I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   9 ,   No .   2 A p r il   201 9 ,   p p .   723 ~ 7 3 1   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 9 i 2 . pp 723 - 7 3 1           723       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   Renew a ble  m icro g rid opera tiona l r esults a nd e co no m ic   ev a lua tion usin g   RET Screen TM       E di s o n B a ng uero 1 ,   H ec t o r   Da v id Ag ud elo   Aria s 2 ,   An drés   J uli á n Ar is t izá ba l C a rdo na 3   Da niel H er O s pin a   B a rr a g á nd 4   1 En g in e e rin g   P ro d u c t io n   P r o g ra m ,   Un iv e rsitat  P o l it é c n ica   d e   V a len c ia,  V a len c ia,  S p a in   2 F a c u lt y   o f   Ed u c a ti o n ,   U n iv e rsid a d   T e c n o g ica   d e Ch o c ó ,   Ch o c ó ,   Co lo m b ia   3 En g in e e rin g   De p a rtm e n t,   Un iv e rsid a d   d e   B o g o tá Jo rg e   T a d e o   L o z a n o ,   B o g o tá,  Co l o m b ia   4 M e w b o u rn e   Co l leg e   o f   Earth   a n d   En e rg y ,   T h e   Un iv e rsit y   o f   Ok la h o m a ,   USA       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   A p r   1 9 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Oct  8 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   No v   3 ,   2 0 1 8       T h is  a rti c le  d e sc rib e th e   p e rf o r m a n c e   re su lt o f   th e   f irst  re n e wa b le  m icro g rid   o f   Ch o c ó ,   C o lo m b ia,   m o n it o re d   o v e tw o   y e a rs  (2 0 1 6 - 2 0 1 7 a d d in g   a n   e c o n o m ic  a p p ro a c h .   A   v irt u a p latf o rm   is  u se d   to   a n a ly z e ,   in   re a ti m e ,   th e   m icro g rid   p o w e r   p ro d u c t io n ,   w h il e   a   m e teo ro lo g ica sta ti o n   m e a su re th e   so lar  irrad ian c e   a n d   t h e   a m b ien tem p e ra tu re .   Th e   re su lt s   in d ica ted   t h a t h e   g e n e ra ti o n   o f   AC P V   e n e rg y   w a s 2 1 , 8 1 7   k W h /y e a o n   2 0 1 6   a n d   2 3 , 3 0 1   k W h /y e a o n   2 0 1 7 .   T h e   p h o to v o lt a ic  sy ste m a v e ra g e   e ff i c ien c y   w a 1 0 . 3   %   o n   2 0 1 6   a n d   1 1 . 0 9   %   o n   2 0 1 7 .   A n   e c o n o m ica a n a ly sis  o f   th e   re n e wa b le  m i c ro g rid   is  a lso   p re se n ted   u sin g   RET S c re e n T M   so f t w a r e .   T h e   re su lt sh o w   a   n e p re se n v a lu e   o f   $ 2 3 7 , 0 2 8   U S f o a n   e v a lu a ti o n   p e ri o d   o f   2 5   y e a rs  w it h   a n n u a e n e rg y   s a v in g o f   $ 4 , 6 2 2   USD.   A   c a lcu latio n   o n   g re e n h o u se   g a e m issio n sh o w   th a 2 2 . 9   tCO2   p e y e a r   a re   a v o i d e d   w h e n   u sin g   th e   s o lar en e rg y   tec h .   K ey w o r d s :   Mic r o g r id s   P h o to v o ltaic  s y s te m s   R en e w ab le  e n er g y   R E T Scr ee n   s o f t w ar e   So lar   en er g y   Co p y rig h ©   2 0 1 9   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   An d r és J u liá n   A r is tizáb al  C ar d o n a,     E n g i n ee r i n g   Dep ar t m en t,   Un i v er s id ad   d B o g o tá  J o r g T ad e o   L o za n o ,   B o g o tá,   C o lo m b ia.   E m ail: a n d r esj . ar is tizab alc@u tad eo . ed u . co       1.   I NT RO D UCT I O N     W ith   t h in cr ea s in g   co n ce r n s   r e g ar d in g   en er g y   r eliab il it y   a n d   e m i s s io n s ,   t h clai m   o n   s el f - g en er atio n   an d   t h d is tr ib u te d   en er g y   r e s o u r ce s   ar i n cr ea s in g   ac co r d in g l y .   T w o - th ir d s   o f   all  f u el  u s ed   to   p r o d u ce   p o w er   elec tr icit y   i s   m o s tl y   w asted   b y   e m itti n g   u n u s ed   th er m al  en er g y   f r o m   a   p o w er   g e n er atio n   s y s te m   i n to   t h air   o r   in to   w at er   s tr ea m s   ( e. g .   s ea   a n d   r iv er )   [ 1 ] .     Mic r o   Gr id s   ( MG s )   ar e   ex p ec ted   to   ac h iev m a n y   a d v an ce d   ab ilit ies  f o r   u ti lit y ,   s u ch   a s   ac tiv e/r ea cti v p o w er   s u p p o r tin g ,   c u s to m ized   p o w er   q u alit y   a n d   r eliab ilit y ,   b lack   s tar t,  an d   s o   o n .     