Ciencias Tcnicas y Aplicadas

Artculo de investigacin

 

Sistema fotovoltaico conectado a red para disminuir la demanda energtica en horario diurno en una vivienda de la comunidad Caales

Photovoltaic system connected to the grid to reduce energy demand during daytime hours in a home in the Caales community

 

Sistema fotovoltaico conectado rede para reduzir a demanda de energia durante o dia em uma casa na comunidade de Caales

 

 

 

 

 


Correspondencia: [email protected]

 

*Recibido: 31 de agosto de 2021 *Aceptado: 30 de septiembre de 2021 * Publicado: 12 de octubre de 2021

 

        I.            Ingeniero Elctrico, Estudiante de Maestra Acadmica con Trayectoria de Investigacin en Electricidad, Mencin Sistemas Elctricos de Potencia, Instituto de Posgrado, Universidad Tcnica de Manab, Portoviejo, Manab, Ecuador.

      II.            Doctorado en Estrategias y Planificacin, Docente en la Universidad Tcnica de Manab, Facultad de Ciencias, Matemticas, Fsicas y Qumicas, Carrera de Ingeniera Elctrica, Portoviejo, Manab, Ecuador.

 

 

 

 

 

 

 

 

Resumen

Se realiza la propuesta de introduccin de la tecnologa fotovoltaica en una vivienda ubicada en la comunidad Caales del sector Bijahual de la parroquia Abdn Caldern del cantn Portoviejo, con el objetivo de aprovechar recursos locales, disminuir la demanda energtica en horario diurno, mejorar la calidad, la eficiencia energtica, reduccin del costo por consumo energtico y reducir los niveles de CO_2 emitidos a la atmsfera. El mtodo de investigacin empleado fue el estudio de campo, el inductivo-deductivo, se utilizaron diferentes herramientas informticas para conocer la zona de estudio, el potencial solar y disear el sistema. Se obtuvo como resultado la simulacin del sistema fotovoltaico, la cantidad de energa que produce el sistema, la cantidad de CO_2 que se deja de emitir a la atmsfera y los impactos asociados a la generacin fotovoltaica en lo social, econmico y ambiental.

Palabras claves: Eficiencia energtica; potencial solar; energa fotovoltaica; desarrollo sostenible.

 

Abstract

The proposal is made to introduce photovoltaic technology in a house located in the Caales community of the Bijahual sector of the Abdn Caldern parish of the Portoviejo canton, with the aim of taking advantage of local resources, reducing energy demand during daytime hours, improving quality, energy efficiency, reducing the cost of energy consumption and reducing the levels of CO_2 emitted into the atmosphere. The research method used was the field study, inductive-deductive, different computer tools were used to know the study area, the solar potential and design the system. The result was the simulation of the photovoltaic system, the amount of energy that the system produces, the amount of CO_2 that is no longer emitted into the atmosphere, and the social, economic and environmental impacts associated with photovoltaic generation.

Keywords: Energy efficiency; solar potential; photovoltaic energy; sustainable development.

 

Resumo

A proposta introduzir a tecnologia fotovoltaica em uma casa localizada na comunidade Caales do setor Bijahual da freguesia de Abdn Caldern do canto de Portoviejo, com o objetivo de aproveitar os recursos locais, reduzindo a demanda de energia durante o dia, melhorando a qualidade, eficincia energtica, reduzindo o custo do consumo de energia e reduzindo os nveis de CO_2 emitidos na atmosfera. O mtodo de investigao utilizado foi o estudo de campo, indutivo-dedutivo, foram utilizadas diferentes ferramentas informticas para conhecer a rea de estudo, o potencial solar e conceber o sistema. O resultado foi a simulao do sistema fotovoltaico, da quantidade de energia que o sistema produz, da quantidade de CO_2 que deixa de ser emitida para a atmosfera e dos impactos sociais, econmicos e ambientais associados gerao fotovoltaica.

Palavras-chave: Eficincia energtica; potencial solar; energia fotovoltaica; desenvolvimento sustentvel.

