Estudio comparativo solar de una comunidad en Quito. Valoración de la aportación solar en el mix energético

Abstract

Los objetivos del presente trabajo de titulación son: desarrollar proyectos energéticos para la Urbanización “El Manantial” ubicada en la parroquia rural de Conocoto en el Valle de los Chillos, Quito, Ecuador, abastecerla de energía eléctrica a través de un sistema fotovoltaico, dotarle de un sistema de térmico solar para suministrar de agua caliente sanitaria y calefacción, realizar la evaluación económica financiera y calcular el costo de energía producida por el mix energético solar. Para el diseño del sistema fotovoltaico, se partió de un consumo estimado anual de energía para 100 casas de 557 500 kWh-año. Para el desarrollo del proyecto se consideró una subvención de US$ 50 000, condicionada a la obtención de un ahorro energético medio del 20% en el consumo de energía eléctrica. Bajo estas premisas, se dimensionó una central fotovoltaica de 72 kWp con un área de 540 m2 y con una producción de energía de 113,00 MWh-año. Adicionalmente, se desarrolló un sistema auxiliar autoabastecido (paneles fotovoltaicos más baterías) para una construcción para monitoreo de la central con una capacidad de 250 Wp. Para abastecer de agua caliente sanitaria (ACS) a 60°C para 100 viviendas unifamiliares con una tipología de 3 ocupantes y un área de construcción 70 m2, sirviendo de apoyo a la calefacción, se dispuso de cubiertas de 7 m2. Dentro de la solución para el sistema solar térmico requerido con una demanda de aprox. 240 000 kWh-año, se propusieron dos alternativas de solución con dos tipos de colectores: a) con captador de placa plana y b) colector de tubos al vacío, con superficies de 2.32 m2 y 2.63 m2 respectivamente. Finalmente, se realizó la evaluación económica financiera de los proyectos solar fotovoltaico y solar térmico con diferentes hipótesis. Se obtuvieron los indicadores financieros como el valor actual neto y la tasa interna de retorno (VAN y TIR) y se determinó el costo ponderado de la energía (LCOE), para cada caso.