Análisis técnico-económico de sistemas fotovoltaicos instalados en el área metropolitana de Cúcuta
DOI:
https://doi.org/10.24054/raaas.v17i1.4540Palabras clave:
coeficiente de rendimiento, sistemas fotovoltaicos, análisis técnico-económicoResumen
El objetivo principal de este trabajo fue realizar un análisis técnico y económico de los sistemas fotovoltaicos instalados en el área metropolitana de Cúcuta por una compañía líder en el sector de energías renovables de la región. Un total de 131 proyectos fueron instalados por esta empresa hasta septiembre de 2024. La potencia instalada promedio fue de 21 kW, con una desviación estándar de 33.14 kW. Con base en la calidad de los datos, se seleccionaron 15 proyectos relevantes para un análisis detallado. Por medio de parámetros estadísticos y visualizaciones, se comparó el desempeño de producción energética y económico de estos sistemas fotovoltaicos. En términos de eficiencia, el Coeficiente de Rendimiento promedio fue de 78.2%, con un máximo de 94.1% y un mínimo de 62.3%. Se incluyó la revisión de literatura especializada y la aplicación de métodos estadísticos para analizar el rendimiento energético y las emisiones de CO2. Los sistemas analizados contribuyeron a la reducción de 613.61 toneladas métricas de CO2 durante el tiempo que llevan en funcionamiento cada uno de los proyectos seleccionados, utilizando el factor de emisión de 0.493. Se destacó la necesidad de mejorar el rendimiento de algunos sistemas, optimizando su operación y mantenimiento. Según el análisis del periodo de retorno de la inversión, se espera que los proyectos se recuperen en un rango de 2.56 a 4.39 años, así como también situarlos en un rango común de rendimiento energético entre los 1000 y 1600 kWh/kW/año.
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Referencias
Akpahou, R., Mensah, L. D., & Quansah, D. A. (2023). Renewable energy in Benin: Current situation and future prospects. Clean Energy, 7(5), 952–961. https://doi.org/10.1093/ce/zkad039
Aldosari, O., Ali, Z. M., Abdel Aleem, S. H. E., & Mostafa, M. H. (2024). Optimizing microgrid performance: Strategic integration of electric vehicle charging with renewable energy and storage systems for total operation cost and emissions minimization. PLOS ONE, 19(10), e0307810. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0307810
Aziz, Y., Janjua, A. K., Hassan, M., Anwar, M., Kanwal, S., & Yousif, M. (2024). Techno economic analysis of PV systems installed by using innovative strategies for smart sustainable agriculture farms. Environment, Development and Sustainability, 26, 5003–5024. https://doi.org/10.1007/s10668-023-02919-5
Carrera, L. A. I., Molina Santana, E., Álvarez Alvarado, J. M., García Martínez, J. R., & Rodríguez Resendiz, J. (2023). Energy efficiency analysis of East-West oriented photovoltaic systems for buildings: A technical-economic-environmental approach. IEEE Access, 11, 137660–137679. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2023.3340145
Castro Maldonado, J. J., Patiño Murillo, J. A. ., & Camargo Casallas, E. (2022). Aplicación de analítica de datos en la evaluación de los procesos de investigación aplicada y desarrollo experimental para fortalecer las competencias del siglo XXI en una institución de educación no formal. Respuestas, 27(2), 6–26. https://doi.org/10.22463/0122820X.3541
Falih, H., Hamed, A. J., & Khalifa, A. H. N. (2022). Techno economic assessment of a hybrid connected PV solar system. International Journal of Air Conditioning and Refrigeration, 30, Article 3. https://doi.org/10.1007/s44189-022-00003-7
Galvís Villamizar, D. N., Duque Suárez, O. M., & Gómez Camperos, J. A. (2023). Technical and economic analysis of a photovoltaic solar system in Norte de Santander, Colombia. Journal of Applied Engineering Science, 21(1), 275–284. https://doi.org/10.5937/jaes0-40308
Granados Ferrer, E. A., & Giraldo Vanegas, H. (2020). Alternativas biológicas para el manejo de la polilla guatemalteca Tecia solanivora (Povolny), como contribución a la producción limpia de la papa, en Suramérica. Ciencia y Tecnología Agropecuaria, 5(2), 79–82.