 

Introduccin

El ser humano ha dependido mucho de la generacin de energa elctrica mediante la quema de combustibles fsil, emitiendo grandes cantidades de gases de efecto invernadero a la atmsfera, causantes del calentamiento global y perjudiciales para todo ser vivo (Rubio, Ordoez, Ricalde, De la Cruz, & Pen, 2018). En la actualidad para solucionar dicha problemtica, la implementacin de tecnologas basadas en la generacin de electricidad mediante fuentes renovables se ha incrementado considerablemente, disminuyendo el uso del petrleo como fuente de generacin (Parreo, Lara, Jumbo, Caicedo, & Sarzosa, 2020), (Lpez & Gaviria, 2018).

El sol es una fuente de energa, que se presenta en la tierra en forma de luz y calor, para aprovechar la irradiacin proveniente del sol hacia la tierra se implementan mdulos fotovoltaicos, los cuales convierte la irradiacin del sol en energa elctrica producto del efecto fotoelctrico (Rodriguez & Vasquez, 2018). Dicha fuente de energa puede ser utilizada para cubrir las necesidades energticas en el planeta (Satish, Santhosh, & Yadav, 2020).

La energa solar fotovoltaica forma parte de las fuentes renovables de energa, junto a la elica que se encuentran actualmente en una fase avanzada de desarrollo y aprovechamiento, estas se pueden vincular al sistema elctrico de potencia en forma de generacin distribuida mediante el uso de las redes inteligentes para darle estabilidad al sistema (Medina, 2014).

Producto de la transicin energtica que se han trazado los pases a nivel internacional, se han ido produciendo cambios en la matriz energtica (Manoj, Rohit, Ruth, & Mathew, 2017). Por lo cual su implementacin es una apuesta segura a medio y largo plazo (Cardero, 2019)

Durante los ltimos aos, la implementacin de los sistemas de generacin fotovoltaica en forma de generacin distribuida estn en constante aumento, aprovechando la radiacin solar para generar energa elctrica prximo a de la carga, reduciendo las prdidas de energa producidas por la transmisin de energa a largas distancias (Gmez Ramrez, 2018), mejorando de esta manera la calidad y eficiencia energtica, potenciando el desarrollo sostenible (Herrera, Miranda, Arango, Ramos, & Gonzlez, 2013).

Ecuador, por su ubicacin geogrfica y caractersticas topogrficas variadas, cuenta con elevados potenciales renovables en todo su territorio, ideales para la generacin de energa elctrica de forma limpia, sin afectar al medio ambiente (Suquillo & Oa, 2020), siendo el potencial solar el que abunda en mayor cantidad en todo el pas, contando con una radiacin solar promedio que oscila entre los 4 y 6 kWh/m^2 al ao (Armijos, Gonzlez, & Fries, 2019).

Los sistemas de informacin geogrfica (SIG), juegan un papel importante en la planeacin y ordenacin energtica, permite conocer el comportamiento de los potenciales renovables pudiendo conocer los elementos energticos para el diseo e implementacin de sistemas fotovoltaicos en los diferentes sectores en donde se vaya a realizar un estudio para el uso de sistemas fotovoltaicos (Rodriguez, Vazquez, Castro, & Vilaragut, 2013).

Las polticas ambientales estn fomentando a nivel mundial la bsqueda de alternativas al uso de combustibles fsiles, para lograr la sostenibilidad ambiental y el aumento de la eficiencia de los sistemas elctricos (Pea, 2019). Impulsando estrategias ambientales, y econmica, mediante la generacin distribuida con fuentes renovables como la solar, elica, biomasa, entre otras (Sez, y otros, 2017).

Con la incorporacin de sistemas fotovoltaicos en forma de generacin distribuida conectados a la red para disminuir la demanda energtica en horario diurno, se lograr una mejora en la calidad de vida de las personas, mejora la eficiencia energtica en las viviendas, evitando emisiones de los gases contaminantes a la atmsfera (Muoz, Vargas, Pinilla, & Vsquez, 2017). Se reduce el pago de la factura elctrica, obteniendo un retorno de la inversin a mediano o largo plazo.

