Ítem
Acceso Abierto

Diseño de instalación tipo con microgeneradores eólicos para torres de telecomunicaciones de estaciones base 5G

Mostrar el registro sencillo de la publicación
dc.contributor.advisorPérez Gordillo, Andrés Mauricio
dc.creatorPoveda Fajardo, Ricardo Andrés
dc.creator.degreeMagíster en Energías Renovables
dc.date.accessioned2026-01-14T12:06:39Z
dc.date.available2026-01-14T12:06:39Z
dc.date.created2025-12-09
dc.descriptionActualmente, la nueva generación de comunicaciones móviles 5G apalanca muchas oportunidades para la industria en general, especialmente las relacionadas con el IoT y la realidad virtual. Sin embargo, las estaciones base de comunicaciones 5G representan un importante aumento en el consumo de energía que se focaliza especialmente en los nodos pivote donde no se encuentra fácilmente acceso a la red eléctrica. Este documento pretende establecer la viabilidad económica y técnica para la instalación de un sistema con microgeneradores eólicos de eje vertical en torres de comunicaciones de estaciones base 5G. Inicialmente se realizó la caracterización para su implementación con datos reales medidos en una estación meteorológica en Bogotá. Posteriormente se realiza la caracterización de la carga y se estima capacidad requerida para generar un diseño de una solución que permita depender en menor medida del Sistema Interconectado Nacional o de un generador diésel de respaldo. Se realiza un análisis de cargas mecánicas que soportaría la estructura vertical de comunicaciones. Por último, se realiza el análisis de viabilidad económica realizando un ejercicio financiero teniendo en cuenta los costos de base para alimentar estas cargas relacionadas con un generador a combustión interna y el costo de combustible equivalente.
dc.description.abstractCurrently, the new generation of 5G mobile communications enables many opportunities for industry in general, especially those related to IoT and virtual reality. However, 5G base stations represent a significant increase in energy consumption, particularly focused at pivot nodes where access to the electrical grid is not available. This document aims to establish the technical and economic feasibility of a system based on vertical-axis micro wind turbines atached to the communication towers of 5G base stations. Initially, a site characterization was carried out using real data measured at a meteorological station in Bogotá. Subsequently, the load was characterized, and the required capacity was estimated to design a solution that would reduce dependence on the National Interconnected System or on a backup combustion generator. A mechanical load analysis was performed to assess the impact on the vertical communication structure. Finally, an economic feasibility analysis was conducted, including a financial assessment based on the baseline costs of powering these loads using an internal combustion generator and the equivalent fuel cost.
dc.format.extent70 pp
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.48713/10336_47193
dc.identifier.urihttps://repository.urosario.edu.co/handle/10336/47193
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad del Rosariospa
dc.publisher.departmentEscuela de Ciencias e Ingenieríaspa
dc.publisher.programMaestría en Energías Renovablesspa
dc.rightsAttribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International*
dc.rights.accesRightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accesoAbierto (Texto Completo)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/*
dc.source.bibliographicCitationDepartamento Nacional de Planeación (DNP), «Departamento Nacional de Planeación,» 7 Julio 2023. [En línea]. Available: https://www.dnp.gov.co/Prensa_/Noticias/Paginas/el-plan-nacional-de-desarrollo-marca-la-ruta-de-la-transicion-energetica-del-pais.aspx. [Último acceso: 26 Mayo 2025].
dc.source.bibliographicCitationE. A. Guauque Pesca, «Análisis aerodinámico de una microturbina eólica de eje vertical para la generación de energía eléctrica en una zona urbana de Bogotá, Colombia,» Bogotá, 2014.
dc.source.bibliographicCitationA. Cusaria y J. Quiroga, «Análisis del potencial de generación de energía eólica en la zona del páramo de Chontales, municipios de Paipa y Sotaquirá, departamento de Boyacá a 3534 m.s.n.m.,» Bogotá, 2014.
dc.source.bibliographicCitationD. Swinhoe, «DatacenterDynamics,» 21 Diciembre 2022. [En línea]. Available: Torres celulares autosuficientes; ¿Cuándo se desconectarán de la red en masa?. [Último acceso: Mayo 26 2025].
dc.source.bibliographicCitationI. E. Maulani y C. A. Johansyah, «The Development of 5G Technology and its Implications For the Industry,» Devotion: Journal of Research and Innovation, vol. 4, nº 2, 2023.
dc.source.bibliographicCitationM. Matracia, M. A. Kishk y M.-S. Alouini, «Exploiting Wind Turbine-Mounted Base Stations to Enhance Rural Connectivity,» 2021.
dc.source.bibliographicCitationR. Hassanian, H. Myneni, Á. Helgadottir y M. Riedel, «Vertical Axis Wind Turbine Powers Telecom Towers: Green and Clean Configuration,» de 6th International Conference on Electrical Engineering and Green Energy (CEEGE 2023), Grimstad, 2023.
dc.source.bibliographicCitationC. Handforth, «Closing the Coverage Gap: How Innovation Can Drive Rural Connectivity,» Connected Society – GSMA, Londres, 2019.
