Propuesta técnico económica de un sistema híbrido (fotovoltaico y biogás), para la generación de energía eléctrica en la cc. nn. Chingamar – Nieva - Amazonas

Abstract

Esta investigación está centrada en una propuesta técnico económica de un sistema hibrido fotovoltaico y biogás para la generación de energía eléctrica en la comunidad nativa Chingamar-Nieva-Condorcanqui-Amazonas. Se hizo uso de la investigación aplicada, la encuesta, la observación y el análisis de documentos para la resolución de un problema real que es la falta de energía eléctrica, empleando los principios básicos de la ciencia. Los censos de población ayudaron a determinar la tasa de crecimiento poblacional para proyectarlo a 20 años estimando una demanda de energía diaria de 30.215 KWh y una máxima demanda de 10.325 kW de potencia que cubriría por completo las necesidades energéticas de la comunidad conformada por 80 viviendas con 267 habitantes, 01 local comunal, 03 lámparas para iluminar la instalación híbrida y 01 institución educativa inicial. Se calculó la irradiación solar con el método del peor mes siendo esta de 3.69 kwh/m² según la página web de la NASA. Investigaciones relacionadas locales, y el SENAMI, también corroboraron para esta provincia de Condorcanqui una irradiación solar de 4.5 kwh/m². Además se cuantificó que de 321.1 kg/día de estiércol fresco de ganado vacuno con un proceso de fermentación en un biodigestor de cúpula fija se produjo 11.24 m³ de biogás con un 65% de metano y un poder calorífico de 6151 kcal/m³ generando un potencial energético de 80.40 KWh/día. Se calculó además 48 paneles, 2 en serie y 24 ramas en paralelo para un sistema fotovoltaico de 48 V, con 3 días de autonomía y un eficiencia de 0.90 se calculó 16 baterías, 4 reguladores de 50 A y un inversor de 5000 W. En cuanto al diseño del biodigestor se determinó 321.1 kg de agua para un tiempo de retención de 28 días calculando un volumen de gas (Vg) de 3.34 m³. En la parte económica para una inversión de S/. 139179.80 producto de un préstamo bancario con una tasa de interés del 10% para el sistema híbrido fotovoltaico biogás a 10 años, resulta un VAN: 34073.70, TIR= 15.4 %, relación beneficio/ costo de 1.24, con un tiempo de recuperación de 5 años, Lo cual demuestra que es viable.