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XXIII Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XXIII-SPES), Huancayo, 14 –19.10.2016 21.11.2015 EVALUACIÓN DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO INTERCONECTADO A LA RED ELÉCTRICA DE LA CIUDAD UNIVERSITARIA DE LA UNJBG, TACNA Polo Bravo, Carlos – [email protected] Centro de Energías Renovables de Tacna (CERT) Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, Facultad de Ciencias Coaquira Miranda, Edgar- [email protected] Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, Escuela Profesional de Física Resumen. El presente trabajo de investigación experimental, se viene realizando bajo el convenio de cooperación académica entre la Universidad de Jaén – España, Universidad Nacional de Ingeniería y la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, en el marco específico del proyecto de investigación EMERGIENDO CON EL SOL (PEL), que consiste en generar y monitorear la energía eléctrica producida usando como fuente energética la energía del sol, a través de un sistema fotovoltaico de interconexión a la red eléctrica de 3,3 kW de potencia, instalado en el ambiente del Centro de Energías Renovables de la Facultad de Ciencias, suministrando energía a 220 VAC, 60 Hz a la red eléctrica de la Ciudad Universitaria de la UNJBG, cuyo funcionamiento se viene evaluando integralmente bajo las condiciones meteorológicas ambientales de la ciudad de Tacna. Se reporta las características de los equipos y resultados parciales desde el inicio de funcionamiento desde diciembre de 2014 hasta octubre de 2016 presentando información referente al potencial energético de la ciudad y región de Tacna, la producción energética del sistema en valores promedio mensual, anual, eficiencia energética, temperatura de la superficie de los paneles, de los parámetros característicos del sistema fotovoltaico, eficiencia del inversor, entre otros. En el periodo indicado el sistema ha generado 9 032 kWh de energía, con un promedio diario de 21,0 kWh, con una eficiencia total promedio del sistema de 10,2 %, habiendo generado un ahorro económico para la UNJBG de S/ 4 696,64. También ha permitido que estudiantes de la Escuela Profesional de Física Aplicada realicen prácticas pre profesionales y sobre todo bajo la contundencia de los resultados, la autoridad universitaria de la UNJBG decida implementar masivamente estos sistemas en sus edificaciones existentes y por construir bajo el objetivo de un programa de desarrollo sostenible, aprovechando el potencial energético solar regional para contribuir a mitigar el cambio climático y disminuir la huella de carbonen el marco de Compromiso Interuniversitario de Neutralidad Climática. Palabras-claves: Energía solar, Sistemas fotovoltaicos conectados a red, energía producida, eficiencia del sistema 1. INTRODUCCION La generación de electricidad mediante sistemas fotovoltaicos (SF) es importante, confiable y puede también contribuir de manera significativa la reducción de emisiones de CO2 (Nawas y Tiwari, 2006). La Agencia Internacional de Energía (AIE) ha publicado su informe “2014 Snapshot of Global PV Markets”, donde indica que el mercado fotovoltaico mundial ha tenido un fuerte crecimiento, multiplicándose por un factor de 100 durante el periodo 2000 – 2015 2014, llegando a 178 GW de capacidad instalada, como consecuencia de las políticas de promoción implementadas por diversos países desarrollados, que han impulsado la instalación de sistemas fotovoltaicos conectados a la red (SFVCR) de distribución eléctrica. El Perú viene ganando espacio en este escenario, principalmente después de la publicación del Decreto Legislativo N° 1002-2008, que declara de interés nacional y necesidad pública la promoción y participación de la energía procedente de Recursos Energéticos Renovables (RER) en la matriz energética. Conforme al Decreto Supremo N° 012 – 2011-EM y sus modificatorias, que reglamentan la generación de electricidad con energías renovables, se llevaron a cabo las subastas para suministro de energía al Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN). Actualmente en el Perú, la capacidad fotovoltaica instalada a nivel de grandes plants solres fotovoltaicas interconectados al SEIN es de 80 MW, tales