Simulation of industrial power consumption with electric energy storage

Abstract

Este proyecto fin de carrera se basa en el desarrollo de un modelo para la simulación del consumo eléctrico de una empresa de ámbito industrial. Para proveer la carga eléctrica se dispone de la red eléctrica, una batería, un sistema de cogeneración y una entrada para potencia de un sistema solar. Matlab es el programa elegido para dicha simulación, utilizando mayoritariamente el entorno de programación visual “Simulink", que funciona bajo la plataforma de Matlab. Se ha hecho especial hincapié en la elaboración de un bloque de funciones donde, mediante lenguaje de programación, quedan expuestos los aspectos más importantes de la simulación. También se han creado varios scripts gracias a los cuales se pueden introducir datos al programa, inicializar el modelo y mostrar los gráficos y datos sobre los resultados de la simulación. El objetivo de la simulación es facilitar al usuario un balance económico, evaluando diferentes opciones en lo referente al dimensionado de la bateria y del sistema de cogeneración, con el fin de seleccionar la alternativa más rentable y eficiente. A partir de los resultados de las simulaciones se puede concluir que, para una empresa de ámbito industrial invertir dinero en la compra de una batería para evitar picos de potencia no resultaría una solución económica dado que el tiempo de amortización de la batería estaría en el rango de 45-60 años para una batería de Flujo Redox.

The present project is based on developing a model in order to simulate the power consumption of a company in an industrial environment. The grid, a battery, a cogeneration system and a solar power input are used to provide the electric load. Matlab is the program chosen for that purpose, mainly using the visual programming environment "Simulink" which works under Matlab platform. It has particular emphasis on the development of a function block which, through programming language, comprises the most important aspects of the simulation. Furthermore, several scripts have been created through which the user can enter manually data into the program, initialize the model and display the graphs and data on the results of the simulation. The simulation aims at giving the user an economic balance, evaluate different options with regard to the size of battery and cogeneration system, in order to select the most profitable and efficient alternative. On the basis of the simulation results obtained, it can be concluded that, in the industrial sector, the investment of a battery is no an economic solution, because the return of investment time by saving grid power cost is in the range of 45-60 years, for a Redox Flow Battery.