Optimizing PV Microgrid Isolated Electrification Projects—A Case Study in Ecuador

Abstract

Access to electricity for the rural and indigenous population of Ecuador’s Amazon Region (RAE) is considered a critical issue by the national authorities. The RAE is an isolated zone with communities scattered throughout the rainforest, where the expansion of the national grid is not a viable option. Therefore, autonomous electrification systems based on solar energy constitute an important solution, allowing the development of indigenous populations. This work proposes a tool for the design of stand-alone rural electrification systems based on photovoltaic technologies, including both microgrid or individual supply configurations. This tool is formulated as a Mixed Integer Linear Programming model including economic, technical and social aspects. This approach is used to design electrification systems (equipment location and sizing, microgrid configurations) in three real communities of the RAE. The results highlight the benefits of the developed tool and provide guidelines regarding RAE’s electrification.

Optimización de sistemas fotovoltaicos para la comunidad de Yuwints en el oriente ecuatoriano

“…La optimización muestra los beneficios que se obtiene al realizar agrupaciones de sistemas para formar una microred una de las ventajas consiste en abastecer del suministro eléctrico a la vivienda que en una hora determinada requiera energía en mayor proporción que las otras viviendas que se encuentran conectadas a la misma red. Las consideraciones que se deben tomar en cuenta al momento de diseñar una micro red son la radiación solar, la demanda de energía y las coordenadas de las viviendas, la diferencia con (Domenech et al, 2022) es el cálculo de la caída de tensión, valor importante para entregar energía eléctrica de calidad a los consumidores (Vega, 2019) que garantiza el funcionamiento de los equipos y dispositivos del SFV.…”

“…En el Ecuador las comunidades de la región amazónica presentan un desafío al acceso de la energía eléctrica actual ya que se encuentran dispersas en la selva lo que conlleva que la electrificación con la red eléctrica pública convencional sea inviable por los altos costos y la topología remota de las comunidades (Domenech et al, 2022). El estudio parte del análisis de energía eléctrica de la comunidad rural de Yuwints en el oriente ecuatoriano, la comunidad se encuentra electrificada mediante sistemas fotovoltaicos fijo (SFV), el cual está conformado por dos paneles fotovoltaicos, una batería que cumplen la función de almacenar y suministrar la electricidad hacia cada vivienda a través de un inversor para corriente alterna (Flores, 2015).…”

A Cost-Effective Multi-Verse Optimization Algorithm for Efficient Power Generation in a Microgrid

“…The variations in power generation and demand do not impact the battery energy schedule, whereas a fluctuation in electricity price affects the schedule. In another study [42], the PV microgrid was optimized using a mixed integer linear programming model considering social, technical, and economic aspects. It focuses on designing systems using location sizing and microgrid configurations.…”

The Design and Application of Microgrid Supervisory System for Commercial Buildings Considering Dynamic Converter Efficiency

“…From an economic viewpoint, the development and extension of microgrids can form multi-microgrid architectures [16,17], can fully promote large-scale access for distributed power sources and renewable energy sources, and can realise a highly reliable supply composed of multiple energy forms [18,19], thus providing an economical and effective way to transition from conventional power grids to smart grids [20][21][22]. From the social perspective, microgrids represent the concrete embodiment of a green and low-carbon energy production method and lifestyle, and they provide effective assistance for ecological and environmental protection [23,24].…”