como la de Majes Solar 20T de 20 MW y Repartición Solar 20T d e 20 MW en Arequipa, Tacna Solar 20TS de 20 MW en Tacna, Panamericana Solar 20TS de 40 MW en Moquegua (OSINERGMIN, 2015). En la region Tacna add¿emás se tiene instalado mas de 3000 panels FVs con potencias de 50 a 100Wp en la zona altoandina bajo un programa regional de electrificación rural (C. Polo, 2009). El proyecto “ENERGIENDO CON EL SOL” (DES) se ejecuta bajo Convenio Institucional entre la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann (UNJBG), la Universidad Nacional de Ingeniera (UNI) y la Universidad de Jaen- España, es liderado por el Dr. JUAN DE LAS CASAS HIGUERA en representación de la Universidad de Jaén , a nivel
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XXIII Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XXIII-SPES), Huancayo, 14 –19.10.2016
21.11.2015
EVALUACIÓN DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO INTERCONECTADO A
LA RED ELÉCTRICA DE LA CIUDAD UNIVERSITARIA DE LA UNJBG,
TACNA
Polo Bravo, Carlos – [email protected]
Centro de Energías Renovables de Tacna (CERT)
Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, Facultad de Ciencias
Coaquira Miranda, Edgar- [email protected]
Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, Escuela Profesional de Física
Resumen. El presente trabajo de investigación experimental, se viene realizando bajo el convenio de cooperación académica
entre la Universidad de Jaén – España, Universidad Nacional de Ingeniería y la Universidad Nacional Jorge Basadre
Grohmann, en el marco específico del proyecto de investigación EMERGIENDO CON EL SOL (PEL), que consiste en
generar y monitorear la energía eléctrica producida usando como fuente energética la energía del sol, a través de un sistema
fotovoltaico de interconexión a la red eléctrica de 3,3 kW de potencia, instalado en el ambiente del Centro de Energías
Renovables de la Facultad de Ciencias, suministrando energía a 220 VAC, 60 Hz a la red eléctrica de la Ciudad Universitaria
de la UNJBG, cuyo funcionamiento se viene evaluando integralmente bajo las condiciones meteorológicas ambientales de
la ciudad de Tacna.
Se reporta las características de los equipos y resultados parciales desde el inicio de funcionamiento desde diciembre de
2014 hasta octubre de 2016 presentando información referente al potencial energético de la ciudad y región de Tacna, la
producción energética del sistema en valores promedio mensual, anual, eficiencia energética, temperatura de la superficie
de los paneles, de los parámetros característicos del sistema fotovoltaico, eficiencia del inversor, entre otros.
En el periodo indicado el sistema ha generado 9 032 kWh de energía, con un promedio diario de 21,0 kWh, con una
eficiencia total promedio del sistema de 10,2 %, habiendo generado un ahorro económico para la UNJBG de S/ 4 696,64.
También ha permitido que estudiantes de la Escuela Profesional de Física Aplicada realicen prácticas pre profesionales y
sobre todo bajo la contundencia de los resultados, la autoridad universitaria de la UNJBG decida implementar masivamente
estos sistemas en sus edificaciones existentes y por construir bajo el objetivo de un programa de desarrollo sostenible,
aprovechando el potencial energético solar regional para contribuir a mitigar el cambio climático y disminuir la huella de
carbonen el marco de Compromiso Interuniversitario de Neutralidad Climática.
Palabras-claves: Energía solar, Sistemas fotovoltaicos conectados a red, energía producida, eficiencia del
sistema
1. INTRODUCCION
La generación de electricidad mediante sistemas fotovoltaicos (SF) es importante, confiable y puede también
contribuir de manera significativa la reducción de emisiones de CO2 (Nawas y Tiwari, 2006). La Agencia Internacional
de Energía (AIE) ha publicado su informe “2014 Snapshot of Global PV Markets”, donde indica que el mercado
fotovoltaico mundial ha tenido un fuerte crecimiento, multiplicándose por un factor de 100 durante el periodo 2000 –
2015
2014, llegando a 178 GW de capacidad instalada, como consecuencia de las políticas de promoción implementadas por diversos países desarrollados, que han impulsado la instalación de sistemas fotovoltaicos conectados a la red (SFVCR) de distribución eléctrica.
