Diseño y análisis mediante software ETAP de una instalación fotovoltaica de generación distribuida en la red de distribución para autoconsumo de la UCSM en Arequipa

Abstract

El aprovechamiento de energía solar fotovoltaica es indispensable para mitigar la contaminación ambiental, su inserción logra múltiples beneficios técnicos y económicos en redes de distribución. Sin embargo, en el Perú actualmente no se cuenta con tales sistemas, ni normativa que permite su operación a pesar del vasto potencial de irradiación solar, particularmente en la región de Arequipa, con un sistema eléctrico con generadores de fuentes contaminantes como lo son la térmica(29%) e hidráulica(68%), quedando solamente un 3% de generación renovable (MINEM, 2020). Para promover el desarrollo sostenible de la matriz energética, se ha realizado el diseño una central fotovoltaica de generación distribuida analizando su comportamiento en condiciones críticas de falla, carga acoplada a la red de distribución y al sistema existente de consumo en las instalaciones de la UCSM. Para lograrlo se han determinado; la irradiación en la universidad con un ángulo de elevación óptimo de 15º, el dimensionamiento de módulos policristalinos de silicio y equipos para una potencia instalada de 1,1MWp en dos casos; generación fotovoltaica autónoma aislada y distribuida, obteniéndose una tasa interna de retorno de 4% y 7% respectivamente, mostrando mayor factibilidad económica la instalación de generación distribuida con un costo de energía de S/0,11/kWh, la cual fue diseñada y analizada por flujos de potencia usando software ETAP en análisis de cortocircuito, arco e impacto eléctrico tanto en las barras DC como AC, satisfaciendo la demanda energética de la UCSM en condiciones críticas, consiguiéndose diseñar correctamente los elementos eléctricos del sistema. Finalmente fue evaluado el beneficio ambiental en la reducción de 20000 toneladas de CO2 que significaría su construcción e implementación.