Estos sistemas se consideran como una alternativa para la mejora de la calidad del servicio elctrico, la reduccin del pico de la demanda en el horario diurno, disminucin de prdidas de energa por transmisin y distribucin, creando las condiciones para lograr la sostenibilidad y eficiencia energtica; logrando ser una opcin para futuras inversiones enfocadas en el incremento de la capacidad de la red elctrica de distribucin (Rodriguez, Vazquez, Castro, & Vilaragut, 2013)

La investigacin tiene como objetivo el diseo de un sistema fotovoltaico para la mejora de la calidad y eficiencia energtica, adems de la disminucin de demanda en horario diurno en una vivienda ubicada en la comunidad Caales del sector Bijahual de la parroquia Abdn Caldern del cantn Portoviejo. Para el diseo del sistema se utiliz del PVsyst 7.1. Para realizar la simulacin y conocer el comportamiento del sistema solar fotovoltaico conectado a red.

 

Materiales y mtodos

En la presente investigacin se implement un proceso metodolgico de tipo secuencial, para el diseo de un sistema fotovoltaico conectado a red en una vivienda de la comunidad Caales del sector Bijahual, se requiri del uso de herramientas informticas como fueron el sistema de informacin geogrfica (Geoinnova, 2016) para conocer la ubicacin de la comunidad y los estudios del potencial solar y el PVsyst 7.1 (PVsyst, 2020) para el diseo del sistema, adems de las bases de datos climatolgicas asociadas al software.

Se realiz un trabajo de campo en la comunidad Caales, lugar donde se encuentra ubicada la vivienda para la obtencin de informacin y realizar el estudio de carga. Se realiz un anlisis cuantitativo y cualitativo, donde su requiri de la utilizacin del Excel, adems de la entrevista y observacin para deducir las necesidades vinculadas al uso de la energa y el pago de la factura elctrica.

 

Anlisis y discusin de los resultados

La comunidad Caales del sector Bijahual a pesar de contar con el suministro elctrico de la empresa distribuidora, la energa que recibe la comunidad en cada uno de sus hogares es de mala calidad, producto de diversos factores como lo son: meteorolgico, ubicacin geogrfica o las grandes cantidades de vegetacin (Caquilpan Parra, 2016).

Los pobladores reciben la tensin de la energa con constantes fallas debido a diferentes problemas; una de ellas es el escaso mantenimiento del sistema y las prdidas producidas por la gran longitud del recorrido del sistema elctrico, todo ello provoca que el servicio elctrico no sea de calidad y continuo (Rodrguez, Vzquez, Velez, & Saltos, 2018).

 

Estudio de demanda

Se realiz el estudio de carga de la vivienda, donde se identificaron los diferentes aparatos consumidores de energa elctrica como lo son: cargador de celular, cocina, televisor, computador, DVD, lavadora, nevera, radio, ventilador y bomba de agua, obteniendo de esta manera una potencia instalada que fue de 1.843 kW.

El estudio o anlisis de la demanda de energa elctrica es una parte esencial para el diseo y dimensionamiento de los sistemas fotovoltaicos, por lo que se realiz un inventario de los diferentes equipos consumidores de energa y sus horas de uso diario, logrando determinar la demanda para el da comprendido entre (08:00-18:00 h) y de la noche entre (18:00-08:00 h) como se muestra en la figura 1.

Figura 1. Estudio de demanda de la vivienda en kWh

Fuente: Elaboracin propia mediante datos de consumo energtico

 

Evaluacin de recurso energtico (potencial solar)

Mediante el uso del sistema de informacin geogrfica (SIG) se obtuvo la ubicacin y variables geogrficas, as como el mapa del potencial solar de la provincia de Manab, el cantn Portoviejo y la parroquia Abdn Caldern, como se muestra en la figura 2.

Figura 2. Potencial solar promedio anual diario en la parroquia Abdn Caldern

Fuente: (Autores, 2021)

 

Como se observa, los niveles del potencial solar en la provincia de Manab, el cantn Portoviejo y la parroquia Abdn Caldern son considerables, aqu se puede notar que, en la zona sur de Manab, se cuenta con mayor potencial solar. El cantn Portoviejo se encuentra en la zona sur de Manab por lo cual cuenta con niveles del potencial solar idneos para su aprovechamiento mediante los sistemas fotovoltaicos. Los niveles del potencial solar en el cantn Portoviejo y en la parroquia Abdn Caldern oscilan entre los 3.043 y 5,220 kWh/m2da.

