the laboratory by measuring temperatures in the storage element and in the environment, as well as the electricity consumption. In addition, it is controlled the electrical energy conversion elements and the total supply to it. In this way, the behavior of a thermal storage system (TES) of 8 kWh (thermal-electric equivalent) is characterized and a study of the integration of TES loads in energy markets is performed. It is carried out an economic evaluation through the analysis of prices of different markets, their restrictions and their costs in order to make an estimation of the profitability and the possibilities of its hybridization with other storage systems.