dc.source.bibliographicCitationA. Ichimescu, N. Popescu y E. C. Popovici, «Energy Efficiency for 5G and Beyond 5G: Potential, Limitations, and Future Directions,» Sensors, vol. 24, nº 22, p. 7402, 2024
dc.source.bibliographicCitationT. Zsolt, «Review of Frequency Spectrum and Energy Consumption in 5G,» de IEEE International Conference on Applied Electronics (CANDO-EPE 2019), Budapest, 2019
dc.source.bibliographicCitationN. S. Kurian, V. Nagaraju, L. Saravanan y V. Subashini, «Green Base Station Using WSN,» International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE), vol. 9, p. 3660–3665, 2019.
dc.source.bibliographicCitationHuawei Technologies Co., Ltd.; Analysys Mason, «Green 5G White Paper,» 2021.
dc.source.bibliographicCitationEricsson, «Breaking the Energy Curve,» Stockholm, Sweden, 2020
dc.source.bibliographicCitationJ. Manwell, J. McGowan y A. Rogers, Wind Energy Explained, John Wiley & Sons, 2009.
dc.source.bibliographicCitationAcademia Aeronáutica Italiana, «Flight Mechanics for Pilots,» 2023. [En línea]. Available: https://tse1.mm.bing.net/th/id/OIP.MU4nQiqHHND_mauK58VcMwHaGx. [Último acceso: 2 Septiembre 2025].
dc.source.bibliographicCitationM. Abdalrahman, A. F. Obed y H. A. Mohammed, «Performance Analysis of Darrieus Vertical Axis Wind Turbines with Modified Blade Shapes,» Renewable Energy, vol. 87, p. 897–906, 2016.
dc.source.bibliographicCitationX.-H. Wang, J. S.-Y. Foo, A. Fazlizan, W.-T. Chong y K.-H. Wong, «Effects of endplates designs on the performance of Savonius vertical axis wind turbine,» Energy, vol. 2024, p. 133205, 2024.
dc.source.bibliographicCitationZ. Shen, S. Gong, Z. Zuo, Y. Chen y W. Guo, «Darrieus vertical-axis wind turbine performance enhancement approach and optimized design: A review,» Ocean Engineering, vol. 311, nº 2, p. 118965, 2024.
dc.source.bibliographicCitationHiVAWT, «Vertical Axis Small Wind Turbine Model DS700 Specification».
dc.source.bibliographicCitationHiVAWT, «Vertical Axis Wind Turbine Power System Model: DS3000 Specification».
dc.source.bibliographicCitationN. O. Jensen, «A Note on Wind Generator Interaction,» Riso National University, 1983.
dc.source.bibliographicCitationF. Famoso, S. Brusca, D. D'Urso, A. Galvagno y F. Chiacchio, « A novel hybrid model for the estimation of energy conversion in a wind farm combining wake effects and stochastic dependability,» Applied Energy, vol. 280, p. 115967, 2020.
dc.source.bibliographicCitationTelecommunications Industry Association (TIA), «Structural Standard for Antenna Supporting Structures and Antennas ANSI/TIA-222-G,» Arlington, VA, 2025.
dc.source.bibliographicCitationUniversidad Ean, « ColViento, la turbina eólica que busca transformar el acceso a energía limpia en zonas rurales y urbanas,» Universidad Ean – Noticias, 29 Mayo 2025. [En línea]. Available: https://universidadean.edu.co/noticias/colviento-la-turbina-eolica-que-busca-transformar-el-acceso-energia-limpia-en-zonas-rurales-y-urbanas. [Último acceso: 17 Junio 2025].
dc.source.bibliographicCitationEnergías Renovables (ER), «Kliux propone híbridos eólico fotovoltaicos para abastecer de electricidad las antenas de telecomunicaciones,» 7 Mayo 2013. [En línea]. Available: https://www.energias-renovables.com/eolica/kliux-propone-hibridos-eolicofotovoltaicos-para-abastecer-de-20130507. [Último acceso: 2025 Junio 17]
dc.source.bibliographicCitationImpactAlpha, «Hybrico raises $2 million to shift cell tower operators to green energy,» Mayo 2024. [En línea]. Available: https://impactalpha.com/hybrico-raises-2-million-to-shift-cell-tower-operators-to-green-energy/. [Último acceso: 17 Junio 2025].
dc.source.bibliographicCitationS. Eriksson, H. Bernhoff y M. Bergkvist, «Design of a unique direct driven PM generator adapted for a telecom tower wind turbine,» Renewable Energy, vol. 44, pp. 453-456, 2012.
dc.source.bibliographicCitationWind It, «BTE Towers: Built To Energy towers integrating scalable vertical wind turbines,» [En línea]. Available: https://www.wind it.fr/phone/bte towers.html. [Último acceso: 2025 Julio 22]
dc.source.bibliographicCitationAgencia Nacional de Infraestructura, «Agencia Nacional de Infraestructura,» 25 Abril 2024. [En línea]. Available: https://www.ani.gov.co/avanzan-las-obras-de-mejoramiento-del-aeropuerto-internacional-el-dorado?utm_source=chatgpt.com. [Último acceso: 1 Septiembre 2025].