Se realiz la evaluacin del recurso energtico (potencial solar) de la vivienda en estudio que se encuentra ubicada en las coordenadas -1.0977, -80.3344, en la comunidad Caales del sector Bijahual, la casa se indica en el punto rojo extrapolndose del potencial solar del cantn al que pertenece que se encuentra entre los mayores niveles de radiacin promedio en kWh/ /dia, que incide sobre el sector.

La tabla 1 muestra los valores de irradiacin solar promedio para todos los meses del ao y el promedio anual.

Tabla 1. Irradiacin solar promedio en kWh/ /da de los meses del ao

Ene.

Feb.

Mar.

Abr.

May.

Jun.

Jul.

Ago.

Sept.

Oct.

Nov.

Dic.

Pro. Anual

3.43

3.78

4.52

4.64

3.97

3.04

3.44

3.79

4.61

4.55

3.89

3.83

3.96

Fuente: Meteosat tomado del PVsyst 7.1.

Como se observa el mes con mayor irradiacin solar promedio es abril, debido a que para esas fechas la temporada de invierno finaliza mostrndose un cielo despejado y limpio, contando con una mayor incidencia de irradiacin solar, el mes de junio es el mes con menor irradiacin solar, producto a que para esa poca del ao el cielo se encuentra ms nublado, por lo que el nivel de irradiacin solar es menor. Como la radiacin solar es proporcional a la energa generada por los mdulos fotovoltaicos, se puede deducir mediante la tabla anterior que el mes de abril ser el mes con mayor cantidad de energa generada y junio el mes con menor cantidad de energa generada.

Dimensionamiento del sistema fotovoltaico

El sistema fotovoltaico que se disear tiene como propsito el disminuir la demanda de energa en horario diurno (08:00-18:00 h), la cual es de 6.23 kWh (figura 1). Para el diseo y dimensionamiento del sistema fotovoltaico se utilizarn mdulos fotovoltaicos monocristalino de 380 Wp de potencia nominal, modelo JKM380M-72 del fabricante Jinko Solar, sus especificaciones tcnicas se muestran en la tabla 2. El inversor utilizado es del fabricante Fronius, modelo Galvo 2.0-1/208, la tabla 3 muestra sus especificaciones tcnicas.

Tabla 2. Especificaciones del fabricante mdulo fotovoltaico

Magnitud

Smbolo

Cantidad

Unidad

Corriente de cortocircuito

Isc

9.750

A

Intensidad en el punto de mxima potencia

Impp

9.390

A

Tensin en el punto de mxima potencia

Vmpp

40.50

V

Tensin en circuito abierto

Voc

48.90

V

Generacin de referencia

GRef

1000

W/m2

Temperatura de referencia

Tref

25

C

Fuente: (Jinko Solar, 2021)

 

Tabla 3. Especificaciones del fabricante inversor

Lado de entrada (Campo FV CC)

Magnitud

Cantidad

Voltaje MPP mnimo (V)

120

Voltaje MPP nominal (V)

260

Voltaje MPP mximo (V)

335

Voltaje FV mx. Absoluto (V)

420

Umbral de potencia (W)

20

Corriente mxima CC (A)

26.8

Lado de salida (CA)

Potencia CA nominal (kW)

1.9

Intensidad CA nominal (A)

9.1

Eficiencia (W)

95.5 (%)

Fuente: (Fronius, 2021)

 

Los valores de las tablas 2 y 3 deben ser considerados al momento del diseo del sistema, de tal manera que el arreglo fotovoltaico sea el idneo, sin exceder los valores nominales de trabajo del inversor y modulo fotovoltaico.

Para el dimensionamiento y diseo del sistema se utiliza una cadena de 5 mdulos fotovoltaicos en serie, obteniendo como resultado una potencia instalada de 1900 Wp. Se propone que los mdulos del sistema estn conectados en serie con una inclinacin de 5, de forma que estos capten la mayor cantidad de radiacin solar que incide sobre la comunidad Caales del sector Bijahual y as producir una mayor cantidad de energa elctrica. La inclinacin de los mdulos tambin evitar que se acumulen grandes cantidades de polvo sobre estos debido a que es un factor que provoca disminucin de la eficiencia de generacin (Rodriguez & Vasquez, 2018).