T h er ef o r e,   s ev er al  co u n tr ies  a n d   o r g an izatio n s   h a v ca r r ied   o u m a n y   d e m o n s tr atio n s   to   v er if y   t h m icr o   g r id   co n ce p t a n d   its   ad v a n ce d   ab ilit ies [ 2 ] .   A   n e w   s ea s o n   h as  b eg u n   f o r   p o w er   g en er atio n   at  h ig h   ef f ic ien c y   i n   p o w er   s y s te m s   b y   th in itiati o n   o f   in n o v a tio n   i n   R e n e w ab le   E n er g y   So u r ce s   ( R E Ss )   a n d   Dis tr ib u ted   Ge n er atio n   ( DG)   s o u r ce s .   As  a   co n s eq u e n ce ,   d i f f er e n R E S s   an d   DG s   ar u s ed   in   s m all   s c ales  i n   M Gs   [ 3 ] .   I n cr ea s in g   th u s o f   r en e w ab l e   en er g y   a n d   DG   s o u r ce s   o f   h i g h   ef f ic ien c y   i n   p o w er   s y s te m s   h a s   p r o v id ed   n e w   p o in t s   o f   v ie w .   T h is   n e v ie w p o in t,  i.e .   g e n er atio n   u n it s   g e n er atin g   p o w er   i n   s m alle r   s ca le,   is   clo s to   co n s u m er s   i n   th MG s   [ 4 ] .     I n   g e n er al,   t h e n er g y   i n f r as tr u ctu r o f   m icr o   g r id   ca n   v ar y   d ep en d in g   o n   t h g eo g r ap h ica l   co n d itio n s ,   av a ilab ilit y   o f   t h t y p o f   g e n er atio n   s y s te m s ,   an d   s o cio - ec o n o m ics  s u c h   as  ac ce p tab ilit y ,   av ailab ilit y ,   an d   ac ce s ib il it y .   Fo r   ex a m p le,   m icr o   g r id s   ca n   b d ev elo p ed   w it h   n o   r en e w ab le  en er g y   s o u r ce s   i n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   2 A p r il   201 9   :   7 2 3   -   7 3 1   724   r eg io n s   w h er r e n e w ab le  e n er g y   ca n n o b h ar v ested ,   w h ile  th m icr o   g r id s   in   r e g io n s   w it h   ab u n d an ce   o f   s u n   lig h t c an   b p r i m ar il y   b u ilt  u p o n   th So lar   P h o t o v o ltaic  r en e w ab le  en er g y   [ 5 ] .     Ma n y   s t u d ies  h a v b ee n   d ev o ted   to   r esear ch   t h p er f o r m a n ce   a n d   m o d eli n g   o f   r en e w ab le     s y s te m s   [ 6 - 1 7 ] ,   b u t   th er is   a   p r o b lem t h er i s n ´ t   en o u g h   p er f o r m an ce   i n f o r m atio n   f o r   m icr o g r id s   o p er atin g   in   tr o p ical  co u n tr ie s ,   w h er t h er ar h ig h   p o ten tial  o f   s o l ar   ir r ad ian ce   an d   w i n d   v elo ci t y .   Mo r eo v er ,   th er is n ´ s p ec i f ic  ec o n o m ical  an al y s i s   ab o u t   m icr o g r id s   t h at   allo w s   to   k n o w   t h to tal  i n v e s t m en an d   th e   r ec o v er y ´ s   ti m e   o f   th at   i n v e s t m en t.  T h n o v elt y   o f   t h i s   p ap er   is   t h at   it  i s   r ep o r tin g   t h tec h n ica p er f o r m a n ce   o f   th f ir s r e n e w ab le  m icr o   g r id   o f   C h o ,   C o lo m b ia  an d   it s   d etailed   ec o n o m ic  a n al y s is ,   in cl u d in g   t h C O2   av o id ed   em is s io n s .       2.   M I CRO   G RID ’S   DE SCR I P T I O N   T h m icr o g r id   is   co m p o s ed   o f   p h o to v o ltaic  s y s te m   w it h   8 0   p o l y cr y s talli n s ilic o n   m o d u le s   ( Am er is o lar   A SP - 6 P 3 0 ) ,   2 5 0   W   ea ch ,   in s talled   i n   th r o o f   o f   th B u ild i n g   o f   R e n e w ab le   E n er g y   o f   C h o     C E R C H O C   An d ag o y a,   C o lo m b ia.   Fig u r 1   s h o w s   t h p h o to v o ltaic  g en er ato r .           Fig u r 1 .   P h o to v o ltaic  s y s te m   o f   2 0   k W   in s talle d   i n   A n d a g o y -   C h o ,   C o lo m b ia       T ab le  1   s h o w s   th d ata  s h ee t   o f   th P m o d u les  u s ed   as  p h o to v o ltaic  g e n er ato r .   T h p h o to v o ltai c   g en er ato r   co n n ec t s   to   t h g r i d   u s i n g   2 0   k W   ( ST P   2 0 0 0 0 T L - US)   d c/ac   i n v er ter .   T ab le  2   s h o w s   t h ST 2 0 0 0 0 T L - US i n v er ter s   tech n i ca l d ata.       T ab le  1 .   E lectr ical  Sp ec if icatio n s   o f   t h P Mo d u les   El e c t r i c a l   D a t a     S T C     P V   M O D U L   A m e r i so l a r   A S P - 6 P 3 0   N o mi n a l   M a x i m u m   P o w e r   ( P max )   [ W ]   2 5 0   O p t i mu n   O p e r a t i n g   V o l t a g e   ( V mp )   [ V ]   3 0 . 