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XXII Congreso Nacional de Ingeniería Mecánica, Eléctrica y Ramas Afines CONIMERA
06-08 Setiembre, 2017, San Isidro, Lima, Perú
EDS-018
COMPARACIÓN TÉCNICA ECONÓMICA DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS A LA RED EN LAS CIUDADES DE LIMA, AREQUIPA Y TACNA
Edwin M. Ramos Curasi Centro de Energías Renovables
UNI, Lima, Perú [email protected]
Rafael L. Espinoza Paredes Centro de Energías Renovables
UNI, Lima, Perú [email protected]
Juan de la Casa Higueras Grupo IDEA
Universidad de Jaén, España [email protected]
RESUMEN En la actualidad se viene utilizando los combustibles
fósiles para la generación de la energía eléctrica, esto conlleva
a un primer problema de un costo adicional de la energía en
comparación si se tendría más fuentes renovables donde el
costo del combustible es relativamente cero. Además al utilizar
los combustibles fósiles se genera en exceso el dióxido de
carbono, que es uno de los principales causantes del
calentamiento global y en consecuencia de los cambios
climáticos que se están presentando en nuestro planeta. A
partir de los problemáticas mencionadas se incentiva la
generación de energía mediante fuentes renovables y
específicamente la energía solar, ya que es una fuente
inagotable, predecible y en gran cantidad en el planeta. En el
presente trabajo se plantea el análisis energético del
funcionamiento y posterior comparación de tres sistemas
fotovoltaicos conectados a la red, instalados en Lima, Arequipa
y Tacna. Para la evaluación técnica se toma como referencia la
norma IEC 617724-1 y se compara variables como: Eficiencia
del Arreglo, Eficiencia del SFCR, Productividad del Generador
Fotovoltaico, Productividad Final. El análisis económico se
realiza calculando los parámetros VAN, TIR y tiempo de
retorno. Como resultado se muestra que los sistemas de
Arequipa y Tacna tienen mejores indicadores técnicos y
económicos que el sistema de Lima. Además actualmente
siguen disminuyendo los costos de los componentes, los cuales
han aumentado sus eficiencias, lo cual pronostica que los
sistemas fotovoltaicos serán la gran fuerza que fomentará una
revolución del modelo energético en los próximos años.
Palabras clave: eficiencia, rendimiento, rendimiento global,
SFCR, FV.
Nomenclatura 𝑌𝐴 Rendimiento energético del arreglo FV.
𝑌𝑓 Rendimiento final del sistema.
𝑌𝑟 Rendimiento de referencia.
𝜂𝐴 Eficiencia del arreglo DC.
𝜂𝑓 Eficiencia del sistema AC.
𝜂𝐵𝑂𝑆 Eficiencia del sistema interno.
𝑃𝑅 Coeficiente de rendimiento global.
𝑆𝐹𝐶𝑅 Sistema fotovoltaico conectado a la red.
I. INTRODUCCIÓN A partir de los problemas de la dependencia de los
combustibles fósiles y el cambio climático, se ha incrementado
el interés en fuentes de energía renovable. En nuestro país a
través del Decreto Legislativo N° 1002 que promueve la
inversión en generación de electricidad con el uso de energías
renovables se han puesto en operación, con respecto al uso de
la energía solar, 5 centrales solares conectados a la red eléctrica
de alta tensión que hacen un total de 96 MW con una
producción aproximada de energía anual de 240 GWh [1].
También se encuentran en construcción 2 centrales más, que
tienen previsto su ingreso para el 2018, que hacen un suma de
184.48 MW con un energía adjudicada anual de 523.4 GWh
[2]. Por otro lado, también se han implementado sistemas
fotovoltaicos no conectados a la red o autónomos con potencias
de 85, 425 y 850 W con una instalación inicial de 20 000
sistemas, y con una meta de 500 000 de sistemas fotovoltaicos
para suministrar a lugares donde no llega la red eléctrica.