En la figura 3 se observa el esquema simplificado de un sistema fotovoltaico conectado directamente a la carga, donde se muestran sus 3 partes fundamentales las cuales son el arreglo fotovoltaico, el inversor y la carga.

Figura 3. Esquema simplificado de sistema fotovoltaico

Fuente: PVsyst 7.1.

 

Se observa que el sistema fotovoltaico conectado directamente a la carga est conformado por los mdulos fotovoltaicos como sistema de generacin, cuenta con 5 mdulos fotovoltaicos conectados en serie, el rea de cada mdulo es de 1.983 , por lo cual el rea total que requieren los mdulos es 9.915 , adems el inversor para transformar la corriente directa en corriente alterna, aqu se requiere un solo inversor con las caractersticas que muestran en la tabla 3. Este sistema debe suplir parte de la demanda de 6.23 kWh en horario diurno.

La figura 4 se muestra la grfica de corriente vs voltaje, donde en el eje de las X se encuentra los niveles de voltaje y en el eje de las Y los niveles de corriente elctrica.

Figura 4. Dimensionamiento del voltaje del conjunto fotovoltaico

Fuente: Obtenida de diseo del sistema realizado en el PVsyst 7.1

Se observa que el voltaje del arreglo fotovoltaico es de 248.5 V, esto se debe a que cada mdulo fotovoltaico tiene un voltaje a circuito abierto a 20 C de 49.7 V, al contar con un arreglo de 5 mdulos fotovoltaicos en serie se obtiene los 248.5 V de tensin en circuito abierto.

El sistema estar trabajando casi a la tensin en el punto de mxima potencia nominal del inversor el cual es 260 V, esta no es inferior a la tensin en el punto de mxima potencia mnimo que es 120 V, ni excede los 335 V de tensin en el punto de mxima potencia mximo como se muestra; tambin se nota que la corriente del arreglo fotovoltaico llega a un valor mximo de 10 A, muy lejos de los 26.8 A de corriente mxima de corriente continua que soporta el inversor, notando el sistema no cuenta con sobrecarga.

Los resultados obtenidos mediante la simulacin del sistema fotovoltaico se muestran en la figura 5.

Figura 5. Produccin y perdidas de energa del sistema fotovoltaico.

Fuente: Obtenida de diseo del sistema realizado en el PVsyst 7.1

 

Como se haba explicado en la tabla 1, se puede comprobar que el mes de menor generacin es junio y el de mayor generacin abril. El sistema tendr una produccin de energa de 2218.53 kWh/ao, obteniendo una generacin de 1168.65 kWh/ao, por cada kWp instalado. El rendimiento del sistema es del 80.86%, el cual es un porcentaje muy bueno para el territorio.

El sistema fotovoltaico tiene una productividad especifica de energa promedio a la salida del inversor de 3.2 kWh/kWp/da como se muestra en la figura 5, al tener una potencia instalada de 1.9 kWp la energa diaria promedio producida por el sistema a la salida del inversor ser de 6.08 kWh/da, cubriendo de esta manera 6.08 kWh de los 6.23 kWh que es la demanda energtica de la vivienda a suplir en horario diurno, lo que corresponde al 97.59 % de la demanda energtica.

Cabe mencionar que los 3.2 kWh/kWp/da es un valor anual promedio de los 12 meses del ao, como se observa en la figura 5, este valor puede ser mayor o menor en los diferentes meses del ao, por lo cual existirn meses en los que el sistema cubra un menor porcentaje al 97.59 % de la demanda en horario diurno como es el caso del mes de junio que es el mes donde la irradiacin solar en el sector es menor, por lo cual la produccin de energa disminuye, por contrario existirn meses en los que el sistema cubra un porcentaje mayor al 97.59 % de la demanda en horario diurno que incluso pueda superar el 100 % de la demanda y el sistema inyecte energa a la red de distribucin como es en el caso del mes de abril.

La tabla 4 muestra la cantidad de energa producida mensualmente y anual en kWh.

Tabla 4. Produccin mensual de energa elctrica en kWh

Ene.

Feb.

Mar.

