Diseño de solución de energía fotovoltaica para viviendas indígenas del Vaupés

The energy needs to facilitate daily tasks, in combination with the difficulty of carrying out solutions to certain regions of the country through the National Interconnected System (SIN) makes it necessary to search for viable economic and self-sustaining supply alternatives that compensate for this shortcoming. at the national level, Non-interconnected areas (ZNI) comprise 52% of the Colombian national territory (SSPD, 2019), in addition to this a fossil fuel crisis is looming, so it is vitally important to provide energy solutions in the short and medium term over the long term. and width of the country. In Colombia since 2010, small-scale photovoltaic solutions have been implemented, but the 2015-2029 expansion plan of the UPME (UPME, 2016) contemplates the inclusion of alternative energies in the SIN, as well as incentive programs for generation of non-conventional energies such as solar, wind, biomass, among others. The incentives include tax exemptions for the basic elements of the photovoltaic system such as panels and inverters, as well as credits and programs for the acquisition of solar photovoltaic energy. In this work, the dimensioning of a photovoltaic solar system is carried out as an energy solution for multi-family homes in a non-interconnected area of Colombia, specifically in the department of Vaupés. To achieve the proposed objective, a general characterization of the area under study is carried out. In addition, the procedure to determine the type and characteristics of the components of the proposed system is detailed, reaching the number of 6 solar collectors, connected to a 3000 W hybrid inverter and a 48V 150 Ah energy storage system; in the same way, the calculations of the approximate costs of construction of the project and return on the investment of the project are made, which is estimated in approximately 1.5 years producing 3385,476 KWh per year approx; The PVGIS simulation software is used to verify the proper functioning of the designed system, and finally, with the Digsilent Power Factory software, the load flow analysis of the installation is carried out to guarantee its correct operation.La necesidad energética para facilitar las tareas cotidianas, en combinación con la dificultad de llevar soluciones a ciertas regiones del país por medio del Sistema Interconectado Nacional (SIN) hace necesaria la búsqueda de alternativas de suministro viables tanto económica como autosostenibles que compensen esta falencia a nivel nacional. Las zonas no interconectadas (ZNI) comprenden el 52 % del territorio nacional colombiano (SSPD, 2019), sumado a esto se avecina una crisis de combustibles fósiles por lo que es de vital importancia proveer soluciones de energía a corto y mediano plazo a lo largo y ancho del país. En Colombia desde el año 2010 se vienen implementando soluciones fotovoltaicas a pequeña escala, pero el plan de expansión 2015-2029 de la UPME (UPME, 2016) contempla la inclusión de otros tipos de energías alternativas dentro de la matríz energética del país, así como programas de incentivos para la utilización de energías no convencionales como la solar, eólica, biomasa, geotérmica entre otras. Dichos incentivos incluyen excepciones tributarias para los elementos básicos del sistema fotovoltaico como paneles e inversores, al igual que créditos y programas de adquisición de energía solar fotovoltaica. En el presente trabajo se realiza el dimensionamiento de un sistema solar fotovoltaico como solución energética para viviendas multifamiliares en una zona no interconectada de Colombia, específicamente en el departamento del Vaupés. Para lograr el objetivo propuesto se realiza una caracterización general de la zona objeto de estudio. Además, se detalla el procedimiento para determinar el tipo y las características de los componentes del sistema propuesto, llegando al número de 6 captadores solares, conectados a un inversor hibrido de 3000 W y sistema de almacenamiento de energía de 48V 150 Ah; de igual forma se realizan los cálculos de los costos aproximados de construcción del proyecto y retorno de la inversión del proyecto la cual se estima en aproximadamente 1.5 años produciendo 3385,476 KWh al año aprox; para comprobar el buen funcionamiento del sistema diseñado se utiliza el software de simulación PVGIS y por último, con el software de Digsilent Power Factory se realiza el análisis de flujo de carga de la instalación para garantizar su correcto funcionamiento