Adicionalmente, se menciona que a través del proyecto
“Emergiendo con el Sol. Apoyo institucional al Centro de
Energías Renovables de la Universidad Nacional de
Ingeniería CER-UNI en el campo de la generación de
energía eléctrica empleando tecnología fotovoltaica”
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dirigido desde la Universidad de Jaén-España, se ha
implementado 3 sistemas fotovoltaicos conectados a la red
(SFCR) y se encuentran ubicados en las ciudades de Lima,
Arequipa y Tacna [3]. Dichos sistemas viene registrando datos
medición. Los parámetros a comparar son energías (kWh) y
rendimientos de las diferentes etapas del sistema de generación.
Finalmente se determina variables económicas para su
comparación entre los sistemas y determinar que sistemas es de
mayor beneficio.
II. DESCRIPCIÓN DE LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
Los 3 sistemas fotovoltaicos se encuentran ubicados en tres
universidades que se detalla a continuación:
- Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), Lima.
- Universidad Nacional de San Agustín (UNSA), Arequipa.
- Universidad Nacional Jorge Basadre Gromann (UNJBG),
Tacna.
Ubicación Arequipa - UNSA Tacna - UJBG Lima – UNI
Tipo de Célula Modelo
Monocristalino SW270
Monocristalino SW270
Policristalino SW 215
Parámetros STC 1000 W/m2 NOCT 800 W/m
2 STC 1000 W/m
2 NOCT 800 W/m
2 STC 1000 W/m
2 NOCT 800 W/m
2
Wp 270,00 W 194,90 W 270,00 W 194,90 W 251,00 W 153,70 W
VOC 38,30 V 34,50 V 38,30 V 34,50 V 36,50 V 33,00 V
Vmpp 32,10 V 28,90 V 32,10 V 28,90 V 28,90 V 25,90 V
ISC 8,90 A 7,19 A 8,90 A 7,19 A 8,00 A 6,61 A
Impp 8,42 A 6,74 A 8,42 A 6,74 A 7,44 A 5,94 A
Medidas del
módulo
dimensiones del módulo, mm dimensiones del módulo, mm dimensiones del módulo, mm
Largo Ancho Largo Ancho Largo Ancho
1675 1001 1675 1001 1675 1001
dimensión de superficie, m2 dimensión de superficie, m
2 dimensión de superficie, m
2
Total de células Total de células Total de células
1,68 1,46 1,68 1,46 1,68 1,46
Parámetros 12 módulos monocristalino 12 módulos monocristalino 15 módulos policristalino
STC 1000 W/m2 NOCT 800 W/m
2 STC 1000 W/m
2 NOCT 800 W/m
2 STC 1000 W/m
2 NOCT 800 W/m
2
Wp 3240,00 W 2338,80 W 3240,00 W 2338,80 W 3225,00 W 2305,50 W
VOC 459,60 V 414,00 V 459,60 V 414,00 V 547,50 V 495,00 V
Vmpp 385,20 V 346,80 V 385,20 V 346,80 V 433,50 V 388,50 V
ISC 8,90 A 7,19 A 8,90 A 7,19 A 8,00 A 6,61 A
Impp 8,42 A 6,74 A 8,42 A 6,74 A 7,44 A 5,94 A
Instalaciones
dimensión de superficie, m2 dimensión de superficie, m
2 dimensión de superficie, m
2
Largo Ancho Largo Ancho Largo Ancho
20,12 17,52 20,12 17,52 25,15 21,90
ángulos de orientación ángulos de orientación ángulos de orientación
inclinación Azimut inclinación Azimut inclinación Azimut
15 grados 0 grados 15 grados 0 grados 15 grados 0 grados
Tabla 1: ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL FABRICANTE DE LOS MÓDULOS FV
Ubicación Arequipa - UNSA Tacna - UJBG Lima - UNI
Tipo de inversor/máx. potencia conexión a red / 3 kW conexión a red / 3 kW conexión a red / 3 kW
Parámetros DC AC DC AC DC AC
Tensión de entrada máximo 600 V - - 600 V - - 600 V - -
Tensión de entrada mínimo 125 V - - 125 V - - 125 V - -
Rango de tensión MPP 270-500 V - - 270-500 V - - 270-500 V - -
Potencia Nominal - - 3000 W - - 3000 W - - 3000 W
Rendimiento MPP estático - - 99,7 % - - 99,7 % - - 99,7 %
Rendimiento MPP dinámico - - 99,0 % - - 99,0 % - - 99,0 %
Reducción de potencia por temp. - - >45 °C - - >45 °C - - >45 °C
Tabla 2: ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL FABRICANTE DE LOS INVERSORES
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En la Tab. 1 y 2, se muestra las especificaciones técnicas
de los módulos fotovoltaicos (FV) e inversores.