dc.source.bibliographicCitationJ. A. Aragón-Moreno, E. D. Serna-Castaño y D. S. Solano-Romero, «Estudio climatológico de los vientos para la ciudad de Bogotá en el periodo 2010 – 2016,» Entramado, vol. 15, nº 2, pp. 286-307, 2019.
dc.source.bibliographicCitationA. J. González Díaz, L. J. Geovo Coronado y Y. E. González Doria, «Diseño y modelamiento de un aerogenerador VAWT Darrieus tipo H para la zona costera del departamento de Córdoba,» Ingeniare, nº 20, pp. 33-46, 2016.
dc.source.bibliographicCitationInstituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM), «Boletín Climatológico de Bogotá 2022,» IDEAM, Bogotá, 2022.
dc.source.bibliographicCitationG. Tescione, J. Ragni, G. v. Bussel y D. Ragni, «Near-wake measurements of a vertical axis wind turbine in a wind tunnel,» de Journal of Physics: Conference Series, 2014.
dc.source.bibliographicCitationY. Liu, «The effect of vertical arrangement on performance and wake characteristics of two tandem offshore wind turbines under various operating conditions,» Energy Conversion and Management, vol. 278, p. 116743, 2023.
dc.source.bibliographicCitationMinisterio del trabajo, «Resolución 4272 de 2021 - Por la cual se establecen los requisitos de trabajo mínimos de seguridad para el desarrollo de trabajos en altura,» 2021.
dc.source.bibliographicCitationEtneo, «Turbina híbrida eólica vertical 700W,» [En línea]. Available: https://etneo.com/prodotto/turbina-hibrida-eolica-vertical-700w/?lang=es. [Último acceso: 17 Junio 2025].
dc.source.bibliographicCitationAmazon.com, «FLTXNY POWER VAWT controlador industrial,» [En línea]. Available: https://www.amazon.com/-/es/FLTXNY-POWER-VAWT-controlador-industrial/dp/B0BGRTX6RM?th=1. [Último acceso: 17 Junio 2025].
dc.source.bibliographicCitationAutoSolar, «Inversor Cargador Growatt SPF 3000TL LVM 24V,» [En línea]. Available: https://autosolar.co/inversores-cargadores-24v/inversor-cargador-growatt-spf-3000tl-lvm-24v?srsltid=AfmBOoqe7iYkf4QDFnAkw1V4__AsQidsL5liEmbvJx_bZZnwm0b5RSnv. [Último acceso: 17 Junio 2025].
dc.source.bibliographicCitationComisión de Regulación de Energía y Gas (CREG), «Resolución CREG 174 de 2021 – Por la cual se regulan las actividades de autogeneración a pequeña escala y de generación distribuida en el Sistema Interconectado Nacional,» Bogotá, Colombia , 2021.
dc.source.bibliographicCitationCummins®, «Cummins Onan Commercial Mobile Generators Pocket Guide (datasheet),» Cummins.
dc.source.bibliographicCitationMinisterio de Hacienda y Crédito Público, «Conoce el precio de los combustibles que rige a partir del primero de enero de 2025,» [En línea]. Available: https://www.minhacienda.gov.co/w/conoce-el-precio-de-los-combustibles-que-rige-a-partir-del-primero-de-enero-de-2025. [Último acceso: 17 Junio 2025].
dc.source.bibliographicCitationV. Kouloumpis, R. A. Sobolewski y X. Yan, «Performance and life cycle assessment of a small scale vertical axis wind turbine,» Journal of Cleaner Production, vol. 247, p. 119520, 2019.
dc.source.bibliographicCitationEnel Colombia S.A. E.S.P., «Pliego tarifario – junio de 2025,» Bogotá, Colombia, 2025
dc.source.instnameinstname:Universidad del Rosario
dc.source.reponamereponame:Repositorio Institucional EdocUR
dc.subjectEstaciones base 5G
dc.subjectConsumo energético
dc.subjectMicrogeneradores eólicos
dc.subjectTurbinas eólicas de eje vertical (VAWT)
dc.subjectTorres de telecomunicaciones
dc.subject.keyword5G base stations
dc.subject.keywordEnergy consumption
dc.subject.keywordMicro wind generators
dc.subject.keywordVertical axis wind turbines (VAWT)
dc.subject.keywordTelecommunications towers
dc.titleDiseño de instalación tipo con microgeneradores eólicos para torres de telecomunicaciones de estaciones base 5G
dc.title.TranslatedTitleStandard Installation Design of Small Wind Turbine Generators for 5G Telecommunication Towers
dc.typemasterThesis
dc.type.hasVersioninfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion
dc.type.spaTrabajo de grado
local.department.reportEscuela de Ciencias e Ingeniería
local.regionesBogotá
Archivos
Bloque original
Mostrando1 - 1 de 1
Miniatura
Nombre:
Diseno_de_instalación_tipo_con_microgeneradores_Poveda_Fajardo_Ricardo_Andrés.pdf
Tamaño:
1.01 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descripción:
Descargar
Colecciones
Maestría en Energías Renovables