3   O p t i mu n   O p e r a t i n g   C u r r e n t   ( I mp )   [ A ]   8 . 2 6   O p e n   C i r c u i t   V o l t a g e   ( V o c )   [ V ]   38   S h o r t   C i r c u i t   C u r r e n t   ( I   sc) [ A ]   8 . 7 5   M o d u l e   Ef f i c i e n c y   ( η)   [ % ]   1 5 . 3 7       T ab le  2 .   T e ch n ical  Data   o f   th e   P I n v er ter   T e c h n i c a l   D a t a   S u n n y   T r i p o w e r   2 0 0 0 0 T L - US   I n p u t   ( D C )     M a x .   a r r a y   p o w e r   3 0 0 0 0   W p   S T C   M a x .   D C   v o l t a g e   1 0 0 0   V   M P P T   o p e r a t i n g   v o l t a g e   r a n g e   1 5 0   V     1 0 0 0   V   M a x .   o p e r a t i n g   i n p u t   c u r r e n t / p e r   M P P   t r a c k e r   6 6 A   /   3 3 A   O u t p u t   ( A C )     A C   n o mi n a l   p o w e r   2 0 0 0 0   W   O u t p u t   p h a se s /   l i n e   c o n n e c t i o n s     3   /   3 - N - PE   A C   v o l t a g e   r a n g e   1 6 0   V     2 8 0   V   M a x .   e f f i c i e n c y   9 8 . 5 %   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       R en ewa b le  micro g r id   o p era tio n a l res u lts   a n d   ec o n o mic  ev a l u a tio n   u s in g   ( E d is o n   B a n g u ero )   725   B ec au s t h v o ltag r eq u ir ed   b y   th e   in v er ter   to   ac ti v ate  its   m ax i m u m   p o w er   p o in cir c u it  ( VM P P)  i s   in   t h r a n g e   3 2 0   -   8 0 0 V,   th 8 0   m o d u les   w er co n n ec ted   u s i n g   f o u r   ( 4 )   b r an ch es   i n   p ar all el  w it h   2 0   m o d u les   in   s er ies p er   b r an ch .   I n   t h i s   w a y ,   th to tal  p h o to v o lta ic  ar r a y   p o w er   is   2 0   k W .   A   b ac k u p   e n er g y   s y s te m   w a s   in s ta lled ,   co m p o s ed   o f   1 3 2 . 7   k Ah   b atter y   b a n k   ( 4 8   Su n li g h b atter ies   OP Z 2 7 6 5 )   co n n ec ted   to   t h g r id   t h r o u g h   6   SMS   S u n n y   I s la n d   ac /d i n v er ter s   ( 2 2 0   Vac ,   6 0 Hz)   [ 1 8 ] .     T h b atter y   b an k   is   d iv id ed   in to   t w o   s ets,  ea ch   w it h   2 4   b atte r ies  c o n n ec ted   in   s er ies.  I n   Fi g u r 2   is   p o s s ib le  to   s ee   th b atter y   b an k   a n d   th is lan d ed   in v er ter s .           Fig u r 2 .   I n s talled   b att er y   b an k   an d   is la n d ed   in v er ter s       So lar   r ad iatio n   an d   a m b ie n te m p er atu r ar m ea s u r ed   th r o u g h   Da v is   Van ta g P r o   2   W ir eless   w ea t h er   s tatio n ,   lo ca ted   n ea r   th P g e n er ato r .   T h r ec o r d i n g   o f   t h ese  m ea s u r e m e n ts   is   d o n ev er y   m i n u te   f o r   th en t ir y ea r   2 0 1 7 .   T h s en s o r s   tech n ical  s p ec i f i ca tio n s   ar as f o llo w   a)   So lar   R ad iatio n A   Hu k s e f lu x   T h er m al  P ir an o m eter   m o d el  w it h   m ea s u r e m e n t   r a n g o f     400    1 1 0 0   n m   a n d   s en s iti v it y   o f   1 5   μ V/W / m 2 .   b)   E n v ir o n m e n te m p er atu r e:  0 8 3 E - L   d ev ice  w it h   1 0   k   NT C   th er m is to r   w as  u s ed   at  th e   s tan d ar d   te m p er atu r o f   2 5 °C .   T h el ec tr ical  r esis to r   v ar iatio n   o f   t h is   d ev ice,   in   f u n ctio n   o f   te m p er at u r e,     h as a   m ea s u r in g   r an g f r o m   - 5 0 °C   to   5 0 °C   an d   p r ec is io n   o f   0 . 1 8 °C .   T h DC   an d   AC   s i g n al s   d ig itized   b y   t h in v er ter   w er u s ed   in   t h co m p u ter   to   an al y s t h e m .     T o   d o   th is ,   d ev ice  ca lled   “Su n n y   W eb b o x ”  w as  i m p le m en ted ,   w h ic h   is   co m m u n ica tio n   in ter f ac th at   co n n ec t s   th i n v er ter   o f   th P s y s te m   to   th I n ter n et  an d   t o   th co m p u ter   ( th r o u g h   t h R S4 8 5   p o r t) .   On ce   th e   in f o r m atio n   i s   o b tain ed ,   it c an   b d o w n lo ad ed   to   co m p u ter ,   in   C S o r   XM L   f o r m at  [ 1 8 ] .       3.   RE SU L T A ND  D I SCU SS I O N   3 . 1 .     M icro   G rid P er f o r m a nc e   T h m icr o   g r id s   e n er g etic   p er f o r m an ce   is   d ir ec tl y   a f f ec ted   b y   t h s o lar   r ad iatio n   an d   t h a m b ie n t   te m p er atu r av a ilab le  at  th i n s tallatio n   s ite.   