Se observa que para los sistemas de Arequipa y Tacna se
tienen módulos monocristalinos a diferencia de Lima que se
han instalados módulos policristalinos, como también presentan
diferencias mínimas entre las superficie total y potencia
nominal total. Por otro lado, se observa que el inversor para los
tres sistemas es del mismo fabricante y modelo, por lo tanto,
presentan similares características técnicas.
La arquitectura del sistema de monitoreo de cada SFCR
son similares y están conformados por los siguientes
instrumentos: analizador de energía, analizador de módulos FV,
célula, calibrada, sensor de temperatura ambiente, sensor de
temperatura de célula y analizador meteorológico. El esquema
de la arquitectura se muestra en la Fig. 1.
Figura 1: ARQUTECTURA DEL SISTEMA DE MONITOREO
El muestreo del monitoreo consta de registro de valores de
cada 15 segundos durante las 24 horas del día. Los registros
inician desde el mes de abril de 2015 a la actualidad. Cada
sistema de monitoreo registra los siguientes parámetros:
Tensión AC, corriente AC, potencia activa, potencia aparente,
potencia reactiva, frecuencia, factor de potencia, energía total,
energía parcial, tensión DC, corriente DC, potencia DC,
irradiancia, temperatura del módulo y temperatura ambiente.
III. METODOLOGÍA DE ANÁLISIS El análisis de los tres sistemas tiene un periodo evaluación
de dos años, desde mayo de 2015 hasta abril de 2017. Los
valores de los parámetros se han obtenido con valores
promedios para periodos cada 15 minutos en el intervalo de las
6:00 h y 18:00 h del día.
El procesamiento de los parámetros se realiza en baso a la
norma internacional IEC 61724-1 que trata del monitoreo del
funcionamiento de los SFCR [4]. Seguidamente se describe los
parámetros calculados en baso a la norma mencionada.
A. Irradiación Es la integral de la irradiancia. Cada cantidad de
irradiación H corresponde a una cantidad de irradiancia G en un
intervalo de tiempo τ.
𝐻 = ∑ 𝐺𝑘 × 𝜏𝑘
𝑘
(1)
B. Energía eléctrica Las cantidades de energía pueden ser calculadas de la
integral de su correspondiente medida de potencia sobre el
periodo de tiempo definido.
1) Energía de salida DC. Está dado por:
𝐸𝐴 = ∑ 𝑃𝐴,𝑘 × 𝜏𝑘
𝑘
(2)
Donde 𝑃𝐴: Potencia DC promedio en un intervalo de tiempo.
2) Energía de salida AC. Está dado por:
𝐸𝑜𝑢𝑡 = ∑ 𝑃𝑜𝑢𝑡,𝑘 × 𝜏𝑘
𝑘
(3)
Donde 𝑃𝑜𝑢𝑡: Potencia activa promedio en un intervalo de
tiempo.
C. Rendimientos Los rendimientos son las relaciones de una cantidad de
energía y la potencia nominal del arreglo 𝑃0. Estos indican la
operación real del arreglo en relación de su capacidad nominal.
Los rendimientos tienen unidades de kWh.kW
-1, la relación
de unidades es equivalente a horas, por lo cual el rendimiento
indica la cantidad de tiempo la cual el arreglo requería ser
operado a 𝑷𝟎 para proporcionar la cantidad de energía
medido durante el periodo reportado.
