Viabilidad técnico-económica de un sistema fotovoltaico en una planta de tratamiento de agua

Resumen

Introducción: Los sistemas de iluminación basados en vapor de sodio y vapor de mercurio son ineficientes y conllevan a un mayor consumo de energía eléctrica. La iluminación LED representa una alternativa atractiva para disminuir el consumo de electricidad. Por otra parte, los sistemas fotovoltaicos están siendo utilizados como una fuente de energía renovable para reducir las emisiones de dióxido de carbono, pero su implementación también depende del beneficio económico. Objetivo: El propósito de este estudio fue evaluar la viabilidad técnica y económica de implementar un sistema fotovoltaico para optimizar un circuito de iluminación, el cual pertenece a una planta de tratamiento de agua Metodología: Se analizaron las configuraciones fotovoltaicas autónoma y conectada a red. Se analizó el circuito actual y se determinó su equivalente LED. Con base en el nuevo circuito de iluminación, se dimensionó el sistema autónomo, el cual deberá garantizar energía durante tres días en ausencia total de sol. Se tomó la nueva potencia de consumo del circuito con iluminación LED para dimensionar el sistema fotovoltaico que inyectará energía a la red de la planta. Los dos escenarios posibles son evaluados a través de la herramienta PVsyst, que permite establecer parámetros como la evaluación económica. Resultados: Aunque el cambio de luminarias reduce el costo de funcionamiento en un 50 %, el sistema autónomo es inviable debido al alto costo de inversión inicial; mientras que el sistema conectado a la red es viable, con una tasa de retorno de inversión más elevada que la establecida por la empresa. Conclusiones: El cambio de luminarias a tecnología LED es una decisión acertada para la empresa. En cuanto al sistema fotovoltaico conectado a la red, puede ser atractivo si se consideran los incentivos tributarios y la reciente reglamentación de los generadores a pequeña escala en Colombia.
Palabras clave: Estudios de viabilidad, Energía fotovoltaica, Energía solar, Iluminación eléctrica, Estudios de factibilidad.

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Acerca de los Autores

Jesús Enrique García Garnica, Universidad Francisco de Paula Santander. Cúcuta (Colombia).
Jesús E. García Garnica recibió su título de ingeniero electrónico en el 2017 de la Universidad Francisco de Paula Santander (Cúcuta, Colombia). Sus intereses en investigación incluyen sistemas embebidos, iluminación eficiente y energía solar fotovoltaica. Actualmente ocupa el cargo de Ingeniero Biomédico en DaVita Inc. https://orcid.org/0000-0001-6923-5359
Sergio Basilio Sepúlveda Mora, Universidad Francisco de Paula Santander. Cúcuta (Colombia).
 Sergio B. Sepúlveda Mora recibió su título de ingeniero electrónico en el 2007 de la Universidad Francisco de Paula Santander (Cúcuta, Colombia). Obtuvo el título de Master of Science in Electrical and Computer Engineering en el año 2012 de la Universidad de Delaware (Newark, DE, Estados Unidos). Es profesor de tiempo completo en el Departamento de Electricidad y Electrónica en la Universidad Francisco de Paula Santander. Sus intereses en investigación incluyen sistemas embebidos, redes inalámbricas de sensores, energía solar fotovoltaica, microredes y ciencia de los datos. Actualmente cursa un doctorado en Ingeniería Eléctrica y Computación en la Universidad de Delaware. https://orcid.org/0000-0002-1248-7616
Julian Ferreira Jaimes, Universidad Francisco de Paula Santander. Cúcuta (Colombia).
Julián Ferreira Jaimes recibió su título de ingeniero electrónico en el 2002 de la Universidad Francisco de Paula Santander (Cúcuta, Colombia). Obtuvo su título de Magíster en Ingeniería Electrónica de la Universidad Nacional Experimental del Táchira (San Cristóbal, Venezuela) en el año 2008. Sus intereses en investigación incluyen inteligencia artificial, microelectrónica, energía solar fotovoltaica y robótica. Actualmente es profesor del Departamento de Electricidad y Electrónica en la Universidad Francisco de Paula Santander. https://orcid.org/0000-0001-7660-3949
Publicado
2018-01-01
Cómo citar
García Garnica, J., Sepúlveda Mora, S., & Ferreira Jaimes, J. (2018). Viabilidad técnico-económica de un sistema fotovoltaico en una planta de tratamiento de agua. INGE CUC, 14(1), 41-51. https://doi.org/10.17981/ingecuc.14.1.2018.04
Sección
ARTÍCULOS