Los diversos acontecimientos a nivel mundial, tales como el calentamiento global, la contaminación, escasez de recursos no renovables, la gran demanda energética, o simplemente aquellos lugares que no poseen suministro eléctrico, ya sea por razones geográficas o por elevados costos de instalación, motivan a miles de personas y entidades empresariales por la búsqueda de alternativas energéticas limpias y eficientes tales como la energía solar. El Perú, gracias a su situación geográfica, es uno de los países con mayor capacidad de aprovechamiento de este tipo de energía. Para captar la radiación solar se utilizan concentradores solares, pero la potencia y orientación de esta varía según el día del año, la hora, las condiciones atmosféricas y la latitud del lugar de posición del concentrador solar. Por estos cambios en la orientación, la energía solar obtenida por concentradores con seguidores solares es superior a la obtenida por concentradores fijos. Esta tesis tiene como objetivo principal diseñar e implementar un seguidor solar para el control electrónico de un reflector parabólico tipo Scheffler. Este reflector solar, construido por el GRUPO PUCP, tiene como fin cocinar con la energía del Sol en zonas rurales de la manera más cómoda, barata y eficiente posible. El estudio se estructuró en cuatro capítulos. En el capítulo I se hace una introducción a los conceptos básicos sobre energía solar, además de la descripción y necesidad del tema en estudio. En el capítulo II se estudia el estado del arte, los antecedentes, y todo lo existente en materia de seguidores solares, también se plantean los Objetivos generales y específicos. En el capítulo III se realiza la selección del método de seguimiento y la implementación del seguidor solar, gobernado por un microcontrolador PIC sobre un actuador hecho con un motor CC que posiciona el concentrador solar realizando un seguimiento de la trayectoria del sol, con respecto al plano terrestre. Por último en el capítulo IV se efectúa un análisis final de los resultados, asimismo se presentan las conclusiones y sugerencias del estudio realizado para trabajos futuros en esta materia.

La búsqueda de fuentes de energía alternativas a los combustibles fósiles, ha motivado el interés por la investigación en nuevos métodos para la obtención de energía. Como es el caso de la producción de biodiesel a partir de aceites usados mediante la reacción de transesterificación. Bajo este criterio, la presente investigación se centra en el desarrollo de estrategias de control avanzado de la temperatura del reactor de transesterificación, con la finalidad de mejorar la eficiencia de conversión de los aceites en ésteres metílicos. Adicionalmente, se busca que la estrategia de control propuesta permita cumplir con las restricciones impuestas en la variable controlada (temperatura del reactor) y pueda trabajar alrededor del límite de operación (temperatura de ebullición del metanol). Para la obtención del modelo de la planta que permita analizar la dinámica del sistema y demostrar su complejidad, se usó la técnica de modelamiento matemático, a partir de las ecuaciones de balance de masa y energía. Para el control de la planta objeto de estudio, se propone el uso de un controlador de matriz dinámica cuadrática (QDMC) con restricciones suaves en la variable controlada y restricciones duras en la variable de control y las tasas de cambio de la misma. Este esquema permite evitar la no feasibilidad del algoritmo de programación cuadrática (QP) usado para resolver el problema de optimización del QDMC. Como parte final de la presente investigación y con la finalidad de demostrar la mejora mediante el uso de estrategias de control avanzado para la presente planta, se realizó la comparativa del controlador diseñado con un controlador PID convencional. / Tesis