El Perú viene ganando espacio en este escenario, principalmente después de la publicación del Decreto Legislativo
N° 1002-2008, que declara de interés nacional y necesidad pública la promoción y participación de la energía
procedente de Recursos Energéticos Renovables (RER) en la matriz energética. Conforme al Decreto Supremo N° 012 –
2011-EM y sus modificatorias, que reglamentan la generación de electricidad con energías renovables, se llevaron a cabo
las subastas para suministro de energía al Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN). Actualmente en el Perú, la
capacidad fotovoltaica instalada a nive l de grandes plants so lres fotovo lt aicas int erconectados al SEIN es
de 80 MW, tales como la de Majes Solar 20T de 20 MW y Repartición Solar 20T d e 20 MW en Arequipa, Tacna
Solar 20TS de 20 MW en Tacna, Panamericana Solar 20TS de 40 MW en Moquegua (OSINERGMIN, 2015). En la
region Tacna add¿emás se tiene instalado mas de 3000 panels FVs con potencias de 50 a 100Wp en la zona altoandina
bajo un programa regional de electrificación rural (C. Polo, 2009).
El proyecto “ENERGIENDO CON EL SOL” (DES) se ejecuta bajo Convenio Institucional entre la Universidad
Nacional Jorge Basadre Grohmann (UNJBG), la Universidad Nacional de Ingeniera (UNI) y la Universidad de Jaen-
España, es liderado por el Dr. JUAN DE LAS CASAS HIGUERA en representación de la Universidad de Jaén , a nivel
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nacional por el Ing. Rafael Espinoza Paredes, Director Ejecutivo del CER-UNI y el Msc. Carlos Polo Bravo como
coordinador local representante de la UNJBG – FACI, en esta marco se han instaldo tres sistemas FVs similares en La
UNI- Lima, UNSA-Arequipa my en la UNJBG-Tacna e efectos de la evlauación experimental en funcionamiento real
correspondiente bajo las condiciones ambientales de cada lugar.
2. POTENCIAL ENERGÉTICO SOLAR DE LA REGION TACNA
En potencial energético solar de la región Tacna sobre una superficie horizontal se ha estimado sobre la base de datos
de las horas de sol por día (heliofonía) en valores promedios mensuales y anuales, para el periodo 2006 al 2011, para ocho
lugares de registro: Tarata ciudad, Candarave ciudad, Tacna ciudad, Calana, Chuapalca, Ite, y Vilacota, proporcionados
por el SENAMHI Tacna, asimismo los valores de la irradiancia solar global en promedios mensuales, anuales y diarios
para los años 1985, 1995, 2010 y 2011, sobre una superficie horizontal registradas con la estación meteorológica del CERT
de la UNJBG ubicada en la ciudad Universitaria.
En el cuadro 1, se especifican los valores de la irradiancia solar global sobre superficie horizontal (H), para el periodo 2006
al 2011, en cada lugar de registro del SENAMHI Tacna. Estos valores se han obtenidos sobre la base de los datos de
heliofonía (n), y con ayuda de la ecuación de Ångström-Prescott. El gráfico con las curvas de variaciones de la irradiancia
solar global en promedios anuales y mensuales para el periodo 2002-2006 al 2011, en función de los meses del año se
muestran en la figura 1.
Cuadro 1: Promedios mensuales de irradiancia solar global, para el periodo 2002-2006 a 2011, para cada lugar de registro
con estaciones del SENAMHI de la región Tacna
Estación Irradiancia solar global (W/m2)
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC
TARATA 271 254 264 266 242 229 238 270 289 312 310 282
CANDARAVE 244 236 281 268 248 220 238 268 296 308 311 289
TACNA 328 281 274 240 203 186 188 211 241 277 288 289
LOCUMBA 326 277 280 244 217 198 209 239 262 291 300 283
CALANA 326 284 281 248 223 198 214 233 255 292 297 286
CHUAPALCA 253 254 251 246 235 225 235 262 282 298 290 262
ITE 322 284 274 236 188 157 157 169 185 223 243 261
VILACOTA 253 248 245 240 226 216 225 250 269 294 290 262
Fuente: Elaboración propia
0
50
100
150
200
250
300
350
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC
Irra
dia
nci
a (W
/m2)
Meses
Variación anual de los promedios mensuales de irradiancia solar en W/m2 para el periodo 2006 – 2011, para cada
esatación de registro del SENAMHI Tacna
TARATA CANDARAVE TACNA LOCUMBA
CALANA CHUAPALCA ITE VILACOTA
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Figura 1: Irradiancia solar global sobre superficie horizontal en promedios mensuales para el periodo2002-2006 al 2011
por cada estación de registro del SENAMHI en la región Tacna
Fuente: Elaboración propia
Por lo tanto, encontramos que el potencial energético solar de la región Tacna, en promedio anual, considerando
sus cuatro provincias, es de (6,04 ± 0,36) kWh/m2día, para valores de irradiancia solar global sobre una superficie
horizontal, registradas en el periodo del 2002-2006 al 2011, en el cual observamos que la energía máxima promedio
incidente es en enero y la mínima en julio, cuadro 2 y figura 2.