Fig u r 3   s h o w s   t h r es u lt s   o f   th p o w er   g e n er atio n   o f   th p h o to v o ltaic  ar r a y   an d   t h g e n er atio n   o f   AC   p o w er   at  t h o u tp u t o f   th 2 0   k W   in v er ter   f o r   th y ea r s   2 0 1 6   an d   2 0 1 7 .   T h en er g y   g e n er atio n   o f   t h m icr o - g r id   w a s   g r ea ter   in   2 0 1 7   th an   in   2 0 1 6 ,   d u to   th f ac th at  d u r in g   th last   y ea r   th er w as  g r ea ter   s o lar   r ad iatio n   in   A n d a g o y a.   T h av er ag DC   p o w er   g en er atio n   i n   2 0 1 7   w as  2 9 1 8   k W h / m o n t h ,   w it h   m ax i m u m   o f     3 6 0 6 . 1 3   k W h / m o n t h   in   t h m o n th   o f   Sep te m b er   an d   m i n i m u m   o f   2 1 4 1 . 2 7   k W h / m o n t h   in   No v e m b er .   I n   2 0 1 6 ,     th av er ag DC   p o w er   g en er atio n   w as  1 9 4 2 . 3   k W h /m o n t h .   T h to tal  DC   en er g y   p r o d u ce d   in   2 0 1 7   w a s   3 5 0 1 6 .   0 6   k W h / y ea r   an d   2 3 3 0 7   k W h / y ea r   i n   2 0 1 6 .   T h av er ag AC   p o w er   g e n er atio n   i n   2 0 1 7   w as  2 1 4 5 . 3 8   k W h / m o n t h ,   w it h   m a x i m u m   o f     2 6 1 6 . 5 4   k W h / m o n t h   in   t h m o n th   o f   Ma r c h   an d   m i n i m u m   o f   1 4 6 4 . 7 1   k W h / m o n t h   in   No v e m b er .   I n   2 0 1 6 ,     th a v er ag AC   p o w er   g en e r atio n   w as  1 8 1 8   k W h / m o n t h .   T h to tal  AC   e n er g y   p r o d u ce d   in   2 0 1 7   w as     2 5 7 4 4 . 6   k W h / y ea r   an d   2 1 8 1 7   k W h / y ea r   f o r   2 0 1 6 .   T h lo w   le v els   o f   AC   e n er g y   s h o w n   i n   Fi g u r 3   ar ca u s ed   b y   lo s s e s   i n   tr a n s p o r tatio n   b e t w ee n   t h e   ar r ay   a n d   th P in v er ter ,   an d   b y   lo w   s o lar   r ad iatio n   d ay s   as   w ell,   d u to   r ain   s ea s o n s   i n   th co u n tr y .     Fig u r 4   s h o w s   t h v ar iatio n   o f   th e   ef f icie n c y   o f   t h p h o to v o ltaic  g en er atio n ,   th e   ef f icie n c y   o f   t h i n v er te r   an d   th e f f ic ien c y   o f   t h co m p lete  s y s te m .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   2 A p r il   201 9   :   7 2 3   -   7 3 1   726       Fig u r 3 .   P o w er   g e n er atio n   o f   th P ar r ay   ( D C )   an d   p o w e r   at  th in v er ter   o u tp u t ( AC )   f o r   2 0 1 6   an d   2 0 1 7           Fig u r 4 .   E f f icie n c y   p r o f iles   o f   th P g e n er ato r ,   th DC   AC   in v er ter   an d   th co m p lete  s y s te m     f o r   2 0 1 6   an d   2 0 1 7       T h ef f icie n c y   o f   t h P ar r a y   is   ca lc u lated   as  t h q u o tie n t   b et w ee n   th D C   p o w er   a n d   th in c id en t   p o w er   o f   th e   s o lar   r ad iatio n   o n   t h s o lar   p an el s .   T h e f f ici en c y   o f   t h i n v er ter   is   ca lcu la ted   as  t h q u o tien b et w ee n   th DC   p o w er   an d   th AC   p o w er   an d   f i n all y   th p o w er   o f   th w h o le  m ic r o - g r id   ( s y s te m )   i s   ev alu a ted   as  t h q u o tie n b et w ee n   t h AC   p o w er   at  t h 2 0 k W   in v er ter   o u tp u an d   t h i n cid en p o w er   o f   th e   s o lar   r ad iatio n   o n   th P g en e r ato r .   I n   th is   w a y ,   th is   last   e f f i cien c y   i n cl u d es  all  th elec tr ic al  lo s s es  o f   t h P g en er ato r ,   th i n v er ter   a n d   th w ir i n g .   T h P ar r ay   e f f icien c y   r ec o r d e d   an   av er ag o f   1 3 . 8 7 f o r   2 0 1 6 w it h   m i n i m u m   o f   1 2 . 5 in   t h e   m o n t h   o f   Sep te m b er ;   an d   m ax i m u m   o f   1 4 . 9   f o r   t h m o n th   o f   Ma r c h .   Fo r   2 0 1 7 ,   th e f f icien c y   o f   t h P ar r ay   w a s   o n   av er a g 1 3 . 8 2 w it h   m ax i m u m   v al u o f   1 5 . 2 % in   t h m o n t h   o f   Dec e m b er .   T h r esu lts   r ev ea a   m o n t h l y   av er ag e   in v er ter   e f f icien c y   o f   9 5 . 7 f o r   2 0 1 6   v ar y in g   b et w ee n   9 2 . 1 an d   9 7 . 5 % a n d   m o n t h l y   av er a g in v er ter   e f f icien c y   o f   9 1 . 