Estudio de viabilidad técnica, ambiental y económica para la implementación del proyecto de reconversión tecnológica del sistema convencional de iluminación pública a sistema fotovoltaico y luz led, en el municipio de Guatavita, Cundinamarca

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(1)ESTUDIO DE VIABILIDAD TÉCNICA, AMBIENTAL Y ECONÓMICA PARA LA IMPLEMENTACIÓN DEL PROYECTO DE RECONVERSIÓN TECNOLÓGICA DEL SISTEMA CONVENCIONAL DE ILUMINACIÓN PÚBLICA A SISTEMA FOTOVOLTAICO Y LUZ LED, EN EL MUNICIPIO DE GUATAVITA, CUNDINAMARCA. AUTORES:. SARA ELIZABETH GONZÁLEZ MELO. CÓDIGO: 20131185054. JUAN BERNARDO VALLEJO CUELLAR. CÓDIGO: 20131185064. UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES PROYECTO CURRICULAR DE ADMINISTRACIÓN AMBIENTAL BOGOTÁ D.C. 2017.

(2) ESTUDIO DE VIABILIDAD TÉCNICA, AMBIENTAL Y ECONÓMICA PARA LA IMPLEMENTACIÓN DEL PROYECTO DE RECONVERSIÓN TECNOLÓGICA DEL SISTEMA CONVENCIONAL DE ILUMINACIÓN PÚBLICA A SISTEMA FOTOVOLTAICO Y LUZ LED, EN EL MUNICIPIO DE GUATAVITA, CUNDINAMARCA. Autores: SARA ELIZABETH GONZÁLEZ MELO. CÓDIGO: 20131185054. JUAN BERNARDO VALLEJO CUELLAR. CÓDIGO: 20131185064. Proyecto de grado presentado como requisito parcial para optar al título de ADMINISTRADOR AMBIENTAL. Director: M. SC. ING CARLOS DÍAZ RODRIGUEZ. UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES PROYECTO CURRICULAR DE ADMINISTRACIÓN AMBIENTAL BOGOTÁ D.C 2017.

(3) TABLA DE CONTENIDO Introducción .................................................................................................................. 4 1.. Planteamiento del problema .................................................................................. 5. 2.. Justificación ........................................................................................................... 7. 3.. Objetivo General .................................................................................................... 8. 4.. Objetivos Específicos............................................................................................. 8. 5.. Marco Referencial.................................................................................................. 9 5.1.. Marco Conceptual........................................................................................... 9. 5.2.. Marco Contextual.......................................................................................... 14. 5.3.. Estado de la cuestión ................................................................................... 14. 5.4.. Marco Normativo .......................................................................................... 17. 6.. Metodología ......................................................................................................... 19. 7.. Capítulo 1: Elaboración Del Estudio De Viabilidad Técnica.................................. 22 7.1.. Especificaciones Del Proyecto ...................................................................... 22. 7.1.1.. Ubicación del proyecto. ......................................................................... 22. 7.1.2.. Tamaño del Proyecto............................................................................. 22. 7.2.. Identificación de las tecnologías: .................................................................. 23. 7.3.. Selección de la tecnología: ........................................................................... 28. 7.3.1.. Método Scoring: .................................................................................... 28. 7.3.2.. Metodología AHP – Proceso Analítico Jerárquico .................................. 30. 7.4.. Descripción de los procesos técnicos ........................................................... 34. 7.5.. Tiempo máximo de duración del proyecto .................................................... 35. 8.. Capítulo 2: Determinación del Cambio de la Calidad Ambiental .......................... 42 8.1.. Calificación por componente ......................................................................... 47. 8.2.. Determinación del cambio en la calidad:....................................................... 56. 9.. Capítulo 3: Elaboración de la Planeación Estratégica .......................................... 60 9.1.. Visión............................................................................................................ 60. 9.2.. Misión ........................................................................................................... 60. 10.. Capítulo 4: Elaboración de La Viabilidad Económica........................................ 75. 11.. Conclusiones.................................................................................................... 82. 12.. Recomendaciones ........................................................................................... 85. 13.. Bibliografía ....................................................................................................... 86.

(4) Introducción. Del consumo total de energía eléctrica en Colombia el 3% es para el funcionamiento del alumbrado público (Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), 2007). Si bien no representa un porcentaje muy alto se pueden direccionar los proyectos de energía renovables a este servicio, puesto que la energía convencional produce grandes impactos negativos durante su generación y es una fuente de contaminación lumínica.. La tecnología LED ha cobrado importancia por sus mejoras en eficiencia, logrando ahorros entre 50-70% con respecto a tecnologías convencionales, como en la vida útil, alcanzando entre 10 y 20 años sin necesidad de reemplazo, comparado con el cambio periódico de las de vapor de sodio y mercurio (2 a 3 años) (FINDETER, 2014); también es importante reconocer que la inadecuada disposición final de estas bombillas puede generar impactos negativos en la salud de la población humana y en la calidad ambiental de la zona directamente involucrada.. La modernización del alumbrado público usualmente se aplica a municipios pequeños, debido a que el costo de la energía eléctrica utilizada para el alumbrado puede llegar a representar hasta el 70% de los gastos de los gobiernos locales, de acuerdo con datos de la Federación Española de Municipios y Provincias (FINDETER, 2014).. Por esta razón, el propósito del presente trabajo será determinar viabilidad técnica, económica y ambiental de la reconversión tecnológica del sistema convencional de iluminación pública, a sistema fotovoltaico y luz LED, en el municipio de Guatavita, Cundinamarca, para el progreso de Colombia hacia el Desarrollo Sostenible..