1) Rendimiento energético del arreglo FV (𝒀𝑨). Es la
relación entre la energía de salida DC y los kW nominales
del arreglo FV instalado en Condiciones Estándar de
Medida (CEM)
𝑌𝐴 =𝐸𝐴
𝑃0
(4)
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2) Rendimiento final del sistema (𝒀𝒇). Es la relación
entre la energía de salida AC y los kW nominales del arreglo
FV instalado.
𝑌𝑓 =𝐸𝑜𝑢𝑡
𝑃0
(5)
3) Rendimiento de referencia (𝒀𝒓). Esta puede ser
calculado dividiendo la irradiación total entre la irradiancia del
plano del referencia del módulo.
𝑌𝑟 =𝐻𝑖
𝐺𝑖,𝑟𝑒𝑓
(6)
El rendimiento de referencia representa el número de
horas durante el cual la radiación solar tendría que ser el
nivel de irradiación de referencia para contribuir con la
misma solar incidente. Si el periodo de reporte es igual a un
día, el 𝑌𝑟 sería, en efecto, el número equivalente de horas sol en
la irradiancia de referencia por día.
D. Eficiencias
1) Eficiencia del arreglo DC (𝜼𝑨). Está definido por:
𝜂𝐴 =𝐸𝐴
𝐻𝑖 × 𝐴𝑎
(7)
Donde 𝐴𝑎 es el área total del arreglo.
2) Eficiencia del sistema AC (𝜼𝒇). Está definido por:
𝜂𝑓 =𝐸𝑜𝑢𝑡
𝐻𝑖 × 𝐴𝑎
(8)
3) Eficiencia del resto del sistema (𝜼𝑩𝑶𝑺). Está defino
por:
𝜂𝐵𝑂𝑆 =𝐸𝑜𝑢𝑡
𝐸𝐴
(9)
E. Rendimiento global PR El rendimiento global es el cociente del rendimiento del
sistema 𝑌𝑓 con el rendimiento de referencia 𝑌𝑟, e indica el
efecto global de las pérdidas en la salida del sistema debido
tanto a temperatura del arreglo como a las ineficiencias o fallas
de los componentes del sistema, y se define como:
𝑃𝑅 =𝑌𝑓
𝑌𝑟
(10)
𝑃𝑅 =(𝐸𝑜𝑢𝑡 𝑃0⁄ )
(𝐻𝑖 𝐺𝑖,𝑟𝑒𝑓⁄ )
(11)
F. Parámetros económicos Para la comparación económica de los sistemas FV se
determinan los siguientes parámetros:
- Tasa Interna de Retorno – TIR
- Valor Actual Neto – VAN.
- Relación beneficio costo.
- Tiempo de recuperación en años.
Se ha considerado la tasa de descuento del 12% en razón a
dispuesto al D.L Nro. 25844 de la Ley de Concesiones
Eléctricas, donde precisa que todo proyecto deberá tener una
rentabilidad no menor a 12%.
Para el cálculo de los ingresos mensuales por ahorro de
energía se considera la tarifa eléctrica para uso doméstico, ya
que un sistema de 3 kWp es el consumo promedio del uso
doméstico. Para la tarifa eléctrica se considera la BT5B y se
determina una tasa de crecimiento para cada lugar de cada
sistema. Para lo cual se presenta la figura 2 con la tendencia del
crecimiento de las tarifas.
Tarifa Eléctrica (ctm. S/./kWh)
Figura 2: TARIFA ELÉCTRICA Y TENDENCIA
En la tabla 3 se muestra las tarifas del primer año y la tasa
de crecimiento correspondiente para cada sistema
Ubicación Tarifa Eléctrica (ctm. S/./kWh)
Tasa de crecimiento (%)
Arequipa 51,22 5
Tacna 52,73 5
Lima 46,86 5
Tabla 3: TARIFA ELÉCTRICAS Y TASA DE CRECIMIENTO
PARA LOS TRES SISTEMAS
30
35
40
45
50
552010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
Arequipa
Tacna
Lima
Areq-Tend
Tacna-Tend
Lima-Tend
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III. RESULTADOS Y ANÁLISIS TÉCNICO Para la presentación de los resultados se ha considerado
mostrar la media mensual para cada parámetro de los dos años
en evaluación. También para cada figura se presenta los
resultados para los tres sistemas y poder realizar la
comparación entre ellas.