El presente proyecto consiste en la instalación de un gimnasio eco sostenible basado en dos pilares fundamentales: brindar un servicio personalizado a los clientes, para el seguimiento y el control de sus logros en el cuidado de su físico y, colaborar con el cuidado del medio ambiente, mediante la generación de energía limpia, a través de la transformación de la energía cinética producida por los ejercicios (máquinas de trasmisión de movimiento). La idea de negocio tiene como objetivo brindar a los clientes una experiencia que los motive al cuidado de su salud, en un lugar donde se liberen del estrés de la rutina diaria, en el cual tengan la libertad de elegir las rutinas que más les agraden, gozando de una flexibilidad de uso en el servicio y en el cual vean materializada su aporte en la generación de energía con descuentos en sus tarifas. La propuesta ha sido diseñada considerando las necesidades y preferencias del mercado meta, las cuales fueron determinadas a su vez, mediante entrevistas y encuestas que permitieron conocer la Voz del Cliente; con lo cual finalmente fue configurado el servicio detallado en el presente trabajo, de modo tal que signifique un negocio rentable (TIR = 45%) y escalable mediante la masificación del uso de este tipo de máquinas, y que contribuya a mejorar la calidad de vida de las personas, bajo un enfoque de sostenibilidad e innovación. / The present project consists of the installation of an eco-sustainable gym based on two fundamental pillars: providing a personalized service to clients, to monitor and control their achievements in the care of their physical condition and, collaborating with the care of the environment, through the generation of clean energy, transformation of the kinetic energy produced by exercises (movement transmission machines). The business idea aims to provide customers with an experience that motivates them to take care of their health, in a place where they are freed from the stress of daily routine, in which they have the freedom to choose the routines that they like the most. enjoying flexibility of use in the service and in which they see their contribution materialized in the generation of clean energy with discounts on their rates. The proposal has been designed considering the needs and preferences of the target market, which were determined in turn through interviews and surveys that allowed us to know the Voice of the Customer; with which the service detailed in this work was finally configured, in such a way that it means a profitable business (IRR = 45%) and scalable through the widespread use of this type of machines, and that contributes to improving the quality of life of people, under a focus on sustainability and innovation.

El presente trabajo constituye una investigación respecto a las energías renovables en nuestro país, considerando su potencial y la problemática institucional que ha impedido cumplir con las metas establecidas en el Plan Energético Nacional 2014-2025 (cubrir el 5% del consumo energético nacional de electricidad con energías no convencionales). Los objetivos planteados en dicho Plan no han logrado consolidarse por la misma debilidad institucional que impide la viabilidad de las políticas públicas para incentivar el uso de energías renovables, así como la falta de un planteamiento estratégico adecuado. Ante estos desafíos, la presente investigación contribuye al análisis de las vulnerabilidades que nuestro país presenta frente al cambio climático y por su excesiva dependencia en energías contaminantes para la manutención de su matriz energética. Por lo mismo, a través de un estudio de las normas que regulan las energías renovables en nuestro país y un análisis comparativo con otras legislaciones, se busca plantear soluciones que permitan impulsar a las energías renovables no convencionales en nuestro país, no sólo para reducir nuestros niveles de contaminación, sino también para reducir las brechas de desigualdad en nuestro país que surgen a partir de dicha problemática.

El uso de la energía eléctrica es indispensable en la vida diaria de las personas. Demográficamente, gran parte del sector urbano cuenta con acceso a este servicio; sin embargo, en el sector rural existen grupos humanos que no tienen acceso a este recurso. Dada esta necesidad, se ha ido impulsando el uso tecnologías renovables, entre las cuales la hidroeléctrica se presenta como la más viable, teniendo en cuenta la geografía del país, con la finalidad de facilitar el acceso a este tipo de energía. En el presente trabajo, utilizando el método de la matriz morfológica, se diseñó un sistema generador hidroeléctrico portable que aprovecha el desplazamiento de masas de agua en canales como fuente de energía cinética. Para ello se empleó una turbina hidrocinética, la cual adquiere un movimiento rotatorio al paso del fluido con la finalidad de convertir la energía cinética en mecánica. Asimismo, gracias a un generador de imanes permanentes acoplado al eje de la turbina en movimiento se puede generar electricidad alterna. Luego, esta corriente fue acondicionada para la carga de dispositivos electrónicos mediante un circuito rectificador y un regulador de tensión. Por último, se logró diseñar una máquina de cumple con los requerimientos y exigencias de diseño que garanticen la generación de 10W de potencia eléctrica. Además, se resalta la importancia que significaría el uso de esta máquina en zonas remotas y la implicancia en la calidad de vida de las personas de estas regiones.

