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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 edwin.m.ramos@gmail.com

Rafael L. Espinoza Paredes Centro de Energías Renovables

UNI, Lima, Perú respinoza@uni.edu.pe

Juan de la Casa Higueras Grupo IDEA

Universidad de Jaén, España delacasa@ujaen.es

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

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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.