https://doi.org/10.24054/cyta.v5i2.846
Hai, T., Jaffar, H. A., Taher, H. H., Al-Rubaye, A. H., Said, E. A., Abdul Hussein, A. H., Hassan Alhaidry, W. A. A. L., Idan, A. H., & Salehi, A. (2024). Techno economic and environmental analysis of a grid connected rooftop solar photovoltaic system in three climate zones. International Journal of Low-Carbon Technologies, 19, 1725–1739. https://doi.org/10.1093/ijlct/ctae123
Hernández Leal, E. J., Costa Rocha, J. ., & Duque Méndez, N. D. . (2022). Pre-procesamiento de datos educativos desde un enfoque de dominio específico. Respuestas, 27(1), 22–37. https://doi.org/10.22463/0122820X.3113
Holechek, J. L., Geli, H. M. E., Sawalhah, M. N., & Valdez, R. (2022). A global assessment: Can renewable energy replace fossil fuels by 2050? Sustainability, 14(8), Article 4792. https://doi.org/10.3390/su14084792
Maka, A. O. M., & Alabid, J. M. (2022). Solar energy technology and its roles in sustainable development. Clean Energy, 6(3), 476–483. https://doi.org/10.1093/ce/zkac023
Mirletz, H., Ovaitt, S., Sridhar, S., & Barnes, T. M. (2022). Circular economy priorities for photovoltaics in the energy transition. PLOS ONE, 17(9), e0274351. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0274351
Mulcué Nieto, L. F., Echeverry Cardona, L. F., Restrepo Franco, A. M., García-Gutiérrez, G. A., Jiménez-García, F. N., & Mora López, L. (2020). Energy performance assessment of monocrystalline and polycrystalline photovoltaic modules in the tropical mountain climate: The case for Manizales-Colombia. Energy Reports, 6, 2828–2835. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2020.09.036
Muñoz, Y., Suarez Montoya, C. A., Lopez Ramirez, O. J., & Ospino Castro, A. (2024). Technical and financial analysis for the implementation of small scale self generation projects, based on grid tied photovoltaic solar energy, for residential users under Colombian regulations. International Journal of Energy Economics and Policy, 14(2), 197–205. https://doi.org/10.32479/ijeep.14958
Murillo, W., Agudelo, H. D., Mena, M. F., Banguero, E., Palomino, R., Córdoba, S., & Aristizábal, A. J. (2023). Experimental techno economic analysis of an autonomous photovoltaic system operating in Chocó, Colombia. Energy Reports, 9, 258–273. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2023.05.275
Nava Rosillon, M. (2023). Sostenibilidad y desempeño financiero en Sistemas de Ganadería de Doble Propósito: Un enfoque integral de las perspectivas agroecológicas. Ciencia y Tecnología Agropecuaria, 8(2), 62–79. https://doi.org/10.24054/cyta.v8i2.2896
Obaideen, K., Olabi, A. G., Al Swailmeen, Y., Shehata, N., Abdelkareem, M. A., Alami, A. H., Rodriguez, C., & Sayed, E. T. (2023). Solar energy: Applications, trends analysis, bibliometric analysis and research contribution to sustainable development goals (SDGs). Sustainability, 15(2), Article 1418. https://doi.org/10.3390/su15021418
Ruíz López, A., Krumm, A., Schattenhofer, L., Burandt, T., Corral Montoya, F., Oberlander, N., & Oei, P.-Y. (2020). Solar PV generation in Colombia: A qualitative and quantitative approach to analyze the potential of solar energy market. Renewable Energy, 148, 1266–1279. https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.10.066
Santos, M. M., Vaz Ferreira, A. T., & Lanzinha, J. C. G. (2023). Overview of energy systems in Africa: A comprehensive review. Solar, 3(4), 638–649. https://doi.org/10.3390/solar3040034
Sertsoz, M. (2024). Towards a synthetic positive energy district (PED) in Istanbul: Balancing cost, mobility, and environmental impact. Buildings, 14(10), Article 3153. https://doi.org/10.3390/buildings14103153
Vega Araújo, J., & Muñoz Cabré, M. (2023). Energía solar y eólica en Colombia: panorama y resumen de políticas 2022. SEI Brief. Stockholm Environment Institute. https://doi.org/10.51414/sei2023.016
Yin, Q., Li, A., & Han, C. (2024). The role of solar photovoltaic roofs in energy saving buildings: Research progress and future development trends. Buildings, 14(10), Article 3091. https://doi.org/10.3390/buildings14103091
Zahrawi, A. A., & Aly, A. M. (2024). A review of agrivoltaic systems: Addressing challenges and enhancing sustainability. Sustainability, 16(18), Article 8271. https://doi.org/10.3390/su16188271
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