El uso de la energía solar

CAPÍTULO I

MARCO TEÓRICO

1. Introducción

1. Antecedentes de la Investigación

2.1 El uso de la energía solar actualmente nace como una alternativa para subsanar el alto costo de la energía eléctrica, que ataca a los consumidores, no solamente en nuestro país, si no alrededor del mundo. Según estudios de investigación realizados por Isaac Dyner y Carlos Franco en el 2008, en conjunto con la Universidad Nacional de Medellín en un tipo de investigación descriptiva y analítica cuyo nombre fue ‘’Contribución de la Energía al Desarrollo de Comunidades Aisladas no Interconectadas´’, un caso de aplicación de la dinámica de sistemas y los medios de vida sostenibles en el suroccidente colombiano (2008).  Este estudio se realizó debido al problema de la energización rural de las zonas que no pertenecen a las rutas interconectadas de Colombia.  Se utilizaron herramientas de tipo diagnostico participativo, cualitativo y cuantitativo, se realizaron encuestas, entrevista semiestructurada, visitas a campo, se elaboraron registros de datos por observación, sobre el uso de energía en las diferentes actividades de la población donde los datos obtenidos según los encuestados fueron: iluminación (98.4%), radio (66.7%), televisión (47.6%), educación (33%) y salud (33%), Al implementar la energía fotovoltaica se concluyó en el estudio que, aunque la energización con energía fotovoltaica en las comunidades rurales permite mejorar las condiciones de vida y es limpio para el medio ambiente. En este caso no llena las expectativas de la comunidad que requiere energía eléctrica doce horas al día, debido a su alto costo (4000 dólares por 1 KW de energía fotovoltaica instalado); por lo tanto se aconsejó realizar el tendido de red eléctrica convencional.

Barbosa, U. Janett., & Mayorga, Manuel A., & Santamaría, S. Wilmar G., & García, R. David M en su artículo Iluminación con Energía Solar Fotovoltaica para Autoservicios en Bogotá́, Ingenio Magno. Vol 5, pp. 81-94. Nos muestran uno de las tantas aplicaciones que puede tener el uso de paneles solares para la generación de energía eléctrica; en este artículo presentan un estudio técnico y económico para el diseño de sistemas de paneles solares fotovoltaicos para generar la iluminación de los supermercados COOPERMERCAR y SERVIMERCAR ubicados en la ciudad de Bogotá.

En el estudio técnico basados en información histórica ya conocida del consumo promedio y pico del supermercado, e investigando datos relevantes como el mes con la radiación promedio más baja del año y utilizando las fórmulas ya establecidas , se calculó la cantidad de paneles solares, y equipos necesarios para el sistema deseado. Como el fin del estudio es la factibilidad de un sistema autónomo para desconectarse de la red eléctrica publica el sistema contaría con un sistema de baterías para almacenar la energía  y utilizarla cuando el panel no pueda generar energía, esto significaría un incremento en el costo de la inversión, sin embargo, el estudio económico reflejó que el tiempo de recuperación de la inversión sería de solamente 5 años, importante destacar que este tiempo de recuperación es característico del estudio realizado y no representa ninguna tendencia para otros proyectos.

Un trabajo previo realizado por los autores Tomás de Jesús Gúzman-Hernández, Freddy Araya-Rodríguez, Guillermo Castro y Javier Obando bajo el título “Uso de la energía solar en sistemas de producción agropecuaria: producción más limpia y eficiencia energética”, arrojó resultados donde se pudo validar que el uso de energía solar como energía eléctrica alternativa es eficiente para reducir los costos de operación y que sirve también como apoyo para reducir la huella de carbono y ayuda en la disminución de los gases de efecto invernadero.

La investigación surgió por la necesidad de utilizar otro tipo de fuente de energía eléctrica en la región Huetar Norte de Costa Rica. Se diseñaron y construyeron tres instalaciones con sistemas solarios, los trabajos dieron inicio en julio del 2014, los equipos que se instalaron están conformados por un sistema de paneles solares térmicos y están conectados a un tanque acumulador con capacidad para 302 L de agua y acoplados a un sistema eléctrico auxiliar. El tanque acumulador tiene tres previsiones interiores para la conexión de termopares, los que a su vez, están conectados a una computadora para registrar los datos de captación de energía y el uso del agua por medio de un medidor.

La metodología utilizada en la investigación realizada fue la siguiente, registro de la masa de agua fría / agua caliente captada por el sol; cálculo del diferencial (ahorro) en electricidad con el sistema original, en función del uso de los sistemas solares; balance energético de los sistemas en función de la zona; determinación de la eficiencia energética y la disminución de los costos de producción; captación de la huella de carbono

Este trabajo se relaciona con la investigación en curso, ya que nos da como base una guía de los proceso que se deben tener en cuenta a la hora de querer comprobar la eficiencia de los paneles solares para su uso como alternativa de fuente eléctrica y cuáles son los pasos que se deben considerar para su instalación, así como los beneficios que este tipo de estructura nos puede aportar si decidimos utilizarlos en nuestros hogares o empresas. Nos demuestra en base a los resultados obtenidos, que es un tipo de fuente de energía que aporta beneficios donde se use pero que se lograrán ver a largo plazo, donde no solo veremos resultados positivos en lo económico, sino que también aportaremos al planeta ya que estamos utilizando una forma de energía más limpia y que deja menos huellas de contaminación.

Nuestro trabajo está enfocado a la utilización de los paneles solares en los hogares, pero antes de entrar a fondo es importante entender el ámbito nacional actual de la energía renovable, específicamente la energía solar, los planes nacionales y un poco de las leyes actuales. El país cuenta con un plan de energía a largo plazo que fue implementado a partir del 2015 y se tiene previsto que culmine en el 2050, en la cual incluye temas de nuevas fuentes de energía renovable, líneas de transmisión, nuevas hidroeléctricas, gas natural y otros temas.

Un estudio arrojo que panamá cuenta con una radiación diaria aproximada de 4.8KWh/día por metro cuadrado.

Actualmente contamos con la planta solar Sarigua, que es la primera planta fotovoltaica construida en panamá y desde del 2014 está en funcionamiento. Cuenta con una capacidad instalada de 2.4MW, se podría decir que esta producción no es la más grande, pero ha dado un buen modelo de producción debido a su bajo costo y flexibilidad de la tecnología, en los últimos años se ha realizado mayor inversión de este tipo de energía en el sector privado y se ha estipulado que los comercios y casa pueden instalar un autoconsumo de 500 KW por sitio. Un censo del 2016 revelo que a solo dos años de la instalación del Sarigua ya se habían instalado 6935kw. Y a partir de ahí se ha empezado a impulsar mucho más la instalación de estos sistemas para industrias. Se tiene pensado que al 2019 el 1.4% de la demanda sea suplida por paneles solares.

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