El presente trabajo busca proponer una metodología que permita asegurar la calidad de los registros de medición utilizados para evaluar un sistema fotovoltaico, de acuerdo a la norma IEC-61724. La evaluación, de acuerdo a la norma, requiere de un largo periodo experimental (al menos un año de medición). Durante este período, diversas fuentes de error pueden presentarse que afecten los indicadores de desempeño de la instalación. Para el caso del presente trabajo, la metodología propuesta fue implementada para evaluar de tres sistemas fotovoltaicos durante un periodo de dos años. La propuesta metodológica comprende la implementación de criterios de filtrado para detectar registros que no deben considerarse al momento de calcular indicadores. Para llegar a la serie de criterios utilizados, se revisaron en la bibliografía cuatro series de criterios, y el efecto de cada uno en los indicadores de desempeño fueron comparados. Adicionalmente, se propone una metodología para detectar puntos durante el registro en los que la instalación fotovoltaica se vio afectada por la presencia de sombras, basándose en la medición de irradiancia incidente en el plano de la instalación. Estos puntos no son detectados por criterios de filtrado convencionales, pero afectan significativamente los indicadores. Una vez que los registros que no deben ser utilizados son detectados y se toma en consideración posibles fallas en los sensores que ocurren durante un largo periodo de medición, se corre el riesgo que la cantidad de puntos correctos disponibles no sea suficiente para que los indicadores calculados sean representativos. La metodología propuesta incluye la implementación y evaluación de cuatro modelos de estimación de temperatura del módulo fotovoltaico, cuatro modelos de estimación de irradiancia en el plano de la instalación y cuatro modelos de estimación de potencia generada por la instalación fotovoltaica. Estos modelos fueron comparados entre ellos para identificar los más adecuados para corregir registros y completar puntos que no pudieron ser registrados. Finalmente, se presenta una comparación entre los resultados de calcular los indiciadores de desempeño de las tres instalaciones fotovoltaicas antes y después de haber implementado la propuesta metodológica. Con esto, se obtuvo una metodología replicable para otros estudios relacionados a instalaciones fotovoltaicas.

El presente trabajo de investigación tiene como principal objetivo el diseño y dimensionamiento de un sistema de paneles fotovoltaicos para el caso de un edificio mixto en el distrito de Cusco en Wánchaq con la finalidad de poder brindar energía eléctrica para el funcionamiento de las iluminarias de las zonas comunes interiores y exteriores del edificio de cuatro pisos. La opción de usar la energía solar, para producir energía eléctrica, es una alternativa muy viable para frenar el avance del cambio climático y los efectos negativos hacia el medio ambiente. Antes de comenzar con el dimensionamiento, se definen los conceptos relacionados a la estructura interna de los sistemas fotovoltaicos, la tipología de los paneles, los principales componentes de este sistema y se analizan las principales definiciones conceptuales y de diseño provenientes de investigaciones pasadas. Luego, se desarrollan los cálculos para obtener las dimensiones del sistema de paneles fotovoltaicos y las especificaciones técnicas de los diferentes componentes de este sistema. De igual forma, se realizó el cálculo del conductor y, de la inclinación, sombras y distancia de paneles. Además, se desarrolla el análisis económico del proyecto detallando la marca y costo de cada componente elegido. Así mismo, se realizó un análisis de viabilidad económica. En el capítulo final, se detallan las conclusiones a las que se llegaron, verificando el cumplimiento del objetivo principal y específico. Además, se detallan las conclusiones en cuanto a los beneficios, usos y costo del proyecto.