Abr.

May.

Jun.

Jul.

Ago.

Sept.

Oct.

Nov.

Dic.

Pro. Anual

160.4

160.3

213.5

216.2

194.8

143.5

168.6

183.0

213.1

214.0

174.7

176.5

2218.5

Fuente: Obtenida de diseo del sistema realizado en el PVsyst 7.1

 

El nivel de irradiacin solar en el sector Bijahual depende de la poca del ao, por tal motivo la produccin de energa del sistema varia mensualmente como se muestra en la figura 5 y tabla 4. Las condiciones climticas afectan a la produccin de los sistemas fotovoltaicos, ocasionando que se obtenga mayor o menor cantidad de irradiacin sobre el rea en estudio como se muestra en la tabla 1, es por eso que abril es el mes donde ms se genera energa elctrica con 216.2 kWh y junio el mes donde menos se genera con 143.5 kWh.

El sistema tiene una buena productividad especfica de energa, generando un promedio de 3.2 kWh/da por cada kWp instalado, dejando de depender de la red elctrica de la empresa distribuidora en horario diurno.

Los sistemas fotovoltaicos al igual que cualquier otro sistema de generacin de electricidad presenta prdidas como se muestran en las figuras 5 y 6.

 

Figura 6. Diagrama de prdida

Fuente: Obtenida de diseo del sistema realizado en el PVsyst 7.1

 

Se observan los diversos factores por los que se generan las prdidas en el sistema fotovoltaico, siendo las generadas por temperatura e inversor las de mayor porcentaje. Las elevadas temperaturas provocan que la eficiencia de los mdulos fotovoltaicos disminuya, cuando se colocan los mdulos muy pegados al suelo o techos donde no hay circulacin suficiente de aire provocando que la temperatura aumente debajo de estos, ocasionando que no operen en sus condiciones ptimas, para solucionar esta dificultad se colocan a una altura determinada para que corra viento debajo de ellos y la temperatura se reduzca. Los inversores no tienen una eficiencia del 100% y presentan prdidas en la operacin de conversin de CC a CA, el inversor Fronius utilizado tiene una eficiencia del 95.50% por lo cual se generan prdidas como se puede observar.

 

 

Impacto econmico

En la mayora de los pases de Latinoamrica estn entrando en vigor polticas y leyes que promuevan el desarrollo energtico mediante la implementacin de las fuentes renovables de energa. Chile es uno de esos pases, este tiene en vigencia ley de generacin distribuida 20.571 (Gonzlez, 2019), esta ley da derecho a todos los clientes regulados a vender los excedentes de generacin hacia la red pblica de distribucin.

A pesar de que en la actualidad los costos de los sistemas fotovoltaicos han disminuido en algunas regiones (Muoz, Rojas, & Barreto, 2018), en Ecuador se han propuesto un reajuste al marco jurdico para incentivar la instalacin de pequeos emprendimientos solares fotovoltaicos (Garca, Bentez, Vzquez, & Rodrguez, 2021).

Los sistemas fotovoltaicos continan disminuyendo sus costos, logrando que el retorno de la inversin y resultados econmicamente sean favorables a corto y largo plazo. Con este tipo de generacin se consigue una reduccin del monto de la factura elctrica, al producir anualmente 2218.53 kWh y con el precio de actual del kWh de 0.13 $, se obtiene un ahorro anual de 288.41 $, un valor considerable para un usuario de comunidad rural como lo es Bijahual.

En el Ecuador la utilizacin de sistemas fotovoltaicos en forma de generacin distribuida es muy baja, por lo cual la Agencia de Regulacin y Control de Energa y Recursos Naturales no Renovables ms conocida como ARCERNNR, aprob en abril del 2021 la Regulacin Nro. ARCERNR 001/21 Marco normativo de la generacin distribuida para autoabastecimiento de consumidores regulados de energa elctrica. La cual tiene como objetivo el establecer las disposiciones para el proceso de habilitacin, conexin, instalacin y operacin de estos sistemas basados en fuentes de energa renovable para el autoabastecimiento de consumidores regulados, (ARCERNNR, 2021),(Garca, Bentez, Vzquez, & Rodrguez, 2021). Estas regulaciones permiten vender los excedentes de energa elctrica generada a la empresa distribuidora, logrando de esta forma que el retorno de la inversin se produzca a mediano y ya no a largo plazo.