3 3 % f o r   2 0 1 7   v ar y in g   b et w ee n   8 6 % a n d   9 6 %.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       R en ewa b le  micro g r id   o p era tio n a l res u lts   a n d   ec o n o mic  ev a l u a tio n   u s in g   ( E d is o n   B a n g u ero )   727   Fo r   th s y s te m   e f f icie n c y   i n   2 0 1 6 ,   th m o s r ep r ese n tati v e   m o n t h s   w er J u n a n d   No v e m b er   w i t h   v alu e s   ab o v 1 1 %,  w h ile  t h l o w est   m o n t h s   w er Feb r u ar y ,   Ma y   a n d   A u g u s w it h   v al u e s   t h at  r an g ed   b et w ee n   9 an d   9 . 5 %.  T h w h o le  s y s te m   a v e r ag e f f icie n c y   w a s   1 0 . 3   f o r   2 0 1 6 .   Fo r   2 0 1 7 ,   t h av er a g s y s te m   ef f icien c y   w as  1 1 . 0 9 w it h   m ax i m u m   o f   1 4 in   t h m o n t h   o f   Octo b er ,   m i n i m u m   o f   1 0 in   5   m o n t h s   o f   th y ea r .     3 . 2 .     E co no m ic  a na ly s is   us in g   RE T s cr ee n TM   I n   o r d er   to   ca r r y   o u t h ec o n o m ic  a n al y s is   o f   t h m icr o - g r i d ,   th lo ca tio n   co o r d in ates  o f   An d ag o y a,   Me d io   San   J u an   in   C o lo m b ia   m u s f ir s b e s tab lis h ed   in   o r d er   to   k n o w   t h v ar iab les  o f   s o lar   r ad iatio n   an d   a m b ien t   te m p er at u r e.   Fi g u r e   5   s h o w s   th m eteo r o lo g ic al  d ata  o f   th e   r eg io n   o f   i n ter est  u s i n g   t h e   R E T Scr ee n T s o f t w ar e.           Fig u r 5 .   W ea th er   d ata  f o r   A n d ag o y a,   Me d io   San   J u an ,   C o lo m b ia       A cc o r d in g   to   Fi g u r 5 ,   w h ic h   d ata  ar m ea s u r ed   b y   N AS A ,   i n   A n d a g o y t h er ar 3 . 9 4   k W h / m 2 - d a y   o f   s o lar   r ad iatio n   an d   an   av er a g o f   2 1 . 7   º C   o f   a m b ien t te m p er atu r e.   T h s ec o n d   s tep   to   s i m u late  t h f in a n cial  b e h av io r   an d   e m i s s io n s   o f   g a s es  i n   R E T Scr ee n   is   to   d etai l   th p o w er   m o d el  o f   t h m icr o   g r id .   Fig u r 6   s h o w s   t h tec h n ical  s p ec if icat io n s   o f   th i n s ta l led   m icr o - g r id .   T h tech n ical  d ata  o f   th g e n e r ato r   s elec ted   th r o u g h   t h R E T Scr ee n   s o f t w ar lib r ar y   ar as  f o llo w s :   8 0   s o lar   p an els  o f   2 5 0 W p   f o r   ea ch   p an el  s elec ted   o f   t h p o ly cr y s tall in t y p e,   f o r   to tal  o f   2 0   k W   in   n et   ca p ac it y   a n d   w it h   a n   e f f icien c y   o f   1 5 . 4 p er   p an el.   T h s elec ted   in v er ter   h a s   ca p ac it y   o f   2 0   k W   a n d   a n   ef f icien c y   o f   9 8 %.  B o th   d ev ic es h a v 1 0 % in   lo s s e s .   T h co s ts   ass o ciate d   w it h   th s tag e s   o f   th p r o j ec ar e:   s y s te m   d e s ig n ,   p r o cu r e m e n an d   p u r ch a s o f   m ater ials   a n d   eq u ip m e n t,  i m p l e m en tatio n   a n d   o p er atio n   an d   m ai n ten a n ce .   T h to tal  co s o f   t h 2 0 k W   p r o j ec w as   USD  1 2 6 , 3 4 4   ( 1   USD  3 0 0 0   C OP ) ,   w it h   t h e   f o llo w i n g   ch ar a cter is tic s   a)   I n itial  co s t s Fea s ib ilit y ,   d ev elo p m e n t,  en g i n ee r in g ,   p o w er   s y s te m   a n d   co n ti n g en c i es.     T h is   v alu i s   $ 1 2 6 , 0 1 1   USD  co r r esp o n d in g   to   9 9 . 7 3 % o f   th p r o j ec t.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   2 A p r il   201 9   :   7 2 3   -   7 3 1   728   b)   An n u al  co s t s T h ese  ar ass o ciate d   w it h   th o p er atio n   an d   m a in te n a n ce   ( &   M)   o f   th e   s y s te m ,   w i th   a n   an n u al  p r o j ec t io n   o f   $ 3 3 3   USD.   I n   th i s   w a y ,   t h i m p le m e n tatio n   co s ts   p er   k W   ar ap p r o x im a t el y   $ 6 , 3 0 0   USD.   Fig u r 7   p r esen ts   t h en er g y   e x p o r ted   to   th elec tr icit y   g r id           Fig u r 6 .   T ec h n ical  s p ec if icat i o n s   o f   t h m icr o   g r id   i n   R E T Scr ee n           Fig u r 7 .   