Maestría en Ingeniería · 2021
Energía solar fotovoltaica: diagnóstico, perspectivas y desempeño en el departamento del Valle del Cauca
En este proyecto de investigación se presenta una caracterización de sistemas solares fotovoltaicos instalados a red en el Departamento del Valle del Cauca. Para el primer objetivo de la investigación se realizó la estimación del potencial de radiación solar en 5 subregiones del departamento a partir de información climática registrada en las bases de datos del IDEAM y bases de datos remotas de NASA y NREL. Con esta información se obtuvieron los promedios históricos diarios de radiación solar anual para las 5 subregiones a partir de análisis estadísticos descriptivos e inferenciales. En el segundo objetivo se realizó un diagnóstico de algunos sistemas solares fotovoltaicos conectados a red instalados en el departamento, a partir de información encontrada en Celsia y UPME, que permitió determinar los proyectos registrados, su ubicación, capacidades instaladas y sector de la economía; además se desarrolló un análisis general, ambiental, técnico y financiero de diferentes proyectos. Finalmente, se realizó un estudio de caso en el desempeño energético de 4 sistemas instalados en viviendas que se encuentran en el departamento objeto de estudio y se pudieron determinar características de rendimientos y performance ratio característicos de la región. El conocimiento de los sistemas solares existentes en la región, de la radiación solar en diferentes sitios del departamento y del desempeño energético bajo las condiciones ambientales propias permitió establecer perspectivas para la implementación de esta forma de energía en el Valle del Cauca.
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Contenido
- principales ciudades del Paísp. 17
- Tabla 2. Descripción Incentivos Tributarios Ley 1715 DE 2014p. 43
- Tabla 3. Regulaciones y Decretosp. 45
- Tabla 6. Análisis para estación meteorológica de la subregión surp. 65
- Tabla 7. Coeficientes de la ecuación de Angstrom para el Valle del Caucap. 66
- Tabla 8. Promedio diario anual 𝐺𝑑𝑎0de irradiación horizontal para NRELp. 67
- Tabla 9. Promedio diario anual 𝐺𝑑𝑎0 de irradiación horizontal para NASAp. 69
- datos IDEAM, NASA Y NRELp. 71
- Tabla 11. Comparación de resultados de irradiación Gda de NASA y NRELp. 73
- IDEAM, NASA y NRELp. 73
- Tabla 13. Sistemas SSFV de mayor capacidadp. 76
- Tabla 14. Proyectos con mayor participación de emisionesp. 81
- Tabla 15. Módulos fotovoltaicos presentes en el departamento del Valle del Caucap. 86
- Tabla 16.Centrales hidroeléctricas ubicadas en el departamento del Valle del Caucap. 88
- Tabla 17. Características viviendas analizadasp. 90
- Tabla 18. PR Teóricop. 100
- Tabla 19. Pr teórico y real para SSFV conectados a redp. 102
- Figura 1.Distribución de la energía solar incidente en la Tierrap. 30
- Figura 2. Tecnologías de células solaresp. 31
- Figura 3.Energía del sol que llega a la tierrap. 34
- Figura 4.Sensores Remotos y SIGp. 35
- Figura 5. Gráfico de FI para Calip. 39
- Figura 6. Subregiones Departamento del Valle del Caucap. 48
- Figura 8. Metodología objetivo 1- Potencial Solarp. 53
- Figura 9. Operacionalización de variables a partir de información climática existentep. 54
- Figura 10.Metodología objetivo 2 - Caracterización de la regiónp. 56
- Figura 11. Metodología objetivo 3- Desempeño energéticop. 57
- Figura 12. Ubicación instrumentos de controlp. 58
- Figura 13. Operacionalización de las variables desempeño energéticop. 59
- Valle del Caucap. 50
- Figura 15. Datos NREL, promedio diario mensual de irradiación superficial Gdm (0)p. 67
- Figura 16. Datos NASA, promedio diario mensual de irradiación superficial Gdm (0)p. 69
- Figura 17. Cercanía entre subregiones para datos NASAp. 70
- datos IDEAM, NASA Y NRELp. 71
- Figura 19. SSFV en el departamento del Valle del Caucap. 75
- Figura 20. Sectores de la economía de los SSFVp. 78
- Figura 21. Zona donde se encuentran los SSFVp. 78
- Figura 22. Capacidad instalada en SSFV del Valle del Caucap. 80
- Figura 23. Reducción de emisiones de GEIp. 82
- Figura 24. Empresas promotoras de ESFVp. 83
- Figura 25. Inversión en los SSFV del Valle del Cauca en millones de pesosp. 84
- Figura 26. Incentivos tributarios presentes en el departamento del Valle del Caucap. 85
- Figura 27. Área instalada en módulos fotovoltaicos en el Valle del Caucap. 87
- Figura 28. GCI Vivienda 1p. 91
- Figura 29. GCI Vivienda 2p. 92
- Figura 30. GCI Vivienda 3p. 92
- Figura 31.GCI Vivienda 4p. 93
- Figura 32. Generación para las 4 viviendasp. 94
- Figura 33. Consumo para las 4 viviendasp. 95
- Figura 34. Inyección para las 4 viviendasp. 96
- Figura 35. GCI diario para el mes de Febrerop. 97
- Figura 36. GCI para el mes de Abrilp. 98
- Figura 37. GCI diario para el mes de Juliop. 99
- Figura 38. PR real para 4 SSFV conectados a redp. 101
- Figura 39. Procesamiento en python información NRELp. 125
- Figura 40. Procesamiento en python para información de NASAp. 132