Figura 2: Potencial energético solar de la región Tacna, correspondiente al periodo 2002-2006 al 2011, en valores
mensuales promedios de la energía solar sobre una superficie horizontal
Fuente: Elaboración propia (2012)
Cuadro 2: Valores mensuales de la energía solar promedio anualizada al periodo 2002-2006 al 2011, sobre una superficie
horizontal en la región Tacna; Fuente: Elaboración propia
REGIÓN Energía solar promedio mensual (kWh/m2día)
ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC Promedio
TACNA 6,98 6,40 6,48 5,89 5,26 4,80 4,53 5,57 6,13 6,82 6,95 6,69 6,04
3. DESCRIPCION DEL SISTEMAFOTOVOLTAICO
Cabe precisar que el sistema solar fotovoltaico convierte la energía electromagnética solar en energía eléctrica en
voltaje directo o continuo, el inversor DC/AC, convierte la energía eléctrica en voltaje directo (12 -18 V DC) a voltaje
alterno (220 V AC / 60 Hz) la cual se entrega a la red eléctrica para uso y consumo diverso.
El SFVCR fue instalado en noviembre del 2014 y está ubicado en el techo del Centro de Energías Renovables
de Tacna de la UNJBG constituido por doce módulos que cubren una superficie total de
20 m2
y capacidad instalada de 3,3 kWp. Los módulos FVs son de la marca SolarWorld, modelo SW275, potencia nominal de275 Wp, compuesta por 60 celdas solares hechas de obleas finas de silicio monocristalino. Los módulos tienen una eficiencia nominal dee 16,2% en condiciones estándar de ensayo y están conectados en serie.
Los módulos están fijados sin sombreamiento, inclinados a 19,5° latitud sur, orientación norte°. El techo del CERT se encuentra 5 m de altura y la estructura metálica que soporta los módulos está a 0,2 m del nivel del piso.
El inversor monofásico Steca, modelo Colcept-x 3010x, es utilizado para transformar corriente continua (DC) en
corriente alterna 220 AC, 60 Hz la cual se inyecta ala red eléctrica de la ciudad universitaria de la UNJBG, tiene una eficiencia nominal máxima de 98,6% y potencia máxima de salida CA de 3000 W. (figura 3)
La medición de temperatura en la superficie del módulo FV, se realiza mediante un el sensor PT 100, montado
sobre una lámina adhesiva para la medida en hojas y tiene una precisión de ± 0.8 °C. La temperatura ambiente fue
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medida por el sensor PT 100 con una precisión de ± 0.8 °C. El Sistema cuenta con Sistema de conección a tierra para
la protección eléctrica correspondiente.
Figura 3: Sistema Fotovoltaico conectado a la red eléctrica de la Ciudad Universitaria de la UNJBG en el techo del CERT e
inversor inteligente DC/AC
.
Las especificaciones técnicas de los módulos fotovoltaicos e inversor se muestran en el cuadro 3 y 4,
respectivamente.
