iHOGA / MHOGA son programas de simulación y optimización de sistemas eléctricos híbridos basados en energías renovables, aislados de la red o conectados a la red eléctrica. Puede simular y optimizar sistemas de suministro de energía eléctrica (minimizando el coste total neto actualizado) o sistemas de generación (maximizando el VAN).

• iHOGA es para sistemas de potencias desde pocos W hasta un límite de 5 MW.
• MHOGA es para sistemas de potencia de MW, sin límite.

MHOGA tiene características exclusivas no incluidas en iHOGA:

• Se puede definir para los aerogeneradores o el parque eólico 16 curvas de potencia de salida frente a velocidad de viento, una para cada sector de dirección del viento (de 0º a 337.5º en pasos de 22.5º). De esta forma, la generación eólica dependerá no solo de la velocidad del viento sino también de la dirección (interpolando tanto para el viento como para la dirección).
• Se puede importar la generación real de un aerogenerador o parque eólico y utilizarla como entrada para el cálculo de la potencia generada por nuestro aerogenerador o parque eólico.
• Se puede importar la generación real de un generador fotovoltaico y utilizarla como entrada para el cálculo de la potencia generada por nuestro generador fotovoltaico.
• En proyectos de maximización del NPV o minimización del LCOE (sistemas de generación), además de las restricciones del máximo coste de instalación, mínimo factor de capacidad de las fuentes renovables y mínima fracción renovable, existe la restricción del máximo uso de terreno.

Más información en los manuales del usuario (área de descarga).

El software iHOGA / MHOGA utiliza modelos avanzados tanto de los componentes como de las estrategias de control, incluyendo eficiencias variables de los componentes y modelos avanzados de envejecimiento de las baterías, pudiendo realizar simulaciones del comportamiento de cada sistema mucho más precisas que otros softwares.

Se entiende por optimización la minimización de los costes totales del sistema (o maximización de beneficios) a lo largo de su vida útil, trasladados o actualizados al momento inicial de la inversión (Valor Actual Neto, VAN). Es decir, en general la optimización es económica (mono-objetivo).

No obstante, el programa también permite la optimización multi-objetivo, donde no sólo se busca la minimización de costes, sino también la minimización simultánea de otras variables que selecciona el usuario (las emisiones de CO2 equivalentes y/o la Energía No Servida). Dado que ambos objetivos (el coste y las emisiones o la energía no servida) son en muchos casos contradictorios, cuando el sistema realiza la optimización multi-objetivo no alcanza una única solución, sino que proporciona un amplio abanico de soluciones, unas con mejor comportamiento en cuanto a emisiones o energía no servida, otras con mejor comportamiento en cuanto a costes.

iHOGA / MHOGA permite la descarga automática de la web de la NASA de los datos de irradiación, viento y temperatura, , así como la descarga de datos horarios de PVGIS (Unión Europea) o Renewables Ninja.

Los elementos que pueden componer el sistema híbrido son:
• Paneles fotovoltaicos (incluidos bifaciales y de concentración CPV)
• Aerogeneradores
• Turbina hidráulica, con o sin almacenamiento en bombeo (pumped hydro storage, PHS).
• Pila de combustible
• Tanque de H2
• Electrolizador
• Baterías (plomo-ácido o ión de litio), incluyendo estrategias de control óptimas para su carga/descarga en sistemas conectados a la red.
• Regulador de carga de las baterías
• Inversor (conversor DC/AC), rectificador (conversor AC/DC) o bien inversor/cargador (que incluye inversor, rectificador y regulador)
• Generador AC backup (diésel o cualquier otro tipo).

iHOGA incluye también la posibilidad de considerar pequeños generadores termoeléctricos (efecto Seebeck).

Aunque sea posible la combinación de todos ellos, en muchos casos interesará que el sistema híbrido sólo incluya algunos de ellos.

Dispone de una base de datos de los distintos componentes. Los cálculos económicos se realizan con gran precisión, con distintas inflaciones de precios y pueden realizarse en cualquier moneda.

Las cargas o consumos del sistema pueden ser:
• Cargas eléctricas en corriente alterna (AC).
• Cargas eléctricas en corriente continua (DC).
• Cargas de Hidrógeno (producción de H2 para consumo externo a la instalación, por ejemplo para alimentar vehículos eléctricos basados en pila de combustible).
• Consumo de agua procedente de un depósito de abastecimiento, agua que será previamente bombeada por una electrobomba desde un pozo o río hasta el depósito.

Las simulaciones pueden realizarse en pasos temporales de entre 1 y 60 minutos. Se puede ver en pantalla la simulación de un año entero de cada combinación de componentes y estrategia de control considerada, además de poder guardar los datos en formato Excel.

El programa también permite la venta de energía eléctrica AC a la red, comprar la energía no servida por las fuentes renovables a la red AC, así como vender el hidrógeno sobrante producido en el electrolizador y almacenado en el tanque.

En instalaciones conectadas a la red AC, cuando las fuentes renovables no pueden suministrar toda la demanda energética, se puede priorizar el suministro de la energía restante mediante la red AC o mediante las baterías/generador.

Se pueden simular instalaciones de generación de energías renovables sin consumo y conectadas a red y estudiar su viabilidad económica. La venta a la red puede ser de toda la energía sobrante o que no supere la energía que se compra, anualmente o mensualmente (Autoconsumo con Balance Neto o Net Metering energético, anual o mensual, por periodos horarios o total). También puede definirse el balance neto económico (Autoconsumo con Facturación Neta o Net Billing, como lo establecido en el Real  Decreto  244/2019 de Autoconsumo en España), es decir, que se tenga en cuenta, en lugar del balance de energías, el balance económico.

El programa optimiza tanto la combinación de elementos como el control del sistema (que determina cuándo debe suministrar energía un componente u otro, hasta qué nivel deben cargarse las baterías,…).

Se puede considerar también el caso de baterías conectadas a la red y/o de almacenamiento por bombeo (turbina-bomba), se pueden optimizar los períodos de carga y/o bombeo (compra de energía de la red) y descarga y/o turbinado (suministro del consumo mediante la batería o la turbina hidroeléctrica, que también pueden inyectar energía a la red para venderla).

En sistemas de generación (maximización del VAN), se puede configurar también la opción de que el generador fósil (diesel, gas…) inyecte electricidad a la red, tratando de maximizar el factor de capacidad de la electricidad inyectada.

Se puede también considerar sistemas de generación de hidrógeno verde, optimizando la gestión de la energía.

iHOGA / MHOGA realiza un informe detallado de cada combinación de componentes considerada, además de un informe económico con los flujos de caja.

Ningún otro software de simulación y optimización de sistemas híbridos utiliza algoritmos avanzados de optimización salvo iHOGA / MHOGA, que utiliza algoritmos genéticos. Otros programas realizan la optimización probando todas las posibles combinaciones. Un problema de esta metodología es que si el número de combinaciones posibles es muy elevado, el tiempo de cálculo se incrementa enormemente y se hace inviable. Además, las estrategias de control del sistema son demasiado simples, y no es posible una optimización a fondo como en iHOGA / MHOGA. Otras ventajas del programa están en los modelos utilizados, más precisos que otros softwares, tanto en los componentes como en los cálculos económicos, además de funcionalidades como el predimensionado, la optimización de la inclinación de los paneles fotovoltaicos, el análisis de probabilidad, los modelos de envejecimiento de baterías, las optimizaciones multiobjetivo, etc.

Existe un manual del usuario detallado así como una guía de inicio para aprender el funcionamiento del programa (área de descarga).