Energía de Salida AC (kWh)
Figura 3: ENERGÍA DE SALIDA EN AC
En la figura 3 se muestra los resultados de energía
acumulado mensual para los tres sismas, y se puede observar
claramente que los sistemas de Arequipa y Tacna tienen valores
mayores para todos los meses en comparación con el sistema de
Lima. El valor promedio mensual para el año tienen valores de
513, 426 y 216 kWh para los sistemas de Arequipa, Tacna y
Lima respectivamente. El sistema de Arequipa casi triplica el
valor del sistema de Lima y en comparación con Tacna duplica
el valor del sistema de Lima.
Rendimiento final del sistema (kWh/kWp/mes)
Rendimiento de referencia (kWh/kWp/mes)
Figura 4: RENDIMIENTOS FINALES Y DE REFERENCIA
En la figura 4 se observa los resultados de los rendimientos
finales y de referencia. Se observa que dichas curvas presentan
similar tendencia en comparación con la energía de salida, para
cada sistema Por lo cual, de manera similar que los valores de
energía, los sistemas de Arequipa y Tacna presentan valores
mayores que el sistema de Lima.
Los valores de rendimiento final mensual promedio para el
año presentan valores de 158, 131 y 67 kWh/kWp/mes para los
sistemas de Arequipa, Tacna y Lima respectivamente. De
manera similar, los valores de rendimiento de referencia
presentan valores de 185, 155 y 96 kWh/kWp/mes
respectivamente.
De los valores mencionados, nuevamente se recalca que
los sistemas de Arequipa y Tacna presentan valores mayores
que el sistema de Lima.
Temperatura del módulo media (°C)
Temperatura ambiente media (°C)
Figura 5: TEMPERATURA DEL MÓDULO Y DE AMBIENTE
En la figura 5 se muestra los resultados de las temperaturas
del módulo y de ambiente para cada sistema. Se observa que
los tres sistemas tienen la misma tendencia, donde los meses de
junio, julio y agosto (invierno) presentan los menores valores.
Y en los meses de febrero y marzo se presentan los valores más
altos, que corresponden al verano.
0
160
320
480
640
Ene
Feb
Mar
Abr
May Jun
Jul
Ago Sep
Oct
Nov
Dic
Arequipa
Tacna
Lima
0
50
100
150
200
250
Ene
Feb
Mar
Abr
May Jun
Jul
Ago Sep
Oct
Nov
Dic
Arequipa
Tacna
Lima
0
50
100
150
200
250
Ene
Feb
Mar
Abr
May Jun
Jul
Ago Sep
Oct
Nov
Dic
Arequipa
Tacna
Lima
15,0
22,5
30,0
37,5
45,0
Ene
Feb
Mar
Abr
May Jun
Jul
Ago Sep
Oct
Nov
Dic
Arequipa
Tacna
Lima
15,00
22,50
30,00
37,50
45,00
Ene
Feb
Mar
Abr
May Jun
Jul
Ago Sep
Oct
Nov
Dic
Arequipa
Tacna
Lima
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Rendimiento Global – PR
Eficiencia final del sistema (%)
Figura 6: RENDIMIENTO GLOBAL Y EFICIENCIA FINAL DEL
SISTEMA
En la figura 6 se observa que el rendimiento global y la
eficiencia del sistema tienen la misma tendencia. Esto se debe a
que la relación entre 𝑃𝑅 y 𝜂𝑓 es una constante. Para los
sistemas de Arequipa y Tacna al tener las mismas característica
de módulos FV se cumple la siguiente formula:
𝑃𝑅
𝜂𝑓=
𝐴𝑎
𝑃0=
20,12
3,24= 6,21
(12)
Entonces para cualquier valor de eficiencia multiplicado
por este factor se obtiene su respectivo valor de PR. Por
ejemplo, para el sistema de Arequipa, para junio se tiene un
valor de 𝜂𝑓 igual a 0,133 multiplicado por el factor se tiene un
valor de 0,826 que correspondo al valor de PR correspondiente.