Cuadro 3: Características eléctricas y geométricas el panel FV
MODULO FOTOVOLTAICO VALOR UNIDAD
Tipo silicio monocristalino
Eficiencia
Potencia máxima (Pmax)
Voltaje de máxima potencia (Vmp)
Corriente de máxima potencia (Imp)
Voltaje en circuito abierto (Voc)
Corriente en corto circuito
Tolerancia
Area del modulo
Número de módulos
TONC
16,40
275
31,0
8,94
36,1
7,75
±2
0,95
12
46
%
Watts
Voltios
Amperios
Voltios
Amperios
%
m2
°C
Cuadro 4. Especificaciones técnicas del inversor
PARÁMETRO VALOR UNIDAD
ENTRADA:
Potencia máxima de entrada DC
Tensión máxima de entrada DC
Tensión MPP para potencia nominal
SALIDA:
Potyencia máxima de salida AC
Potencia nominal AC
Tensión nominal de red AC
Frecuencia de red
Factor de potencia (cosᵩ)
Eficiencia californiana
Eficiencia Europea
Peso
Grado de protección
3070
600
270-500
3160
3000
230
45-65
0,95
98,6
97,8
9,5
--
Watts
Voltios
Voltios
Watts
Watts
Voltios
Herz
%
%
Kg
IP21
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4. MONITOREO Y ADQUISICION DE DATOS
El sistema de control y adquisición de datos del SFVCR está constituido por: 1) módulo Eos-Array, tiene funciones de
medida y control divididas en tres módulos: a) VMU-M módulo maestro y registro de datos, b) VMU-S unidad de
medición de string, mide la intensidad de CC, tensión, potencia y energía del SF y c) VMU-P unidad de variables
ambientales, mide temperatura de módulos fotovoltaicos, temperatura de aire e irradiancia solar, 2) inversor StecaGrid
3010 que mide y graba datos de rendimiento energético, 3) contador y analizador de energía que mide la energía activa y
reactiva, 4) convertidores de comunicación y 5) un computador.
Figura4:Arquitectura del Sistema de monitorización del SFVCR
Para recibir las señales de los sensores y equipos se utiliza la interface RS485, para su conexión con el computador se usó los convertidores de comunicación SIU-TCP2 (RS485 a TCP/IP) y SIU-PC2 (RS485 a RS232). Los datos son registrados cada 15 segundos, al mismo tiempo que son almacenados y visualizados en tiempo real en el computador, a través de una interface diseñada en LabVIEW. También se realiza el almacenamiento de datos basado en redes de computadoras, la cual se accede por el Web de internet.. (Figura 4)
4. RESULTADOS DEL MONITOREO
RENDIMIENTO ENERGÉTICO
En la figura 5 se puede observar para el mes de Mayo 2015 la gran diferencia entre la energía recibida por el sol y la energía
entregada por el inversor a la red eléctrica, la eficiencia de conversión del sistema fotovoltaico lo podemos observar en la
figura 6, esta incluye tanto la eficiencia de conversión del panel FV, el inversor, pérdidas por el cableado y por último la
interconexión a la red.
Día
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Figura 5: Gráfica de la relación entre la Energía recibida del Sol y la Energía eléctrica entregada a la Red
Universitaria, mes de Mayo.
Fuente: Elaboración propia 2015
Se puede ver claramente que el día 29 del mes de mayo se obtuvo la eficiencia máxima de aproximadamente 17%, con una
irradiancia solar promedio diaria de 117,7 W/m2, para una energía recibida del 28,4 𝑘𝑊ℎ y con una energía entregada a la
red de 4,8 𝑘𝑊ℎ, pero para el día 01 se observa que la energía recibida fue de 109,4 𝑘𝑊ℎ y la entregada de 14,8 𝑘𝑊ℎ con
una eficiencia promedio diaria del 13,5%. (figura 6)
Figura 6: Gráfica de la Eficiencia total del Sistema Fotovoltaico para el mes de mayo 2015.
Fuente: Elaboración propia 2015
En la figura 7 se observa que la perdida de energía en el inversor es mínima al convertir la energía proveniente del
sistema fotovoltaico en voltaje continuo y entregarla a la red eléctrica en voltaje, lo cual nos indica que el conversor es
de muy buena calidad por su buena eficiencia de conversión. En la figura 8 observamos la vriación de al eficiencia del
inversor duarnte el mes de amyo de 2015.