El uso de energías renovables en cualquier lugar de nuestro país requiere tener información actualizada sobre las características y operación de las alternativas de equipos que se pueden instalar. También es muy importante el conocer si existe o no recurso disponible en el lugar donde se planea realizar la instalación Actualmente en nuestro país sólo existen datos confiables respecto del recurso solar, tal vez este hecho ha influido en que la energía solar sea la que más aceptación tenga en nuestro medio, sin embargo existe también energía del viento que puede y debe ser aprovechada. En este trabajo se realiza un estudio de las características de salida de energía que tendría un sistema híbrido (solar–eólico) en la localidad de Ilo. Se escoge este lugar debido a que se cuenta con datos precisos de viento (velocidad y dirección) proporcionados por la Municipalidad Provincial de Ilo, asimismo se tienen disponible los datos de radiación solar y con ello es posible realizar un estudio preciso sobre la salida de energía del sistema. Para lograr esto se desarrolla en los primeros capítulos la metodología que permite hacer el tratamiento estadístico de los datos con que se cuenta. Teniendo como base un ejemplo hipotético, pero bastante realista, de consumo de energía en una localidad rural se establecen la demanda de energía que se requiere para satisfacer necesidades básicas de luz y agua. Finalmente y estableciendo a partir de las alternativas que ofrece el mercado, la configuración del sistema solar–eólico, se puede conocer la energía que es capaz de suministrar el sistema y hacer la comparación con la alternativa de grupo electrógeno la cual es una de las más utilizadas en nuestro país para suministrar energía en situaciones de aislamiento.

El presente estudio tiene como objetivo determinar las características del marco de trabajo, que incluye las competencias y factores externos e internos, que emplea el Grupo de Apoyo al Sector Rural de la Pontificia Universidad Católica del Perú en el proyecto Living Lab Huyro, desarrollado por este en el distrito de Huayopata, Cusco. Este estudio plantea dar respuesta a una pregunta con base en un problema de investigación que radica en la escasez de estructuras de trabajo e información para el diagnóstico de competencias y consideraciones vitales para la planificación y ejecución de este tipo de proyectos, sobre todo aquellos que buscan dar solución a recursos de mucha importancia para el crecimiento de las comunidades y zonas rurales que en este caso se trató del acceso a fuentes de energías limpias y renovables ante una carente distribución en la zona. Sin embargo, desde un comienzo el grupo investigador se encontró con situaciones y obstáculos que impedían acercarse lo suficiente a la realidad de la zona y del proyecto, pues este se realiza dentro de la temporalidad de la pandemia por el virus SARS-CoV 2. Sin embargo, se buscó superar esta dificultad utilizando herramientas digitales que permitieran una correcta y eficiente transferencia de información desde el equipo investigador hacia el distrito y la organización del proyecto. Como parte del esquema de la investigación, a su vez, se realizó una investigación profunda sobre la teoría existente en materia de la gestión de innovación tecnológica y proyectos de energía renovable, que al final guiaron la investigación hacia los trabajos realizados por Arciénaga (2018) y Guinjoan (2016) como base teórica y analítica para el desarrollo del presente estudio. Asimismo, se emplearon diversas herramientas para la metodología de la investigación, siendo las más contribuyentes las entrevistas con miembros del proyecto, ya sean de la zona o el sujeto de estudio, así como también la observación y revisión documentaria lo cual resultó fundamental para el diagnóstico y posterior mapeo de conclusiones y recomendaciones. Se determinó que el Grupo de Apoyo al Sector Rural desarrolla diversas competencias en sus miembros y hacia los y las pobladoras del distrito que se rigen en base al grado de acción requerido para la técnica del proyecto tecnológico. Asimismo, se tomaron en cuenta ciertos aspectos externos e internos en cierta medida lo que ayudó a responder la pregunta de investigación con satisfacción.