También se observa que el rendimiento global PR presenta
valores entre 0,83 y 0,88. Los valores de eficiencia se presentan
entre 13,5 y 14,4%.
Para el sistema de Tacna, se observa que el rendimiento
global PR presenta valores entre 0,74 y 0,89, y los valores de
eficiencia presentan valores entre 11,9 y 14,3%
Para el sistema de Lima, que presenta diferentes
características de los módulos FV se calcula la relación
correspondiente en la siguiente formula:
𝑃𝑅
𝜂𝑓=
𝐴𝑎
𝑃0=
20,15
3,225= 6,25
(12)
Para los meses de noviembre y diciembre se observa
valores muy bajos tanto para el rendimiento como las
eficiencias. Estos datos en particular se deben a la alta
contaminación que se presenta en la ciudad de Lima, dichos
meses no se han realizado las correspondientes limpiezas
periódicas de los módulos, por lo tanto se han presentado
valores bajos en comparación a otros meses.
Adicionalmente, se observa que el rendimiento global PR
presenta valores entre 0,5 y 0,81. Los valores de eficiencia se
presentan entre 6,4 y 10,4 %.
IV. RESULTADOS Y ANÁLISIS ECONÓMICO Para el análisis económico se considera dos escenarios:
caso medio y caso optimista. Para ambos escenarios se
considera la misma inversión inicial, y se varía la tasa de
crecimiento de la tarifa eléctrica y la energía producida anual de
cada sistema.
La inversión consiste en el suministro de los módulos FV,
el inversor, la estructura de soporte, juego de cables y
accesorios para la instalación. Adicionalmente incluye el
servicio de instalación y puesta en servicio del SFCR Para los
sistemas de Arequipa y Tacna se adiciona un costo de
transporte. En la tabla 4 se muestra la inversión para cada
sistema. Dicha información se ha obtenido de proveedores
locales:
Ubicación Inversión
USD Inv+IGV
USD Inversión
Soles
Arequipa 6 400 7 552 24 922
Tacna 6 500 7 670 25 311
Lima 6 000 7 080 23 364
Tabla 4: INVERSIÓN PARA LOS TRES SISTEMAS
Para la evaluación de los tres sistemas se considera 20 años
de vida útil, de acuerdo indicado por el fabricante de los
módulos FV. En la tabla 5 se muestra los parámetros
económicos calculados para el caso medio.
Ubicación VAN (12%)
Soles TIR (%)
Relación Beneficio
Costo
Tiempo de Recuper.
(años)
Arequipa 7 729 15,9 1,31 13
Tacna 2 580 13,3 1,10 17
Lima -10 764 4,9 0,54 -
Tabla 5: PARÁMETROS ECÓNOMICOS PARA CASO MEDIO
Para el caso medio, se observa que los sistemas de
Arequipa y Tacna son viables económicamente con tiempos de
recuperación de 13 y 17 años, respectivamente. Para el caso del
0,45
0,55
0,65
0,75
0,85
0,95
Ene
Feb
Mar
Abr
May Jun
Jul
Ago Sep
Oct
Nov
Dic
Arequipa
Tacna
Lima
5%
7%
9%
11%
13%
15%
Ene
Feb
Mar
Abr
May Jun
Jul
Ago Sep
Oct
Nov
Dic
Arequipa
Tacna
Lima
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sistema de Lima, no se logra recuperar la inversión en el tiempo
de evaluación definido. Esto se refleja también en las demás
variables como el caso de la relación de beneficio-costo donde
debe ser mayor a uno para que sea viable; así como también el
valor del TIR debe presentar valores mayores a 12% para que
sea viable y por último el valor del VAN debe de ser positivo
para que sea viable el proyecto.