Figura 7: Gráfica de la potencia convertida por el panel FV y la entregada a la red por el inversor por día para
la cuidad de Tacna, mes de Mayo. Fuente: Elaboración propia 2015
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Figura 8: Gráfica de la eficiencia del inversor durante el mes de mayo 2015 Fuente: Elaboración propia 2015
TEMPERATURA DE LA CELDA Y AMBIENTAL
En la Figura 9 se puede observar la variación de la temperatura del panel FV para mayo de 2015, esta es mayor que la
temperatura ambiente, igualmente observamos que para el 29 del mes la temperatura del módulo está bastante cercana
a la del ambiente, estando en el panel FV a 21,5 °𝐶 y a temperatura ambiente 17,8 °𝐶, y también vemos que ese día la
irradiación solar es 117,7 𝑊/𝑚2 (Tabla 6), con lo cual la eficiencia es mayor.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
Día
Figura 9: Relación de la temperatura ambiente y la temperatura del panel FV para el mes de Mayo 2015
Fuente: Elaboración propia 2015
ENERGIA MENSUAL PRODUCIDA POR EL SISTEMA FOTOVOLTAICO
En el cuadro 5 se consignan los valores de la energía mensual producida por el sistema fotovoltaico y entregada a la red
eléctrica de la ciudad universitaria de la UNJBG, desde el inicio de funcionamiento el 01 de diciembre de 2104 al 31 de
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agosto de 2016. En la figura 10 se muestra el gráfico correspondiente en la cual se puede visualizar que los meses de mayor
producción energética se da en los meses de verano de enero (532 kWh) y marzo (528 kWh), lo cual se repite para los años
2015 y 2016, los meses de menor producción energética se da en el mes de junio (239 kWh) tanto para el 2015 y 2016
correspondiente al invierno, la producción energética está en función directa con la energía incidente de la irradiancia solar
sobre la ciudad de Tacna.
Cuadro 9:
Energía mensual producida por el sistema fotovoltaico y entregada a la red eléctrica de la ciudad universitaria de la UNJBG
MES/AÑO ENERGÍA (KWh))
DIC2014 144
ENE2015 523
FEB2015 495
MAR2015 528
ABR2015 401
MAY2015 357
JUN2015 239
JUL2015 310
AGO2015 417
SET2015 149
OCT2015 467
NOV2015 468
DIC2015 244
ENE2016 523
FEB2016 495
MAR2016 528
ABR2016 401
MAY2016 357
JUN2106 239
JUL2016 310
AGO2016 417
Figura 10: Energía mensual producida por el sistema fotovoltaico y entregada a la red eléctrica de la ciudad universitaria
de la UNJBG, periodo diciembre 2014- agosto 2106
Fuente: Elaboración propia
OTROS RESULTADOS:
El sistema alcanzó potencia máxima absoluta el 18 de setiembre de 2015 equivalente a 3 040 Watts, la energía máxima
producida fue el 22 de enero de 2015 equivalente a 21 kWh. Desde su instalación en diciembre de 2014 al 31 de agosto de
2016 el sistema ha funcionado continuamente 14 884 horas.
0
100
200
300
400
500
600
dic
-14
ene-
15
feb
-15
mar
-15
abr-
15
may
-15
jun
-15
jul-
15
ago
-15
set-
15
oct
-15
no
v-1
5
dic
-15
ene-
16
feb
-16
mar
-16
abr-
16
may
-16
jun
-06
jul-
16
ago
-16
ENER
GIA
(kW
h)
Meses
ENERGIA MENSUAL PRODUCIDA POR EL SFVCR CONECTADO A L RED ELÉCTRICA DE LA CIUDAD UNIVERSITARIA DE LA UNJBG
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21.11.2015
El rendimiento energético anual es de 144 kWh el 2014, de 5 230 kWh el 2015 y de 3 424 kWh en lo que va del 2016, en
el periodo indicado a generado 9 181 kWh lo que significa que la UNJBG en el periodo indicado a ahorrado dinero por el
monto de S/ 4 696,64 por el concepto de no pago por el consumo de energía eléctrica.
CONCLUSIONES
Según la evaluación realizada al SFVCR instalado en el CERT de la FACI con una potencia nominal de 3,3 kW, se concluye
que bajo las condiciones meteorológicas de la ciudad de Tacna, la energía promedio mensual en el 2015 fue de 454 kWh,
con valor máximo en enero con 542 kWh y el mínimo con 298 kWh en junio, la generada anualmente de 5 448 kWh; el
valor indicado corresponde al consumo de energía eléctrica mensual de tres a cuatro familias de la zona urbana de la ciudad
de Tacna.
