Análisis de la factibilidad técnica y económica para una demanda anual de 47 300 kWh de electricidad y 140 396 kWh para calentamiento de agua para la Universidad Internacional del Ecuador, mediante el aprovechamiento de la energía solar

Abstract

Este estudio evalúa la viabilidad técnica y económica de implementar sistemas solares térmicos y fotovoltaicos en la Universidad Internacional del Ecuador (UIDE), con el objetivo de reducir costos energéticos y dependencia de fuentes convencionales. Se analiza una demanda anual de 140 396 kWh para agua caliente sanitaria y 47 300 kWh de electricidad. Se propone una planta fotovoltaica on-grid de 37,2 kWp, capaz de generar alrededor de 43 000 kWh/año y cubrir cerca del 100 % del consumo eléctrico institucional, cumpliendo la normativa ARCONEL-005/24 y aportando ahorros anuales estimados entre 3 000 y 4 000 USD. Paralelamente, el sistema solar térmico diseñado para las residencias, gastronomía y el edificio deportivo evidencia alta eficiencia en los edificios con mayor demanda térmica, alcanzando periodos de retorno de 7 a 9 años en escenarios NO-EPC. El análisis financiero mediante LCOE, TIR y VAN demuestra que la combinación de ambas tecnologías es viable y beneficiosa para la institución, permitiendo reducir emisiones, optimizar gastos y avanzar hacia una mayor sostenibilidad energética. This study evaluates the technical and economic feasibility of implementing solar thermal and photovoltaic systems at the Universidad Internacional del Ecuador (UIDE) to reduce energy costs and dependence on conventional sources. The analysis considers an annual demand of 140 396 kWh for domestic hot water (DHW) and 47 300 kWh of electricity. The proposed on-grid photovoltaic system has an installed capacity of 37,2 kWp and can generate approximately 43 000 kWh/year, covering about 100% of the institution’s annual electricity consumption, in compliance with ARCONEL-005/24 and achieving estimated annual savings of USD 3 000–4 000. In parallel, the solar thermal system designed for the university residences, the gastronomy school, and the sports facility shows high efficiency in buildings with greater thermal demand, achieving payback periods of 7 to 9 years in NO-EPC scenarios. The financial evaluation using LCOE, IRR, and NPV confirms that the combined use of solar thermal and photovoltaic technologies is technically viable, economically favorable, and aligned with the institution’s sustainability goals by reducing emissions and improving operational efficiency.