Diseño sistema solar fotovoltaico

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2.1.3 Historia del instituto

Ineergias es un Instituto de la Universidad de La Serena, creado en el año 2015, dedicada a fortalecer los procesos de formación de capital humano y el desarrollo científico tecnológico en el ámbito de la Eficiencia Energética y Sustentabilidad, nacido bajo el alero del PMI 1401 (Plan de Mejoramiento Institucional). Así, mediante la redefinición e innovación de la vinculación de la institución con los actores públicos, sociales, privados, energéticos y ambientales de la Región de Coquimbo, y atendiendo a las tensiones y características propias del desarrollo de una región árida, se busca transformar a la Universidad de La Serena en un articulador referencial del territorio.

3. EXPOSICION GENERAL DEL PROBLEMA.

3.1. Descripción del problema presentado.

Actualmente los altos costos asociados a la producción de energía y la construcción de redes de transmisión eléctrica, acompañada del constante crecimiento de la demanda energética implican evaluar proyectos de generación eléctrica de distinta naturaleza. Se conocen los potenciales de la energía solar fotovoltaica debido a la gran cantidad de proyectos en todo el mundo. En particular en nuestro país, según cifras del sitio web Energía en Chile, la matriz energética crece cada día más debido a las ERNC, que actualmente suman los 2.266 MW, el año 2015 se terminaron con casi 1000 MW en ERNC, de los cuales 800 MW fueron solares, quedando así el 12,4 % de nuestra matriz en base a este tipo de energías [5].

La gran ventaja que poseen estos sistemas es que se pueden instalar independiente cual sea su ubicación geográfica, mientras se cuente con el recurso solar, su implementación siempre será factible, permitiendo abordar uno de los grandes problemas que enfrentan este tipo de comunidades aisladas que es la falta de infraestructura eléctrica y la poca conectividad. Los SSF, por la flexibilidad de su aplicación, representan una oportunidad para que el Gobierno, en conjunto con el Ministerio de Energía, proporcione paquetes de servicios en las zonas rurales apartadas, por ejemplo para la salud, la educación, las comunicaciones y la luz eléctrica, así también para la agricultura y los suministros de agua. Se espera que este proyecto fomente la creatividad y la comunicación entre las distintas instituciones que participan en la distribución de estos servicios en zonas rurales, y de esta manera, sea un aporte a las decisiones en materia de opciones de tecnología fotovoltaica.

3.2. Historia del problema.

La localidad de Cajón del Romero ubicada a 40 km al noreste de la ciudad de La Serena, son parcelas ubicadas en una zona rural aislada, habitada hace más de 100 años, pero poblada mayormente hace 5 años atrás. Esta localidad no cuenta con energía eléctrica debido a la distancia que se encuentra del último punto de acceso a la red eléctrica, que es a unos 4 kilómetros (sector de Santa Elisa). Actualmente existe una agrupación de vecinos llamada PROLUZ, la cual cuentas con 107 personas inscritas. Esta agrupación lleva un año representando a más de 200 familias que viven sin energía eléctrica en sus hogares. Los costos para construir la infraestructura eléctrica en la zona resultan excesivos, en relación a la distancia en la que se emplaza esta comunidad. Esto resulta en una debilidad, pero a la vez una oportunidad para el uso de ER.

El problema radica principalmente en la falta de electricidad y la directa relación con la calidad de vida de las personas que residen en dicha comunidad, ya que el acceso a la energía contribuiría, tanto al desarrollo económico, cultural y social.

4. OBJETIVOS

4.1. Objetivo general

● Diseñar un SSF autónomo para la localidad rural Cajón del Romero, según sus necesidades y oportunidades que ésta presente, analizando la viabilidad económica del proyecto, con estimaciones de consumos por viviendas y dimensionamiento de equipos.

4.2. Objetivos específicos

- Visitar la localidad para identificar el sector donde se ubicará el sistema.

- Identificar las limitaciones para el dimensionamiento.

- Estimar el consumo promedio de cada vivienda.

- Dimensionar el SSF.

- Estudiar los costos de inversión, mantención y operación asociados.

- Analizar la viabilidad técnico-económica del proyecto.

4.3. MARCO TEORICO

El término energía renovable abarca una serie de fuentes de energía que en teoría se consideran inagotables en una escala humana, ya que se producen de forma continua con el paso del tiempo. Estas fuentes son una alternativa a las demás fuentes llamadas no renovables, y producen un bajo impacto ambiental.

En Chile se define como fuentes de ERNC a la eólica, la pequeña hidroeléctrica (centrales hasta 20 MW), la biomasa, el biogás, la geotermia, la solar y la energía de los mares. A excepción de la geotermia, la totalidad de las energías renovables derivan directa o indirectamente de la energía solar.

4.3.1 Energía solar fotovoltaica

Es la energía procedente del sol que se convierte en energía eléctrica de forma directa sin ninguna conversión intermedia. Esta energía se genera mediante sistemas fotovoltaicos compuestos principalmente por paneles fotovoltaicos, estos a su vez, están formados por células fotovoltaicas.

4.3.2 Radiación solar

El sol genera energía mediante reacciones nucleares de fusión que se producen en su núcleo. Esta energía se denomina radiación solar, la cual se transmite en forma de radiación electromagnética y alcanza la atmósfera terrestre en forma de conjunto de radiaciones o espectro electromagnético con longitudes de ondas que van desde los 0,15 µm a 4 µm aproximadamente.

4.3.3 Sistemas fotovoltaicos

Un sistema fotovoltaico, tiene como objetivo captar la radiación solar y transformarla en energía eléctrica para su consumo, el cual puede contar con uno o varios paneles fotovoltaicos.

La energía solar fotovoltaica se basa en la utilización de células solares o fotovoltaicas, fabricadas con materiales semiconductores cristalinos que, por efecto fotovoltaico,