Evaluación de un modelo de envejecimiento de baterías de litio aplicadas a sistemas aislados de energías renovables

Zaldívar Moreno, Daniel
Dufo López, Rodolfo (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2018
Departamento de Ingeniería Eléctrica, Área de Ingeniería Eléctrica

Graduado en Ingeniería Eléctrica

Resumen: La problemática generada por el crecimiento de la demanda energética centra la atención de la sociedad en la necesidad de un cambio de paradigma en torno a la energía que consumimos y como afecta a nuestro entorno. Es necesaria una transición energética racional que promueva la utilización de energías renovables (eólica, fotovoltaica, termo solar…etc.) y que impulse el compromiso de la sociedad ante el objetivo de obtener una energía no contaminante, fiable y universal. Este importante desafío está compuesto por muchos factores. Uno de los más importantes es el almacenamiento energético. Para ello en este trabajo se evaluará el comportamiento de un tipo de batería (ión litio). Se espera por tanto que este proyecto permita la mejora en el desarrollo de este tipo de tecnología. Para enfocar este objetivo se reproducirá el modelo de Astaneh et al., 2018 [1] publicado en International Journal of Electrical Power & Energy Systems en el que se plantea la formulación matemática del comportamiento de una batería ión-litio en diferentes instalaciones fotovoltaicas aisladas y se analizará su comportamiento. El objetivo es realizar un estudio de la vida útil de un banco de baterías ión-litio en diferentes escenarios y con diferentes elementos que aporte un punto de vista esclarecedor sobre su comportamiento. Para ello se enumerarán los diferentes elementos que componen la instalación fotovoltaica realizando una explicación sobre su funcionamiento y detallando los diferentes tipos que podemos encontrar. Se mostrará y se desarrollará una breve explicación del modelo matemático en el que se basa este trabajo para entender su funcionamiento. Esto se realizará con el apoyo de diagramas y ecuaciones que faciliten su comprensión. A continuación se mostrará la validación del modelo en cuestión con respecto al trabajo de Astaneh et al., 2018 [2]. Se presentarán diferentes simulaciones para distintos casos en diferentes localizaciones y con diferentes configuraciones en la instalación. Se evaluarán las llamadas “variables en observación” y su impacto en la longevidad de las baterías para cada uno de los escenarios presentados. Para finalizar, una vez obtenidos los resultados de las diferentes simulaciones, se detallarán las conclusiones oportunas que nos indiquen las situaciones más favorables para dotar de una mayor vida útil este tipo de baterías.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado