Diseño de una microrred para la alimentación de embarcaciones fluviales eléctricas en el río Atrato

Abstract

Este proyecto aborda la necesidad de implementar alternativas de movilidad sostenible mediante la electrificación del transporte fluvial en la región del río Atrato, Colombia; el cual, constituye uno de los principales corredores de movilidad para comunidades con acceso terrestre limitado y desempeña un papel fundamental en el transporte de pasajeros, ya que permite la conectividad social y económica de la región. En la actualidad, países como Noruega y Finlandia han avanzado en la implementación de embarcaciones eléctricas, infraestructura portuaria electrificada y sistemas de carga basados en energías renovables como estrategia para reducir emisiones y fortalecer la transición energética del sector fluvial. En este contexto, la integración de embarcaciones fluviales eléctricas e infraestructura de carga basada en fuentes no convencionales de energía renovable surge como una alternativa para reducir los impactos ambientales asociados al uso de combustibles fósiles y así fortalecer la sostenibilidad energética del transporte fluvial. El objetivo de este trabajo consiste en diseñar una microrred eléctrica conectada a la red, basada en generación solar fotovoltaica, para abastecer la demanda de carga de dos perfiles operacionales de embarcaciones fluviales eléctricas que transitan unas rutas establecidas desde el puerto de Turbo, Antioquia. La microrred propuesta se encuentra conectada al SDL, permitiendo la exportación de energía durante periodos de alta generación solar y la importación de energía durante los periodos de carga de las embarcaciones. La metodología desarrollada incluye la caracterización del recurso solar disponible en Turbo mediante datos históricos meteorológicos y de irradiancia obtenidos de IDEAM y NASA POWER, la definición de perfiles operacionales y de consumo energético para dos configuraciones de embarcaciones eléctricas, y el dimensionamiento de los componentes de la microrred de acuerdo con los requerimientos de cargadores de 12 kW y 22 kW. Adicionalmente, se realizaron simulaciones en Simulink (Matlab) para evaluar el flujo energético horario, el perfil de generación fotovoltaica, la demanda de carga y el intercambio de potencia con la red eléctrica. Los resultados de simulación fueron validados mediante la comparación entre valores de corriente simulados y calculados analíticamente, obteniéndose porcentajes de error bajos. El sistema propuesto contribuye al desarrollo de estrategias de movilidad fluvial sostenible y a la integración de FNCER en infraestructura de carga para transporte fluvial eléctrico. Asimismo, el proyecto constituye una referencia técnica para la implementación de microrredes fotovoltaicas conectadas a red en regiones con necesidades de transporte fluvial.