Techno-economic assessment of small wind turbines under la Guajira-Colombia resource conditions

• Jaramillo-Cardona, Juan Pablo ^[1] ; Perafan-Lopez, Juan Carlos ^[1] ; Torres-Madroñero, José Luis ^[1] ; Nieto-Londoño, César ^[1] ; Sierra-Pérez, Julián ^[1]
  1. [1] Universidad Pontificia Bolivariana

     Universidad Pontificia Bolivariana

     Colombia

     
• Localización: CT&F - Ciencia, tecnología y futuro, ISSN-e 0122-5383, Vol. 12, Nº. 1, 2022, págs. 45-56
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Evaluación tecnoeconómica de aerogeneradores de baja escala para condiciones de recurso eólico de la Guajira, Colombia
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• Resumen
  • español

    Las plantas hidroeléctricas sustentan la demanda de electricidad de Colombia. Sin embargo, la energía eólica surge para mejorar la matriz y capacidad energética colombiana, satisfaciendo la demanda energética. De esta manera, este estudio evalúa la factibilidad técnica y económica de proyectos basados en Turbinas Eólicas Pequeñas (SWT) considerando la disponibilidad del recurso eólico colombiano. Además, debido a la diversidad colombiana de fuentes de energía, la sensibilidad a los cambios climáticos y un alto porcentaje de territorio no interconectado, los SWT sobresalen como una alternativa de sistemas de energía fuera de la red. Para ello, se considera la producción de energía anual y el factor de capacidad de 24 SWT y el recurso eólico en Puerto Bolívar, La Guajira. Se implementa un estudio técnico-económico, que incluye el análisis de flujo de caja y valor actual neto para determinar la viabilidad económica, considerando el análisis de la sensibilidad porcentual de financiamiento. A partir de los resultados, se puede concluir que un proyecto basado en SWT aumenta su rentabilidad al aumentar el valor de la TIR y reducir el porcentaje de financiamiento. Además, los mejores modelos SWT pueden relacionarse con un valor de factor de capacidad más alto en función de la fase económica.

  • English

    Hydroelectric plants broadly sustain Colombian electricity demand. However, wind power emerges to improve the Colombian energy matrix and capacity, satisfying the energy demand. Thus, this study evaluates the technical and economic feasibility of projects based on Small Wind Turbines (SWTs), based on the Colombian wind resource availability. Furthermore, due to the Colombian diversity of energy sources, sensitivity to climate changes and a high percentage of non-interconnected territory, the SWTs excels as an off-grid energy system alternative. For this purpose, the annual energy production and the capacity factor of 24 SWT and the wind resource in Puerto Bolívar, La Guajira, are considered. A techno-economic study that includes cash flow analysis and net present value is used to determine economic viability, considering a financing percentage sensitivity analysis. From the results, it can be concluded that an SWT based project increases its profitability by increasing the IRR value and lowering the financing percentage. Further, the best SWT models can be related to a higher capacity factor value based on the economic phase.