Análisis y validación operativa de un sistema híbrido fotovoltaico–hidrógeno–baterías mediante TRNSYS en el sur del Perú

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dc.contributor.authorChire Iquiapaza, Luis Angel
dc.date.accessioned2026-02-10T18:22:05Z
dc.date.available2026-02-10T18:22:05Z
dc.date.issued2026-02-10
dc.descriptionSistema Fotovoltaico-Hidrogênio; Simulação Dinâmica (TRNSYS); Armazenamento de Energia com Hidrogênio; Energias Renováveis Híbridas; Análise de Viabilidade Operacional; Modelagem de Sistemas de Energia; Integração de Fontes Intermitentes.
dc.description.abstractO sul do Peru possui um dos melhores potenciais solares da América Latina; no entanto, a limitada capacidade de armazenamento de energia aumenta a ocorrência de cortes de geração e compromete a segurança da rede elétrica. Para evitar esse problema, este estudo adotou um sistema híbrido de armazenamento baseado em baterias e hidrogênio, acoplado à geração fotovoltaica, representando uma planta piloto instalada na cidade de Itumbiara, Brasil. Este trabalho foi validado pela replicação do sistema no software TRNSYS 18, que apresentou resultados favoráveis ​​com erros inferiores a 2% para a produção de hidrogênio e abaixo de 3% para os principais componentes energéticos do sistema, garantindo assim a confiabilidade da simulação. Posteriormente, a flexibilidade operacional do sistema de Itumbiara foi analisada sob perfis de demanda representativos do consumo industrial combinado com iluminação pública, identificando uma faixa de operação eficiente para cargas padronizadas de 1 p.u. entre 79 kW e 302 kW. Finalmente, a escalabilidade operacional foi analisada no Peru com uma demanda base de 200 kW. Os resultados mostram níveis de autossuficiência energética (ASE) entre 89,07% e 96,2% em cenários de alta irradiação solar durante o verão e entre 60,8% e 68,9% em cenários de baixa irradiação correspondentes aos meses de inverno. Vale ressaltar que a cidade de Moquegua apresentou o maior potencial, enquanto a cidade de Puno se destacou pela baixa variabilidade sazonal. De modo geral, os resultados demonstram que o sul do Peru oferece condições favoráveis ​​para a implementação de sistemas fotovoltaicos de hidrogênio (FV-H2), proporcionando uma alternativa robusta para mitigar o racionamento de energia e facilitar a transição energética do país. A principal contribuição do estudo reside na avaliação integrada de validação, flexibilidade e escalabilidade em um modelo híbrido transferido para um contexto de alta irradiação solar. Resumen El Sur del territorio peruano posee uno de los mejores potenciales solares de América Latina, sin embargo, la limitada capacidad de almacenamiento energético incrementa la ocurrencia del “curtailment” y compromete la seguridad a la red eléctrica. Con el fin de evitar este problema, este estudio adoptó un sistema híbrido de almacenamiento basado en baterías e hidrógeno acoplado a generación fotovoltaica, el cual representa una planta piloto instalada en la ciudad de Itumbiara (Brasil). Este trabajo fue validado mediante la reproducción de este sistema en el Software TRNSYS 18, el cual mostró resultados favorables con errores inferiores al 2% para la producción de hidrógeno y por debajo del 3% en los principales componentes energéticos del sistema, lo que garantiza la confiabilidad de la simulación. Posteriormente, se analizó la flexibilidad operativa del sistema de Itumbiara bajo perfiles de demanda representativos de un consumo industrial combinado con iluminación pública, identificándose un rango operativo eficiente para cargas normalizadas de 1 p.u. entre 79 kW y 302 kW. Finalmente, se analizó la escalabilidad operativa en territorio peruano con una demanda base de 200 kW. Los resultados muestran niveles de autosuficiencia energética (SSR) entre 89.07–96.2% en escenarios de alta irradiación solar durante el verano y entre 60.8–68.9% en los escenarios de baja irradiación correspondiente a épocas de invierno. Cabe resaltar que la ciudad de Moquegua presentó el mayor potencial, mientras que la ciudad de Puno destacó por su baja variabilidad estacional. En conjunto, los resultados demuestran que el sur del Perú ofrece condiciones favorables para la implementación de sistemas FV–H2, aportando una alternativa robusta para la mitigación del curtailment y facilitando la transición energética del país. La principal contribución del estudio radica en la evaluación integrada de validación, flexibilidad y escalabilidad en un modelo híbrido transferido a un contexto de alto recurso solar.
dc.identifier.citationCHIRE IQUIAPAZA, Luis Angel; RONCEROS RIVAS, Gustavo A. Análisis y validación operativa de un sistema híbrido fotovoltaico-hidrógeno-baterías mediante TRNSYS en el sur del Perú. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Energia) — Universidade Federal da Integração Latino-Americana, Foz do Iguaçu, 2026.
dc.identifier.urihttps://dspace.unila.edu.br/handle/123456789/9673
dc.language.isoes
dc.rightsopenAccess
dc.subjectPeru
dc.subjectsistemas fotovoltaicos de hidrogênio
dc.subjectirradiação solar
dc.subjecttransição energética
dc.subjectsoftwares
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