E n er g y   e x p o r ted   to   t h n et w o r k   b y   th m icr o - g r id   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       R en ewa b le  micro g r id   o p era tio n a l res u lts   a n d   ec o n o mic  ev a l u a tio n   u s in g   ( E d is o n   B a n g u ero )   729   T h en er g y   ac cu m u lated   d u r i n g   th f ir s y ea r   o f   r eg is tr ati o n   w as  1 0 , 1 5 3   k W h .   T h is   r e f lects   th e   r eliab ilit y   a n d   ce r tain t y   o f   th e   an al y s i s   ca r r ied   o u b y   R E T Scr ee n .   Fi g u r 8   s h o w s   th a n al y s i s   o f   t h C O2   e m is s io n s   av o id ed   b y   th i n s ta llatio n   o f   t h m icr o - g r id .   T h an al y s i s   o f   e m i s s io n s   is   ca r r ied   o u co m p ar in g   b ase  ca s o f   elec tr icit y   g en er atio n   w it h   co al.   T h is   ca s g en er ate s   an   e m i s s i o n   f ac to r   o f   1 , 0 7 4   tC O2 /MW h   an d   i ts   to tal   co n tr ib u t io n   i s   2 2 . 9   t C O2   f o r   th e   2 1 . 3   MW h   g en er ated   w it h   th a f u el.   T h an k s   to   th u s o f   p an els,  th e m is s io n   f ac to r   is   0 . 0   tC O2 /MW h   an d   th co n tr ib u tio n   is   0 . 0   t C O2   f o r   g en er atio n   o f   2 1 . 3   MW h .   T h r ed u ctio n   o f   th to tal  a n n u al  e m i s s io n s   i s   2 2 . 9   tC O2 ,   eq u iv alen to   9 8 3 9 . 2   li ter s   o f   g aso lin n o co n s u m ed .   Fi g u r 9   s h o w s   t h an al y s is   o f   t h e   ac cu m u lated   ca s h   f lo w   f o r   th e   i m p le m e n ted   m icr o g r id .   T h co s o f   th p er io d   r ef er s   to   th p r o j ec ted   co s ts   in   th y e ar ,   f r o m   w h er th li f o r   r ep l ac e m en o f   in v o l v ed   p ar ties   is   d eter m i n ed .   I n   th is   ca s e,   t h lif o f   t h in v er ter   is   1 2   y ea r s .   T h p r o j ec t io n   f o r   th co s o f   th in v er ter   at  1 2   y ea r s   w as $ 6 , 6 3 5   USD.   T h ex p o r r ate  an aly ze d   i s   $ 0 . 4 6   USD.   T h ec o n o m ic  in v est m e n f o r   th p r o j ec is   $ 1 2 6 , 3 4 4   USD   an d   its   r ep a y m e n p er io d   o cc u r s   in   9 . 8   y ea r s   an d   t h e n er g y   s av i n g s   f o r   th e   g e n er atio n   a n d /o r   an n u a s ale  o f   en er g y   i s   2 1   MW h .   T h en ,   ev e r y   1 2   y ea r s   s m all  v alle y   i s   r ef lecte d   d u to   th r ep lace m e n t   o f   th in v er ter   an d   o th er   co m p o n e n ts   o f   t h s y s te m .   T h n e p r esen t   v al u f o r   t h 2 5 - y ea r   p r o j ec is   $ 2 3 7 , 0 2 8   USD.   T h is   r e f lect s   th at  t h i n v est m e n i n   t h g en er atio n   s y s te m   b ased   o n   p h o to v o ltaic  e n er g y   is   f ea s ib le  w it h   m ar g in   a f ter   9 . 8   y ea r s   o f   o p er atio n .           Fig u r 8 .   An al y s is   o f   C O2   e m is s io n s   av o id ed   b y   th m icr o - g r id       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   2 A p r il   201 9   :   7 2 3   -   7 3 1   730       Fig u r 9 .   An n u al   ac c u m u lated   ca s h   f lo w   a n al y s i s       4.   CO NCLU SI O N     T h is   p ap er   p r esen ts   t h r es u lts   o f   th e n er g y   p er f o r m a n ce   o f   t h f ir s m icr o - g r id   in   C h o ,   C o lo m b ia.   T h is   m icr o   g r id   h a s   allo w ed   to   r eliab l y   d eliv er   r en e w ab le  en er g y   to   th i n h ab i tan ts   o f   An d ag o y a T h an k s   to   th e x ce lle n s o la r   r ad iatio n   co n d itio n s   o f   th e   r eg io n   d u to   its   lo ca tio n   i n   tr o p ical  zo n e,     th m icr o g r id   ex ce ed ed   th p o w er   g e n er atio n   d u r in g   t h f ir s t   t w o   y ea r s   o f   o p er atio n .   T h to tal  g en er atio n   o f   AC   e n er g y   w as  h i g h er   in   2 0 1 7   th an   in   2 0 1 6   d u to   th f ac t h at  th r ai n   co n d itio n s   i n   t h r eg io n   w er g r ea ter   in   2 0 1 6 .   T h to tal  ef f icie n c y   o f   th m ic r o   g r id   w as  1 0 . 3 in   2 0 1 6   an d   1 1 . 0 9 in   2 0 1 7 .   T h ese  lo w   v alu e s   ar th r esu l o f   in cl u d i n g   i n   th ca lcu latio n s   t h lo s s es  o f   t h e   P g en er ato r ,   th en er g y   tr a n s f o r m atio n   o f   th e   in v er ter ,   t h w ir in g   a n d   th ef f ec t o f   th a m b ien t te m p er atu r e   o n   th s o lar   p an els.   