El uso de un sistema fotovoltaico en la actualidad es una alternativa para obtener energía eléctrica en el ambiente, además, de ser una solución para evitar la contaminación por su uso ecológico. Por ello, para este caso de investigación se optó por realizar un análisis del sistema fotovoltaico para un salón del Centro Educativo ubicado en Puente Piedra - Lima y realizar un comparación técnica y económica con objetivo de ver el rendimiento y efectividad. El caso de estudio se encuentra en Puente Piedra en Lima por lo que la investigación abarcar para la región costera ya que la temperatura, precipitación, humedad va a variar en los distintos lugares. Por otro lado, para la instalación convencional donde la energía proviene de una central hidroeléctrica solo se obtiene datos de instalación y costo con el objetivo de realizar la comparación a diferencia de la instalación de los paneles solares que abarca el diseño, instalación y costo. Asimismo, los datos y equipos elegidos para el sistema fotovoltaico son obtenidos de una distribuidora licenciada en el Perú para generar datos específicos en la investigación. El proceso de diseño proyectado en la investigación muestra que el mejor sistema a elegir es el On-grib y eso se debe a que Lima consta con estaciones donde la irradiancia no llega a horas picos y esto evita el mayor rendimiento de los paneles solares. El sistema On-grib consta de la instalación en conjunto con la instalación convencional para que estos se puedan complementar y su uso sea variado dependiendo de los tiempos. El análisis técnico de los paneles solares se enfoca a la durabilidad y mantenimiento de los equipos por lo que la comparación con el sistema convencional muestra que hay unas mejoras en la obtención de energía eléctrica. Asimismo, en el análisis de costo muestra un enfoque general del ahorro de dinero con el uso de paneles solares en el centro educativo, pero en un rango de tiempo de 6 años lo cual es eficiente ya que la duración del diseño de construcción es de 25 años lo cual muestra ganancia en el costo de energía. Además, la evaluación ambiental muestra que los paneles solares generan impactos positivos al centro educativo. Por último, la investigación del sistema fotovoltaico muestra un óptimo desarrollo de rendimiento y eficiencia en su instalación, costo a largo plazo lo cual es una alternativa recomendable para generar energía eléctrica, pero se debe considerar las estaciones de la zona para analizar su máximo desempeño.

En la actualidad el Perú se encuentra en un proceso de transformación debido al crecimiento económico que se está viviendo, el cual va acompañado de una creciente demanda de energía a consecuencia de que diversas plantas industriales se han consolidado, razón por la cual se están tomando en cuenta otras fuentes de energía alternativas, tales como las fuentes de energía renovable, más concretamente la energía producida por aerogeneradores y celdas fotovoltaicas para complementar esta demanda. En los últimos años la energía eólica y solar ha experimentado un desarrollo tecnológico considerable y han incrementado su competitividad en términos económicos en relación con otras fuentes de energía. La fuerza del viento se aprovecha a través de aerogeneradores que generan energía eléctrica, para tener grandes potencias instaladas, estos se agrupan en los denominados “Parques eólicos”. Por otro lado, la energía fotovoltaica emplea la luz proveniente del sol a través de celdas fotovoltaicas para producir electricidad. En la actualidad, los países que conforman la Unión Europea lideran en cuanto a la explotación y uso de la energía eólica y solar, seguidos de China, Estados Unidos y Alemania. En América Latina, el país en donde más se está desarrollando estas fuentes renovables de energía es Brasil debido a la sólida infraestructura industrial y una adecuada red eléctrica, así como una creciente demanda energética. Los parques eólicos y los sistemas fotovoltaicos son instalados en lugares en donde se den las mejores condiciones de viento e irradiación solar y que además estén alejados de los sistemas eléctricos convencionales, que justifican los costos de instalación de estos sistemas. Por lo cual se hace necesario un previo análisis acerca de las condiciones meteorológicas más importantes, tales como la velocidad del viento y la irradiación solar. Esto permitirá tomar mejores decisiones acerca de una posible instalación de uno o ambos sistemas antes mencionados A partir del registro histórico de las variables meteorológicas se puede decidir posibles lugares de instalación, por tanto evitar pérdidas económicas por instalaciones de sistemas inadecuados debido a la falta de un análisis previo.

Los sistemas fotovoltaicos (FV) son aquellos que generan energía eléctrica amigable con el medio ambiente sin uso de combustibles o gases, los cuales para evaluar su funcionamiento y producción energética, se debe instalar un sistema de monitoreo. A partir de las mediciones obtenidas mediante los sistemas de adquisición de datos se puede analizar las pérdidas de producción de estos sistemas ante cualquier anomalía y estos permitirán realizar las evaluaciones tecnico-económicas. Estas evaluaciones permitirán a los instaladores brindar un mayor soporte de diseño e implementación, así los clientes podrán saber el tiempo de retorno de la inversión que realizaron en los sistemas FVs. Por ende, este trabajo presenta el diseño e implementación de un sistema de adquisición, el cual registra los datos meteorológicos que influyen en la producción eléctrica de estos sistemas. Este sistema de monitoreo debe cumplir con los estándares de la norma dada por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC61724-1). Se realizarán ensayos experimentales de adquisición de datos con diferentes métodos de validación para que pueda cumplirse con la norma IEC. Los principales parámetros que influyen en la producción eléctrica FV son la irradiancia y la temperatura del módulo, por ello, deben medirse mediante sensores que cumplan con este propósito. Estos deberán conectarse al sistema de adquisición de datos diseñado en este trabajo, el cual deberá enviar los mismos hacia un ordenador para su almacenamiento y monitoreo. En este documento, se estará mostrando los resultados de registro en el software de visualización y de la producción energética solar diaria mediante los datos obtenidos del sistema de adquisición diseñado