Mi experiencia profesional se ha desarrollado como asistente de consultoría e investigadora junior en temas de energía en el Perú. He trabajado como practicante preprofesional en Macroconsult en temas relacionados al sector eléctrico y gas natural; en GERENS Consultoría Económica, como asistente de consultoría en temas energéticos y regulatorios; y, actualmente, como investigadora junior en desarrollo económico y energía. En este Informe, se presentará un análisis de la flexibilización de las condiciones contractuales en el mercado de gas natural con la finalidad de promocionar las energías renovables (RER) a un menor costo basado en el trabajo de consultoría Natural Gas Market Rigidities and the Promotion of NC-RER in Peru para el Banco Interamericano de Desarrollo (BID)1. Para ello, se empleó, en primer lugar, un análisis regulatorio del mercado de gas natural, y una simulación simple del parque generador peruano con la finalidad de evaluar las inflexibilidades del mercado gasífero y su impacto en la participación de tecnologías RER en el parque generador a largo plazo.

La presente tesis es una iniciativa individual que está empeñada en mejorar la calidad de vida de la población rural presentando una solución a la problemática de falta de agua para riego en una zona específica del Perú, analizando su geografía, clima, fuentes hídricas y racionalidad de la población. Por lo tanto se realizó el análisis técnico y económico para la selección del equipo óptimo de bombeo en Muskarumi - Pucyura – Cusco usando fuentes renovables de energía, para lo cual se determinó que el caudal de agua necesario para 3 hectáreas de cultivo, durante el día más seco del año, es de aproximadamente 3 l/s por lo que se necesitaría bombear un volumen de 282 m3 al día; por otro lado se definió que el tipo de riego más adecuado para la zona es el de aspersión. Entonces eligiendo los aspersores a utilizar se determinó que se necesita en promedio de 3.5 bar de presión, lo cual nos da la referencia de la altura en la cual se debe ubicar el tanque de agua. Se realizó el análisis económico con el fin de hallar la rentabilidad del proyecto tomando como tasa de interés mínima 11% anual según Agrobanco, por lo que se hallaron los costos fijos y variables de todas las bombas analizadas, así como el costo de producir vegetales en la zona, para luego realizar un análisis financiero mediante las técnicas de evaluación del valor actual neto y tasa interna de retorno determinando qué productos agrícolas harán factible el proyecto. Por lo expuesto antes, según el análisis económico, los requerimientos de caudal y presión para el sistema de riego se seleccionó la bomba solar como el equipo óptimo de bombeo para la zona de estudio, además se determinó que el producto en generar mayor utilidad es la cebolla. Aplicando el uso de la bomba solar, el costo aproximado del proyecto de bombeo y riego es de aproximadamente $39 000 cuyo valor actual neto es de $54 000 y tasa interna de retorno es de 58%, lo cual nos indica la rentabilidad y factibilidad del mismo.

La importancia de estudiar este tema en particular radica en la baja proporción de empresas en el Perú que se dedican a la producción y ensamble de productos, debido a que las empresas más grandes actualmente se dedican a las actividades económicas extractivas o de servicios. El Perú tiene el acceso a una gran cantidad de recursos energéticos debido a su excelente localización, sin embargo, no siempre se aprovecha en su totalidad. La metodología para este trabajo ha sido descriptiva, buscando información de diversas fuentes reconocidas en temas de energías renovables. Además, se ha indagado en artículos y bases de datos gubernamentales datos que sustenten la explicación de los conceptos y la situación actual de las energías renovables en el Perú. Este trabajo se enfoca en explorar cuáles son los diversos tipos de energía y cómo se relacionan con la matriz energética del país. Explorar los beneficios de la energía solar en aspectos sociales, económicos y ambientales y cómo es que los distintos tipos de energía renovable permiten mejorar la calidad de vida de los peruanos que aún no tienen acceso a servicios básicos eléctricos a través de proyectos de Electrificación Rural. Finalmente, se concluye que las energías renovables y, en especial, la energía solar fotovoltaica se muestran como el futuro de la matriz energética del Perú, siendo prioridad en proyectos de electrificación rural, beneficiando cada vez a más peruanos a acceder a servicios de calidad.