| Summary: | This project has addressed the design of a cost-effective Polygeneration system that guarantees a continuous, equitable and environmentally friendly energy supply for the rural settlement of Filipinas ETCR, (in Spanish, Espacios Territoriales de Capacitación y Reincorporación) Colombia, which is currently not achieved, due to a system that relies on the national electricity grid (with numerous outages) and on LPG (Liquefied Petroleum Gas) and wood to meet the thermal demand, mainly for cooking. For this purpose, in addition to the current energy supply situation, the energy demand according to type (electricity and heat) and sector (residential, commercial and agro-livestock) is characterized. Also, the availability of renewable energy sources is examined, resulting in the existence of a potential for solar and residual biomass resources. Then, the most suitable sub-systems and technologies for their exploitation have been analyzed. In this way, HOMER Pro software has been used to find the most competitive solution (the lowest LCOE, Levelized Cost of Energy), together with a technical, economic, environmental and social analysis to analyze its impact on the ETCR. Thus, the final solution results in a Polygeneration system based on a PV (Photovoltaic) subsystem, the electrical grid and a biogas production plant (48 m3/day) by anaerobic digestion of agricultural, livestock and urban waste biomass coupled with an ICE (Internal Combustion Engine). The PV (250 kW) would be the major source of electricity generation, followed by the grid and, as a back-up, the biogas-fired ICE (25 kW), which is also used to replace LPG and wood for heating purposes. The solution presents a remarkable renewable fraction (73% instead of the current <0.5%) and a significant reduction of polluting emissions (60.5% of CO2 emissions). Moreover, it is ensured an economic viability over time (a ROI of 9.7% and DPB (Discounted Pay-Back) lower than 18 years) and a potential positive impact in the socio-economic development of Filipinas ETCR. To conclude, these results are in line with the UN SDGs (Sustainable Development Goals) 7 and 13, being an example of the viability of such systems and the positive environmental, social and economic consequences they can have in rural locations with economic difficulties and non-renewable and weak energy supplies. === Detta projekt har behandlat utformningen av ett kostnadseffektivt polygenereringssystem som garanterar en kontinuerlig, rättvis och miljövänlig energiförsörjning för bosättningen på landsbygden i Filipinas ETCR (Espacios Territoriales de Capacitación y Reincorporación på spanska) i Colombia, vilket för närvarande inte är uppnått på grund av ett existerande energisystem som är beroende av det nationella elnätet (med många avbrott) och av gasol och ved för att tillgodose det termiska behovet, främst för matlagning. I detta syfte har man förutom den nuvarande energiförsörjningssituationen även karakteriserat efterfrågan på energi efter typ (el och värme) och sektor (bostäder, handel och jordbruk och boskapsskötsel). Dessutom undersöks tillgången på förnybara energikällor, vilket påvisar att det finns potential för både solenergi och biomassa. Därefter har man analyserat lämpliga delsystem och tekniker för att kunna nyttja energikällorna. För detta har programmet HOMER Pro använts till att hitta den mest konkurrenskraftiga lösningen (med lägst LCOE), tillsammans med en teknisk, ekonomisk, miljömässig och social analys för att analysera dess inverkan på ETCR. Således är den slutliga lösningen ett system för polygenerering som bygger på ett delsystem av solceller, elnätet och en biogasproduktionsanläggning (48 m3/dag) som använder sig av anaerob nedbrytning av biomassa från både jordbruk, boskap och stadsavfall i kombination med en ICE. Solcellerna (250 kW) skulle då vara den främsta källan till elproduktion följt av elnätet, varav den biogaseldade ICE-anläggningen (25 kW) används som reserv och för att ersätta gasol och ved för uppvärmning. Lösningen innebär en anmärkningsvärd andel förnybara energikällor (73% jämfört med nuvarande <0,5%) och en signifikant minskning av förorenande utsläpp (60,5% av koldioxidutsläppen). Dessutom garanteras en ekonomisk lönsamhet med tiden (med en ROI på 9,7 % och en DPB på mindre än 18 år) och en potentiellt positiv inverkan på den socioekonomiska utvecklingen i Filipinas ETCR. Sammanfattningsvis ligger dessa resultat i linje med mål 7 och 13 av FN:s hållbarhetsmål, eftersom de är ett exempel på lönsamheten hos sådana system och de positiva miljömässiga, sociala och ekonomiska konsekvenser som de kan få på landsbygden där det förekommer ekonomiska svårigheter, och där eltillförseln är opålitlig och baserad på energikällor som inte är förnybara.
|
|---|
