Diseño de un sistema fotovoltaico conectado a la red de distribución para reducir el costo de facturación del consumo de energía eléctrica en usuarios regulados

Abstract

El presente trabajo de suficiencia consistió en diseñar un sistema capaz de generar energía eléctrica a través de una fuente de energía alternativa a las fuentes convencionales, provocando con ello que los usuarios sean consumidores y generadores a la vez; y de esta manera reduzcan su facturación y costos de energía que consumen mensualmente. Para esto, se realizó un estudio del comportamiento de la carga del usuario y se analizó como la tarifa eléctrica de la concesionaria, influye en los altos costos que el consumidor paga en cada ciclo de facturación. Luego se utilizó el software PV SYST, para conocer la disponibilidad de la energía radiante del lugar de instalación del sistema fotovoltaico, por tal motivo se utilizó la data meteorológica histórica de la NASA, para conocer los meses en los que la energía radiante tiene valores altos, y también simular su comportamiento en el día. Una vez definido la disponibilidad de energía, se diseñó el sistema fotovoltaico conectado a la red, quien capto la energía de la radiación solar a través de paneles solares, los cuales, se encarga de convertir la energía radiante en energía eléctrica continua y a través de un inversor on grid transformarlo en energía eléctrica alterna (energía aprovechable en la instalación). Todos estos equipamientos se dimensionaron cumpliendo los estándares de la Normativa Técnica Peruana (NTP) y el Código Nacional de Electricidad (CNE). Finalmente, se calculó los indicadores económicos como son la Tasa Interna de Retorno (TIR) y Valor Actual Neto (VAN), de la instalación, teniendo como base el presupuesto del equipamiento, los gastos operativos (OPEX) y los gastos de capital (CAPEX); concluyendo que la inversión realizada se iba a recuperar en un periodo de 8 años dando un TIR del 12.04%, haciéndolo una aplicación ventajosa, para reducir los costos de los consumos eléctricos.

In the present sufficiency work, it consisted of designing a system capable of generating electrical energy through an alternative energy source to conventional sources, thereby allowing users to generate their own electrical energy, to reduce their billing consumption and costs of electrical energy they consume each month. For this, a study of the behavior of the user's load was carried out and it was analyzed how the electricity tariff of the concessionaire influences the high costs that the consumar pays in each billing cycle. Then the PV SYST software was used to find out the availability of radiant energy at the installation site of the photovoltaic system, for this the historical meteorological data from NASA was used, to know the months in which radiant energy has high values, and also simulate their behavior throughout the day. Once the availability of energy was defined, the photovoltaic system connected to the grid was designad, which consisted of capturing the energy of solar radiation through solar panels, which is responsible for converting radiant energy into continuous electrical energy, for then through an on-grid inverter, transform it into altemating electrical energy, since this is the energy that can be used in the installation. AII this equipment was dimensionad in compliance with the standards of the Peruvian Technical Regulations (NTP) and the National Electricity Code (CNE). Finally, the economic indicators such as the lntemal Rate of Retum (IRR) and Net Present Value (NPV) of the installation were calculated, based on the equipment budget, operating expenses (OPEX) and capital expenses (CAPEX). ); which servad to conclude that the investment made was going to be recovered in a period of 8 year, giving an IRR of 12.04%, which makes it an advantageous application, to reduce costs of electricity consumption.