En el 2015 la UNJBG por el concepto de energía eléctrica a ahorrado S/ 2 961,00 nuevos soles, al usar la energía eléctrica
proveniente de la transformación de la energía solar, no contaminante, abundante, renovable y gratuita; y desde diciembre
de 2014 a agosto 2016 ha ahorrado S/ 4 696,64.
La eficiencia nominal de los paneles fotovoltaicos es de 16,42 % a 1000 W/m2 y 25 °C, la del SFVCR instalado en promedio
de 13,5 %, variando entre 11 y 16 %, esta depende del nivel de irradiancia incidente sobre los paneles, suciedad o polvo,
temperatura ambiente y de los paneles, eficiencia del conversor, pérdidas óhmicas y del tipo y potencia de la carga de
consumo
La eficiencia del inversor StecaGrid 3010x es muy buena variando entre el 98,5% y el 99,8%, lo que indica que casi toda
la energía en corriente continua proveniente de los paneles FVs es convertida a energía eléctrica en corriente alterna.
Los meses de mayor producción energética se da en los meses de verano de enero 2015 (532 kWh) y marzo 2016 (528
kWh), los meses de menor producción energética se da en el mes de junio (239 kWh) tanto para el 2015 y 2016
correspondiente al invierno, la producción energética está en relación directa con la energía incidente de la irradiancia solar
sobre la ciudad de Tacna.
La producción energética diaria, mensual y anual del SFVCR en la ciudad de Tacna, la planta solar fotovoltaica de 20 MW
de SOLAR TACNA y las multiples instalaciones rurales y urbanas nos demuestran la alta viabilidad tecno-científica del
uso masivo de estos sistemas a diferentes niveles en el ámbito local, regional y nacional, por lo cual la autoridad
universitaria de la UNJBG ha tomado la decision de implementar estos sistemas en todos los edificios existentes y por
construir de la UNJBG y de alumbrado público bajo la combinación con sistemas de luminación LEDs en el marco del
Compromiso Interuniversitario de Neutralidad Climática.
REFERENCIAS
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EVALUATION OF A PHOTOVOLTAIC SYSTEM INTERCONNECTED TO GRID ELECTRIC OF
UNIVERSITY CITY UNJBG, TACNA
Polo Bravo, Carlos - [email protected]
Renewable Energy Centre of Tacna (CERT)
Jorge Basadre Grohmann National University, Faculty of Science
Coaquira Miranda, Edgar – [email protected]
Jorge Basadre Grohmann National University, School Applied of Physics
XXIII Simposio Peruano de Energía Solar y del Ambiente (XXIII-SPES), Huancayo, 14 –19.10.2016
21.11.2015
Summary. This experimental research is being done under the agreement of academic cooperation between the University
of Jaen - Spain, National University of Engineering and the National University Jorge Basadre Grohmann, in the specific
context of the research project EMERGING WITH SUN (PEL ), which is to generate and monitor electricity as an energy
source produced using the sun's energy through a photovoltaic system interconnection to the electricity grid of 3.3 kW,
installed in the environment of the Center for Renewable energy Faculty of Sciences, supplying power to 220 VAC, 60 Hz
to the power grid of the city University of UNJBG, whose operation has been fully evaluated under ambient weather
conditions of the city of Tacna.
the characteristics of the equipment and partial results are reported from the start of operation from December 2014 to
October 2016 presenting information concerning the energy potential of the city and the region of Tacna, energy production
system monthly average values, annual, efficiency energy, surface temperature of the panels, the characteristic parameters
of the photovoltaic system, inverter efficiency, among others.
In the period indicated the system has generated 9,032 kWh of energy, with a daily average of 21.0 kWh, with an average
overall system efficiency of 10.2%, generating economic savings for UNJBG of S / 4696 , 64. It has also allowed students
from the Professional School of Applied Physics conduct pre professional practices and especially on the strength of the
results, the university authority of the UNJBG decide massively implement these systems in their existing buildings and
build under the objective of a program sustainable development, taking advantage of the regional Solar energy potential to
help mitigate climate change and reduce the footprint carbonen under Interuniversity climate Neutrality Commitment.
Key words: Solar energy, grid-connected PV systems, energy produced, system efficiency