Para el caso optimista se considera una tasa de crecimiento
para las tarifas eléctricas del 7%, y la energía producida para
cada sistema es el máximo de los dos años en evaluación,
considerando estos cambios se tiene la tabla 6 con el cálculo de
los parámetros económicos para el caso optimista.
Ubicación VAN (12%)
Soles TIR (%)
Relación Beneficio
Costo
Tiempo de Recuper.
(años)
Arequipa 13 579 18,1 1,54 11
Tacna 6 951 15,2 1,27 14
Lima -8 761 6,7 0,63 -
Tabla 6: PARÁMETROS ECÓNOMICOS PARA CASO
OPTIMISTA
Se observa que para el caso optimista se reduce el tiempo
de recuperación para los sistemas de Arequipa y Tacna, como
también presentan mejores indicadores que el caso medio. Para
el sistema de Lima, todavía se mantiene inviable
económicamente. De la misma forma para las otras variables
donde se presentan valores mayores en comparación con el
caso medio.
IV. CONCLUSIONES El análisis de los tres sistemas se ha realizado para el
periodo de 2 años desde mayo de 2015 hasta abril de 2017.
Además, tomando como rango de evaluación de las 6:00 h
hasta las 18:00 h.
En la comparación de energía mensual promedio presenta
valores de 513, 426 y 216 kWh para los sistemas de Arequipa,
Tacna y Lima, respectivamente. Se observa que el valor para el
sistema Arequipa es 2,38 veces el valor del sistema de Lima, y
el sistema de Tacna es 1,97 veces el valor de Lima, la cual
muestra que los sistemas de Arequipa y Tacna son muy
favorables en comparación con el sistema de Lima.
En la comparación rendimientos finales del sistema 𝑌𝑓, se
tiene un valor promedio mensual (kWh/kWp/mes) de 158 para
el sistema de Arequipa, 131 para Tacna y 67 para Lima. Se
observa que los sistemas de Arequipa y Tacna son mayores y
aproximadamente el doble del sistema de Lima.
Comparando los valores de rendimiento globla PR, se tiene
valores promedios (%) de 86 para Arequipa, 85 para Tacna y 71
para Lima. Se observa que se presentan mejores indicadores
para Arequipa y Tacna en comparación con el valor de Lima.
Comparando los valores de eficiencia del sistema 𝜂𝑓, se
tiene valores promedios (%) de 13,8 para Arequipa, 13,7 para
Tacna y 9,1% para Lima. Se observa que se presentan mejores
indicadores para Arequipa y Tacna en comparación con el valor
de Lima.
Para la comparación económica se tiene, tanto para el caso
medio y optimista, que los sistemas de Arequipa y Tacna son
viables económicamente con tiempos de recuperación de 13 y
17 añores, respectivamente para el caso medio. Por el contrario,
para el caso de Lima que es inviable económicamente ya que
no se logra recuperar la inversión dentro del tiempo de
evaluación.
En general, los resultados experimentales de rendimiento
que se comenta no hacen sino ratificar lo que apriori se puede
afirmar que, por razones de mejor clima, el rendimiento es más
alto en Arequipa y Tacna, particularmente por la mejor
irradiancia de ambos lugares en el orden mencionado. Estos
resultados sirven también para tener muy presente que no solo
hace falta una tecnología de alta calidad para la transformación
fotovoltaica, como es el caso de las tecnologías experimentales,
sino que también y con mayor relevancia, alta irradiancia,
realidad que determina. Inclusive, mejores perspectivas en el
plano del negocio eléctrico FV del futuro.
AGRADECIMIENTOS Los resultados presentados en el presente trabajo han sido
gracias a la financiación de la Agencia Andaluza de
Cooperación Internacional para el Desarrollo (AACID) y han
sido obtenidos a partir de los trabajos realizados en el marco del
proyecto EMERGIENDO CON EL SOL
Por otro lado, también se agradece al COES-SINAC por el
apoyo para la inscripción del presente trabajo.