T h p r esen w o r k   i n cl u d es  t h e   ec o n o m ic   a n al y s is   o f   t h i n s t alled   m icr o - g r id .   T h is   t y p e   o f   an al y s is   i s   s ig n i f ican t c o n tr ib u tio n ,   esp ec iall y   i n   d ev elo p in g   co u n tr ie s   in   w h ic h   r en e w ab le  en er g ies   b eg in   to   en ter .   T h n et  p r esen v al u f o r   th e   2 5 - y ea r   p r o j ec is   $ 2 3 7 , 0 2 8   USD.   T h to tal  r ec o v er y   o f   t h in it ial   in v e s t m e n t is 9 . 8   y ea r s .   T h an k s   to   t h u s o f   th R E T Scr ee n   to o l,  it  w as p o s s ib le  to   e v alu a te  th e n v ir o n m e n tal  i m p ac t o f   th in s ta lled   m icr o - g ir d .   I n   t o tal,   th e m i s s io n   o f   2 2 . 9   tC O2   is   av o id ed   w it h   i m p le m e n ti n g   P s o lar   en er g y .       ACK NO WL E D G E M E NT   T h is   w o r k   w a s   s u p p o r ted   b y   C o lcien cias  u n d er   Gr an t 2 0 1 3 0 0 0 1 0 0 2 8 5 .       RE F E R E NC E   [1 ]   Y.  Ko ra z   a n d   A .   G a b b a r,   Risk   a n a ly sis  a n d   se l f - h e a li n g   a p p ro a c h   f o re sili e n in terc o n n e c m icro   e n e rg y   g rid s,”   S u sta in .   Cit ies   S o c . ,   v o l .   3 2 ,   n o .   M a y ,   p p .   6 3 8 6 5 3 ,   2 0 1 7 .   [2 ]   Z.   Zen g ,   R.   Zh a o ,   H.   Ya n g ,   a n d   S .   T a n g ,   P o li c ies   a n d   d e m o n stra ti o n o f   m icro - g rid in   Ch i n a A   re v ie w ,   Ren e w.   S u sta in .   En e rg y   Rev . ,   v o l.   2 9 ,   p p .   7 0 1 7 1 8 ,   2 0 1 4 .   [3 ]   M .   Bo r n a p o u r,   R .   A .   Ho o sh m a n d ,   A .   Kh o d a b a k h sh ia n ,   a n d   M .   P a ra ste g a ri,   Op ti m a sto c h a stic  c o o rd i n a te d   sc h e d u li n g   o f   p ro to n   e x c h a n g e   m e m b ra n e   f u e c e ll - c o m b in e d   h e a a n d   p o w e r,   w in d   a n d   p h o to v o l taic   u n it in   m icro   g rid s co n sid e ri n g   h y d ro g e n   sto ra g e ,   Ap p l .   En e rg y ,   v o l.   2 0 2 ,   p p .   3 0 8 3 2 2 ,   2 0 1 7 .   [4 ]   M .   Bo r n a p o u r,   R .   A .   Ho o sh m a n d ,   A .   Kh o d a b a k h sh ian ,   a n d   M .   P a ra ste g a ri,   Op ti m a c o o rd in a te d   sc h e d u li n g   o f   c o m b in e d   h e a a n d   p o w e f u e c e ll ,   w in d ,   a n d   p h o to v o lt a ic   u n it i n   m icro   g rid c o n sid e ri n g   u n c e rtain ti e s,”  E n e rg y v o l.   1 1 7 ,   p p .   1 7 6 1 8 9 ,   2 0 1 6 .   [5 ]   J.  Ha re ,   X .   S h i ,   S .   G u p ta,  a n d   A .   Ba z z i,   F a u lt   d iag n o stics   in   s m a rt  m icro - g rid s:  A   su rv e y ,   Ren e wa b le  a n d   S u sta in a b le E n e rg y   Rev iews ,   v o l.   6 0 .   p p .   1 1 1 4 1 1 2 4 ,   2 0 1 6 .   [6 ]   A .   Ch ica ,   F .   Re y   a n d   J.   A risti z á b a l,   A p p li c a ti o n   o f   a u to re g re ss iv e   m o d e w it h   e x o g e n o u in p u ts   to   id e n ti fy   a n d   a n a ly se   p a tt e rn o f   so lar  g lo b a ra d iatio n   a n d   a m b ien tem p e ra tu re ,   In ter n a t io n a l   J o u r n a l   o f   Amb ie n E n e rg y   2 0 1 2 ;   3 3   ( 4 ):  1 7 7 - 1 8 3 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       R en ewa b le  micro g r id   o p era tio n a l res u lts   a n d   ec o n o mic  ev a l u a tio n   u s in g   ( E d is o n   B a n g u ero )   731   [7 ]   A risti z á b a J.,   G o rd il lo   G ,   P e rfo rm a n c e   a n d   e c o n o m ic  e v a lu a ti o n   o f   th e   f irst   g rid   -   c o n n e c ted   in sta ll a ti o n   i n   Co lo m b ia o v e 4   y e a rs o f   c o n ti n u o u o p e ra ti o n ,   I n ter n a t io n a J o u rn a o S u st a in a b le  En e rg y   2 0 1 1 3 0   ( 1 ):  3 4 - 4 6 .     [8 ]   A . J.  A r isti z á b a l,   C. A .   P á e z ,   Ex p e rim e n tal  in v e stig a ti o n   o f   th e   p e rf o r m a n c e   o f   6   k W   BIP sy s tem   a p p li e d   i n   lab o ra to ry   b u il d in g .   En e rg y   a n d   Bu il d i n g s ,”   2 0 1 7 1 5 2 1 - 1 0 .   [9 ]   Hic h a m   Ba h ri,   M o h a m e d   A b o u lf a tah ,   M ’h a m m e d   G u isse r,   El h a ss a n e   A b d e l m o u n im ,   M o h a m m e d   El   M a lah ,   In teg ra Ba c k ste p p in g   Co n tr o f o M a x i m u m   P o w e P o in T ra c k in g   F a c to o f   a   T h re e   P h a se   G ri d   Co n n e c ted   P h o t o v o lt a ic  S y ste m ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica a n d   Co mp u ter   En g in e e rin g   ( IJ ECE ) ,   V o l.   7 ,   n o .   4 ,   p p .   1 6 7 1 - 1 6 8 0 ,   A u g u st  2 0 1 7 .   [1 0 ]   M u sta p h a   El y a q o u ti ,   L a h a o u ss in e   Bo u h o u c h ,   A h m e d   Ih a l,   M o d e ll in g   a n d   P re d ictin g   o f   th e   Ch a ra c teristics   o f   a   P h o t o v o lt a ic  G e n e ra to o n   a   Ho riza o n tal  a n d   T il ted   S u rf a c e ,   In t e rn a ti o n a J o u rn a o El e c trica a n d   C o mp u ter   En g i n e e rin g   ( IJ ECE ) ,   V o l.   6 ,   n o .   6 ,   p p .   2 2 5 7 - 2 5 7 6 ,   De c e m b e 2 0 1 6 .   [1 1 ]   Am iru ll a h ,   Ag u Kis w a n to n o ,   P o w e Qu a li t y   En h a n c e m e n o f   In teg ra ti o n   P h o to v o lt a ic  G e n e ra to to   G rid   u n d e r   V a riab le  S o lar  Ir ra d ian c e   L e v e Us in g   M P P T - F u z z y ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o El e c trica l   a n d   C o mp u ter   En g i n e e rin g   ( IJ ECE ) ,   V o l.   6 ,   n o .   6 ,   p p .   2 6 2 9 - 2 6 4 2 ,   De c e m b e 2 0 1 6 .   [1 2 ]   M u ra ri  L a Az a d ,   P ra d i p   Ku m a S a d h u ,   S o u m y a   D a s,  Bip lab   S a tp a ti ,   A n a g h   G u p ta,  P .   A rv in d ,   Riy a   Bis w a s,  A n   Im p ro v e d   A p p ro a c h   to   De sig n   a   P h o t o v o lt a ic  P a n e l ,   In d o n e si a n   J o u rn a o El e c trica En g in e e rin g   a n d   Co mp u ter   S c ien c e   ( IJ EE CS ) ,   Vo l.   5 ,   n o .   3 ,   p p .   5 1 5 - 5 2 0 ,   M a rc h   2 0 1 7 .   [1 3 ]   S y a f ii ,   Ro n P u tra,  Ha sd P u tra,   On li n e   M o n it o r in g   o f   G rid   C o n n e c ted   Re sid e n ti a P h o to v o lt a i c   S y s te m   u sin g   Zi g b e e   a n d   W e b   S e rv e r ,   In d o n e sia n   J o u rn a o f   El e c trica E n g i n e e rin g   a n d   Co m p u ter   S c ien c e   ( IJ ECE ) ,   Vo l.   7 ,     n o .   3 ,   p p .   6 6 8 - 6 7 5 ,   S e p tem b e 2 0 1 7 .   [1 4 ]   A d n a n e   Ha ss a n i,   M o u n tas sa M a a m o u n ,   Re z k T a d rist,   A li   Ne sb a ,   A   N e w   Hig h   S p e e d   a n d   A c c u ra te  F P GA . b a se d   M a x i m u m   P o w e P o in T ra c k in g   M e th o d   f o P h o to v o lt a ic  S y ste m s,”   In ter n a ti o n a J o u r n a o P o we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms   ( IJ PE DS ) ,   V o l .   8 ,   n o .   3 ,   p p .   1 3 3 5 - 1 3 4 4 ,   S e p tem b e 2 0 1 7 .   [1 5 ]   Jia   Cu n li a n g ,   W a n g   Y a n x io n g ,   W a n g   Z e ro n g ,   P h o t o v o lt a ic  A r ra y   M a x i m u m   P o w e P o i n T ra c k in g   Ba s e d   o n   Im p ro v e d   M e to d ,   T EL KOM NI KA   ( T e lec o mm u n ica ti o n ,   Co m p u ti n g ,   El e c tro n ics   a n d   Co n tro l) ,   V o l .   1 4 ,   n o .   2 ,     p p .   4 0 4 - 4 1 0 ,   Ju n e   2 0 1 6 .   [1 6 ]   M .   S a ty a n a ra y a n a ,   P .   S a ti sh   K u m a r,   A n a l y sis  a n d   De sig n   o S o lar  P h o to v o lt a ic  G rid   Co n n e c ted   In v e rter ,   In d o n e sia n   J o u rn a o El e c trica En g i n e e rin g   a n d   I n fo rm a ti c s   ( IJ EE I) ,   V o l.   3 ,   n o .   4 ,   p p .   1 9 9 - 2 0 8 ,   D e c e m b e 2 0 1 5 .   [1 7 ]   Ch a n d a n S h a rm a ,   A n a m i k a   Ja in ,   En trep re n e u rsh i p   T h ro u g h   S tart - u p in   Hill   A re a s   Us in g   P h o to v o lt a ic  S y ste m s ,   Bu ll e ti n   o f   El e c trica E n g in e e rin g   a n d   I n fo rm a t ics   ( BE EI) ,   Vo l.   6 ,   n o .   2 ,   p p .   1 0 5 - 1 2 1 ,   J u n e   2 0 1 7 .     [1 8 ]   E.   Ba n g u e ro ,   A . J.  A risti z á b a l,   W .   M u ril lo ,   A   V e rif ic a ti o n   S t u d y   f o G rid - Co n n e c ted   2 0   k W   S o lar  P V   S y ste m   Op e ra ti n g   in   C h o c ó ,   Co lo m b ia”   En e rg y   Pro c e d i a V o l.   1 4 6 ,   p p .   9 6 - 1 0 1 ,   S e p tem b e 2 0 1 7 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.