Con la regulacin en vigencia se incentiva a los distintos usuarios, el implementar fuentes renovables de energa como la fotovoltaica para el autoabastecimiento, logrando de esta forma reducir el valor final de la planilla elctrica, adems de fomentar la eficiencia energtica y el desarrollo sostenible en el Ecuador.

 

 

Impacto social

En el mbito social, la implementacin de sistemas solares fotovoltaicos en forma de generacin distribuida causa un efecto positivo en la sociedad, con esta nueva tecnologa se obtiene una mejora de la calidad y eficiencia energtica, contribuyendo al desarrollo social sostenible.

Con la implementacin de sistemas fotovoltaicos se reducen las prdidas generadas por la transmisin y distribucin de energa elctrica, con el aprovechamiento del recurso energtico local como es el potencial solar. La introduccin de nuevas tecnologas genera un rol social importante ya que se convierten en generador de energa creando una conciencia social de ahorro, potenciando la eficiencia energtica.

Al estar los mdulos ubicados en el tejado de la vivienda, estos no molestan en el transitar de las personas al no ocupar un rea determinada en el suelo, al optar por la generacin fotovoltaica se descongestionan los sistemas de transporte de energa y se reducen el consumo del petrleo como materia prima para la generacin de electricidad.

 

Impacto ambiental

El sistema fotovoltaico contribuye a la reduccin de gases de efecto invernadero como el , la tabla 5 muestra la reduccin de del sistema fotovoltaico diseado durante los 30 aos de explotacin, generando un beneficio socioambiental, contribuyendo a la sostenibilidad ambiental, combatiendo al calentamiento global en el planeta y logrando potenciar el desarrollo local con recursos autctonos.

 

Tabla 5. Balance de emisiones de

Emisiones reemplazadas

Total

21.2 (tCO2)

Sistema de produccin

2218.53 (kWh/ao)

Tiempo

30 (aos)

Emisiones del ciclo de vida de la red

319 (gCO2/kWh)

Pas

Ecuador

Fuente: Obtenida de diseo del sistema realizado en el PVsyst 7.1

Como se observa se dejar de emitir un total de 21.2 a la atmsfera en los 30 aos de trabajo normal del sistema fotovoltaico. Al reducir el consumo de la energa elctrica proveniente de la red de distribucin, debido a la autogeneracin del sistema fotovoltaico, se obtiene una reduccin en las emisiones de 319 del ciclo de vida de 30 aos del sistema.

El sistema diseado puede ser implementando en viviendas aledaas de la comunidad, debido a que las condiciones son prcticamente las mismas, contando con el mismo nivel de irradiancia. Para poder implementar sistemas fotovoltaicos en forma de generacin distribuida en otros sectores pueden seguir los mismos pasos que se realizan en esta investigacin.

 

Conclusiones

La introduccin de nuevas tecnologas basadas en la generacin fotovoltaica mejora la calidad y eficiencia energtica, reduciendo el costo del kWh generado, adems del pago de la factura elctrica. Las prdidas por transmisin y distribucin disminuyen logrando con ello mitigar las emisiones de CO_2 a la atmsfera, combatiendo el calentamiento global y contribuyendo a la sostenibilidad del territorio.

Se dise un sistema fotovoltaico para una potencia de 1.9 kWp, en una vivienda de la comunidad Caales del sector Bijahual de la parroquia Abdn Caldern del cantn Portoviejo, para la autogeneracin de energa elctrica conectada directamente a la carga en forma de generacin distribuida, logrando cubrir un 97.59 % la demanda energtica en horario diurno, ofreciendo una factibilidad desde el punto de vista econmico, social y ambiental.

 

Referencias

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8.      Geoinnova. (2016). https://geoinnova.org/. Obtenido de https://geoinnova.org/blog-territorio/novedades-arcgis-105/?gclid=CjwKCAjw7--KBhAMEiwAxfpkWB_ddrLN14722lXYarhlO6WoEUUrSWbB-cPUQIXru0_pegkLPSZ3XBoCsocQAvD_BwE

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