El sector de energía es uno de los más importantes para el desarrollo económico, social y cultural en pueblos originarios y zonas rurales a través de la educación de calidad y la generación de oportunidades de trabajo que brindan desarrollo económico. No obstante, también es uno de los entes responsables del calentamiento global debido a la gran cantidad de gases de efecto invernadero, que se producen en la generación de energía de manera convencional, es decir, de la quema de combustibles fósiles. Es así que nace la importancia de evaluar la viabilidad de la implementación de paneles solares en zonas rurales del departamento de Cusco para reducir el daño ambiental al consumir energía eléctrica limpia, además de asegurar la producción de electricidad necesaria para el desarrollo de la vida cotidiana, con diversos artefactos como un televisor, radio, interruptores y focos de luz. Entonces, como resultado del trabajo de investigación, se obtiene que el sistema fotovoltaico resulta competente tanto técnica como económicamente gracias a que brinda lo mínimo necesario en época de menor rendimiento que es durante el invierno, además de ser competitivo económicamente pues al tener una duración de vida de 20 años, el gasto que implica la compra e instalación del sistema se recupera a lo largo de su vida útil, ya que no es necesario el empleo de mano de obra especializada para su mantenimiento.

El acceso universal a la energía es esencial para el pleno desarrollo de los retos y oportunidades que el mundo actual enfrenta, dado que permite el cumplimiento de actividades cotidianas relacionadas con la educación, salud, comercio entre otros. En el año 2015, la Organización de las Naciones Unidas reconoció a la energía como un elemento de desarrollo que condiciona el progreso de la humanidad, planteando como objetivo el incremento de la proporción de energía renovable en la matriz energética mundial. Bajo este contexto, la inclusión de energías renovables no tradicionales como alternativa de suministro eléctrico se perfila como una oportunidad para mejorar la calidad de vida de las personas, transformar la economía de las sociedades y combatir los efectos del cambio climático. En el caso del Perú, durante décadas, la producción de electricidad ha sido sostenida por fuentes hídricas convencionales y generación térmica Diesel. Con el uso del gas de Camisea a partir del año 2004, se marcó un cambio en el escenario energético peruano que hizo posible que, actualmente, el 94.85% de la población acceda al suministro eléctrico en sus domicilios. Además, con la promulgación del Decreto Legislativo Nº 1002 en el año 2008, el Estado peruano se traza un nuevo hito que impulsa la diversificación de la matriz energética mediante la participación de fuentes energéticas renovables no convencionales. Sin embargo, a pesar de la incursión de esta alternativa energética en el mercado eléctrico peruano y los esfuerzos por dotar del suministro eléctrico de calidad a más familias, aún existe un aproximado de 1’648,000 habitantes que no gozan de este beneficio y que, en su mayoría, residen en zonas rurales y de difícil acceso del Perú. Tomando en cuenta esta situación, el marco regulatorio vigente y el nivel de irradiancia solar anual que presentan las regiones del Perú (entre 4.5 y 8 KWh/m2/día), la presente tesis propone evaluar y justificar la factibilidad técnica, económica y social de la instalación de un sistema fotovoltaico aislado para dotar del servicio eléctrico a localidades aisladas no conectadas a la red eléctrica pública. Para ello, se caracterizó, haciendo uso del software Matlab, los elementos que conforman el sistema fotovoltaico. Se verificaron los resultados a través del dimensionamiento de un sistema fotovoltaico regido por la Norma Técnica Peruana (NTP_MINEM) y óptimo para el consumo eléctrico domiciliario de la localidad rural seleccionada: El Vallecito, perteneciente a la región del Cusco. Además, se evaluó la viabilidad económica del acceso al servicio eléctrico domiciliario a través de un sistema fotovoltaico aislado, considerando la aplicación de la tarifa BT8 y el subsidio FOSE. Finalmente, se analizó las posibles implicancias de índole social que origina la instalación de un sistema fotovoltaico aislado como alternativa de suministro eléctrico en la localidad mencionada.