Reducción del costo de facturación eléctrica empleando un sistema de almacenamiento de energía mediante baterías para el nuevo edificio del INS de Cartago

Abstract

El siguiente trabajo trata sobre la reducción del costo de facturación eléctrica, empleando un sistema de almacenamiento de energía que utiliza baterías para el nuevo INS (Instituto Nacional de Seguros) de Cartago. El trabajo inicia con una investigación acerca de las tecnologías de almacenamiento, donde se encontró que la más adecuada para esta aplicación es la tecnología electroquímica que utiliza baterías de flujo (Universidad de Costa Rica [UCR], 2018), (Beard, 2019), (Zini, 2016). En la misma investigación, se encontraron las distintas aplicaciones que se pueden realizar con sistemas de almacenamiento, en el presente proyecto, se empleó la de recorte de picos (peak shaving) (Zini, 2016). Para realizar la incorporación de este sistema, se presenta un diagrama unifilar que da una idea de la interacción entre la red de la JASEC y la del INS (Código Eléctrico Nacional [NEC], 2014), luego, se construye un perfil de carga que estima la máxima demanda que el INS podrá tener en un día promedio, esto se hace primero sin BESS (Batery Energy Storage System) y, después, con 5 capacidades distintas del BESS para visualizar el comportamiento de la demanda. Posteriormente, se realiza un análisis financiero, que toma en cuenta la inversión inicial, la fuente de financiamiento, el punto de equilibrio, los flujos netos, el VAN y TIR. Estos valores, en primera instancia, permitirá conocer si el proyecto es rentable o no.

The following work deals with reducing the cost of electricity billing using an energy storage system that uses batteries for the new INS of Cartago. It begins with an investigation about storage technologies, where it was found that the most suitable for this application is electrochemical technology that uses flow batteries (Universidad de Costa Rica [UCR], 2018), (Beard, 2019) and ( Zini, 2016); In the same investigation, the different applications that can be carried out with storage systems were found, for this case corresponding to peak shaving (Zini, 2016). To carry out the incorporation of this system, a single line diagram is presented that gives an idea of the interaction between the JASEC network and INS (NEC, 2014), then a load profile is built that estimates the maximum demand that the INS can have on an average day, this is done first without BESS and then with 5 different capacities of BESS to visualize the behavior of demand. Subsequently, a financial analysis is carried out that takes into account the initial investment, source of financing, equilibrium point, net flows and the VAN, this in the first instance will allow to know if the project is profitable or not.