Evaluación técnico-económica de una instalación de bombeo solar fotovoltaico aplicada a la ampliación de la frontera agrícola en zonas aisladas de Arequipa

Abstract

En el presente trabajo se muestra la evaluación técnico-económica de un sistema de bombeo solar fotovoltaico aplicada a la ampliación de la frontera agrícola de zonas rurales de Arequipa. En los viñedos de la Empresa Majes Tradición SAC (Arequipa, Perú) se instaló una bomba solar fotovoltaica sumergible para impulsar el agua desde una derivación del rio Majes hasta el reservorio superior para riego tecnificado de los viñedos. Para medir los parámetros climáticos, se instaló una estación meteorológica, que mide la radiación solar, la temperatura, la humedad relativa y la velocidad del viento. En el sistema de bombeo solar se instalaron sensores eléctricos e hidráulicos (corriente, voltaje, flujo másico y presión hidráulica) para evaluar las eficiencias en cada proceso de transformación de energía. También se evaluaron los parámetros económicos del proyecto para analizar la recuperación de la inversión comparado con tecnologías convencionales de bombeo. Los resultados indican que el sistema de bombeo fotovoltaico funciona desde las 07:30 horas hasta las 15:30 horas, con un promedio de 8 horas por día. La eficiencia global del sistema es del 7%, lo que corresponde a una eficiencia del módulo fotovoltaico del 12%. La eficiencia hidráulica varía entre 55% y 75%, mientras que el flujo másico varía entre 2 kg/s y 6.3 kg/s, lo que corresponde a una irradiancia solar de 200 W/m2 y 1190 W/m2 respectivamente.Los resultados del análisis económico indican que la inversión del sistema fotovoltaico, comparado a la electricidad de la red pública, se recupera en 5.3 años, comparado con los costos de generación eléctrica a partir de un generador a combustión interna (diésel y/o GLP) la recuperación es en 2.8 años.