Diseño y estudio de viabilidad de una planta fotovoltaica para una casa rural en Córdoba
En este proyecto se aborda el diseño y la viabilidad técnica y económica de un sistema fotovoltaico para una finca rural de 120 hectáreas ubicada en Córdoba, Colombia. Se busca implementar una planta solar para suplir las necesidades energéticas de la finca, incluyendo el consumo doméstico, cercas e...
- Autores:
-
Espitia Prieto, Juan Andrés
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2025
- Institución:
- Universidad de los Andes
- Repositorio:
- Séneca: repositorio Uniandes
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/75708
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/1992/75708
- Palabra clave:
- Recursos renovables
Simulación PV-syst
Viabilidad tecno-económica de proyectos solares
Ingeniería
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- openAccess
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En este proyecto se aborda el diseño y la viabilidad técnica y económica de un sistema fotovoltaico para una finca rural de 120 hectáreas ubicada en Córdoba, Colombia. Se busca implementar una planta solar para suplir las necesidades energéticas de la finca, incluyendo el consumo doméstico, cercas eléctricas y sistemas de bombeo de agua, además de generar excedentes para su inyección a la red eléctrica. Inicialmente, se realizó un análisis del recurso solar en la región. Se evaluaron también las condiciones climáticas y topográficas, destacando su idoneidad para la instalación de paneles solares debido a su terreno plano y niveles de radiación estables durante todo el año. El diseño consideró dos configuraciones de plantas fotovoltaicas de 10 kWp y 20 kWp. Ambas opciones fueron dimensionadas teniendo en cuenta la demanda energética de la finca, los equipos disponibles y las restricciones económicas. Se seleccionaron módulos solares de alta eficiencia y un sistema de baterías para garantizar autonomía durante las horas nocturnas. Las simulaciones, realizada en PV-syst, mostraron que el sistema de 20 kWp con almacenamiento es la mejor opción, logrando cubrir toda la demanda energética de la finca y generar excedentes significativos para su venta. En cuanto al sistema de bombeo, se optimizó el consumo energético mediante la selección de bombas solares adaptadas a las necesidades de la instalación, reduciendo la dependencia de motores de combustión interna y disminuyendo costos operativos. Los resultados económicos destacan un retorno de inversión (ROI) superior al 300 %, un costo nivelado de energía (LCOE) de 0,058 USD/kWh y un período de recuperación de la inversión estimado en cuatro años. Además, el proyecto contribuye a la sostenibilidad ambiental al evitar la emisión de 107 toneladas de CO2 durante su vida útil y generar ingresos adicionales por la venta de energía excedente y bonos de carbono. En conclusión, se proporciona una solución energética sostenible para la finca, además de promover el desarrollo rural y la transición energética en la región, sirviendo como modelo para futuras iniciativas similares en Colombia. |
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Inicialmente, se realizó un análisis del recurso solar en la región. Se evaluaron también las condiciones climáticas y topográficas, destacando su idoneidad para la instalación de paneles solares debido a su terreno plano y niveles de radiación estables durante todo el año. El diseño consideró dos configuraciones de plantas fotovoltaicas de 10 kWp y 20 kWp. Ambas opciones fueron dimensionadas teniendo en cuenta la demanda energética de la finca, los equipos disponibles y las restricciones económicas. Se seleccionaron módulos solares de alta eficiencia y un sistema de baterías para garantizar autonomía durante las horas nocturnas. Las simulaciones, realizada en PV-syst, mostraron que el sistema de 20 kWp con almacenamiento es la mejor opción, logrando cubrir toda la demanda energética de la finca y generar excedentes significativos para su venta. En cuanto al sistema de bombeo, se optimizó el consumo energético mediante la selección de bombas solares adaptadas a las necesidades de la instalación, reduciendo la dependencia de motores de combustión interna y disminuyendo costos operativos. Los resultados económicos destacan un retorno de inversión (ROI) superior al 300 %, un costo nivelado de energía (LCOE) de 0,058 USD/kWh y un período de recuperación de la inversión estimado en cuatro años. Además, el proyecto contribuye a la sostenibilidad ambiental al evitar la emisión de 107 toneladas de CO2 durante su vida útil y generar ingresos adicionales por la venta de energía excedente y bonos de carbono. 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