REFERENCIAS [1] COES SINAC, 2016. Estadísticas de Operación 2016.
Mirar también URL http://www.coes.org.pe/Portal/Publicaci
ones/Estadisticas/.
[2] COES SINAC, 2017. Programa de Obras de Generación
2017-2018. Mirar también URL http://www.coes.org.pe/Portal/Planifica
cion/NuevosProyectos/EstudiosPO.
[3] Espinoza, R., Luque, C., y de la Casa, J., 2015.
Comparación de indicadores de rendimiento sobre
sistemas fotovoltaicos conectados a la red – Proyecto
emergiendo con el Sol. XXII Simposio Peruano de
Energía Solar, Arequipa.
[4] IEC 61724-1:2017. Photovoltaic System Performance –
Part1: Monitoring.
[5] Cuadros, C., Coyuri, M., Gutierrez, A., Meza, R., 2016.
Estudio exploratorio para la implementación de micro
generadores de energía eléctrica conectados a la red con
fines de autoconsumo y venta de excedentes. Tesis de
Maestría
8 Copyright © 2015 by CONIMERA
Edwin M. Ramos Curasi (Huánuco-
Perú, 1988), recibió el grado de bachiller
en la especialidad de ingeniería eléctrica el
2013 en la Universidad Nacional de
Ingeniería.
Ha venido laborando en empresas del
sector eléctrico, como ABB,y COES-
SINAC. Actualmente participa como
investigador en el CER-UNI y también
labora en el COES-SINAC. Entre sus campos de interés se
encuentra los sistemas fotovoltaicos, energías renovables y
sistemas de potencia
Rafael L. Espinoza Paredes (Arequipa-
Perú, 1949), recibió sus grados de BSc y
MSc en la especialidad de ingeniería
mecánica el primero en 1976 y en Energías
Renovables y Eficiencia Energética en
2014 el segundo, ambos en la Universidad
Nacional de Ingeniería.
Del 1979 al 1992, hace sus primeras
experiencias de investigación de
aplicaciones de la energía solar, que las continua hasta la fecha,
es profesor principal de la Facultad de Ingeniería Mecánica de
la UNI y Director del Centro d Energías Renovables y Uso
racional de la Energía de la misma universidad, ha participado
activamente en congresos nacionales e internacionales asi como
en el dictado de conferencias. Es coautor de dos libros y co
editor de uno, autor de artículos técnicos de alcance nacional y
latino americano. Sus interese de investigación actual se
inscriben en el campo del confort térmico andino y la ingeniería
de los sistemas fotovoltaicos.
MSc. Espinoza fue premiado para exponer sus investigaciones
en dos ocasiones en COPIMERA, Costa rica 1982 y México
2009, ha sido premiado también como 2° profesor más
destacado de la Facultad de Ingeniería Mecánica de la UNI en
el año 2005, ganó también en el concurso FINCyT DEL AÑO
2007, financiamiento para un proyecto de investigación
aplicada.
Juan de la Casa Higueras (JAÉN-
España, 1968), es profesor de la
Universidad de Jaén - España desde
diciembre de 1992. Actualmente ocupa
puesto de Profesor Titular del área de
Tecnología Electrónica en la Escuela
Politécnica Superior.
Sus intereses científicos se centran en la
“Ingeniería de los Sistemas Fotovoltaicos”, donde ha
participado y/o ha sido Investigador Responsable en más de
cuarenta contratos, convenios o proyectos financiados en
convocatorias públicas y privadas de I+D+i, entre los que se
destaca el proyecto “EMERGIENDO CON EL SOL” que se
viene ejecutando en colaboración con el CER-UNI desde
diciembre de 2012.
Es coautor de más de veinticinco artículos en revistas o
capítulos de libros, quince de ellos recogidos en el ISI Science
JCR (edición 2016). También es coautor de dos patentes
directamente relacionadas con la tecnología fotovoltaica y ha
remitido más de cincuenta comunicaciones a congresos
internacionales del sector.