(5) 1. Planteamiento del problema. En la actualidad la utilización de tecnologías limpias para la generación de energía han tomado fuerza debido a las diferentes convenciones mundiales sobre medio ambiente que se han realizado, un ejemplo de ello se ve reflejado en zonas como América Latina y el Caribe, las cuales en un escenario proyectado a 2030 tendrán un aumento en su consumo de energía de entre un 50% y un 54%; por lo cual se ve necesario el implementar este tipo de tecnologías. En Colombia el panorama no es muy diferente, ya que existen estudios que demuestran que el alumbrado público representa el 3% del consumo total de energía del país, esto debido a que en la actualidad las tecnologías que se implementan son por ejemplo, lámparas de alta presión de vapor de sodio, lámparas de vapor de mercurio y lámparas incandescentes, que suponen altos consumos de energía y no proporcionan una óptima iluminación (Banco Interamericano de Desarrollo [BID], 2016). Los municipios como entidad territorial estratégica para el país, tienen la obligación de prestar el servicio de alumbrado público, de manera que optan por acciones que permiten satisfacer la oferta; situación que no se da de manera objetiva, puesto que la ineficiencia del servicio se da principalmente por su alto costo en inversión, el uso de tecnologías obsoletas, contaminantes y el poco control que ejercen las autoridades. (Portafolio, 2011) En consecuencia, los municipios entregan en concesión la prestación del servicio de alumbrado, así, los terceros por sus propios recursos, modernizan todo el sistema de iluminación, al cambiar las inconvenientes y luminarias obsoletas (El Tiempo, 2011). En este sentido, el uso de tecnologías como los bombillos de sodio incandescente de alta presión, es un proceso que aún tiene importancia en el diseño de planes sobre el alumbrado público; puesto que se consideran luminarias de mayor rendimiento y menor consumo energético que las luminarias de tipo LED (Universidad Nacional de Colombia [UNAL], 2014) Situación que es importante resaltar sobre el desarrollo turístico del municipio de Guatavita, ya que desde la formulación del plan de desarrollo municipal, se busca generar beneficio a la comunidad mediante la puesta en marcha del programa de equipamiento público, en el cual, desde el Plan de Desarrollo “Por mi pueblo y por mi campo”, para el período de 2012 y el 2015 se establecieron metas relacionadas a la ampliación de la cobertura de los servicios públicos en el Municipio, de manera que se buscaba implementar una línea base para lograr incrementar en un 20% la red de.

(6) alumbrado público (Ramos, 2012); sin embargo, esta propuesta no se llevó a cabo, de manera que para el último Plan de Desarrollo “Guatavita justa y solidaria”, para el periodo comprendido entre el 2016 y el 2019, se realizaron ajustes a las metas y se establecieron, la mejora de las redes del alumbrado público y la expansión de estas redes en las zonas rurales. (Hernández, 2016) De manera que, para obtener una eficiente reconversión tecnológica del sistema de iluminación pública convencional a tecnología fotovoltaica y luz LED, donde se logren mejoras del servicio de alumbrado público en el municipio de Guatavita, donde se obtengan ventajas ambientales y económicas, debido a los beneficios de la tecnología, como una mayor intensidad luminosa que una lámpara fluorescente tradicional, una vida útil mayor, garantizando el encendido durante toda la noche, los 365 días del año, aún en condiciones extremas de tiempo nublado, además de una importante reducción en gastos periódicos de mantenimiento y sustitución de bombillas, según lo expresa Edwin Bernal López 1 (Higuera, 2013), al igual que la mejora de la calidad ambiental del municipio; es importante la realización del estudio de pre factibilidad donde se establezca: ¿Qué factores determinan la viabilidad técnica, ambiental y económica para la implementación del proyecto de reconversión tecnológica del sistema convencional de iluminación pública a sistema fotovoltaico y luz LED, en el municipio de Guatavita, Cundinamarca?. 1. Director de Energy Elite..

(7) 2. Justificación. El servicio eficiente de alumbrado público en las ciudades, municipios, veredas o barrios de Colombia, es fundamental ya que proporciona seguridad a los habitantes y previene accidentes de tránsito pues permite el desarrollo de las actividades cotidianas de los individuos de manera indicada; así como también contribuye a mejorar la belleza paisajística del sector que genera un impacto positivo tanto para los habitantes como para los viandantes; por otra parte al considerar que las problemáticas de sustentabilidad ambiental también influyen en el bienestar de las personas, se considera que el presente estudio permitirá avanzar en medidas que aseguren la eficiencia y la calidad en el servicio del sistema de alumbrado público del municipio de Guatavita, Cundinamarca. La importancia de realizar un estudio que hable acerca de la reconversión tecnológica del sistema de alumbrado público, radica en que al realizar la transición del modelo energético tradicional que utiliza fuentes de energía que son limitadas y contaminantes, a un modelo que use fuentes alternativas, ayudará a proporcionar un servicio amigable con el ambiente, pues permitirá quitar presión a los recursos convencionales que se utilizan para la generación y la contaminación resultante de esta. El PROGRAMA 21 organizado por el sistema de las Naciones Unidas señala la importancia del cambio de fuentes energéticas en la sección II, titulada Conservación y Gestión de los recursos para el desarrollo, menciona que: “el suministro de energía en muchos países no está en consonancia con sus necesidades de desarrollo y es sumamente costoso e inestable”, también se refiere a “Las políticas y tecnologías rurales en materia de energía que deben promover a tal efecto una combinación de fuentes fósiles y renovables de energía que sea económicamente eficaz y sostenible y garantice un desarrollo asimismo sostenible”. (Organización de las Naciones Unidas, ONU, s.f.) A raíz de lo anterior se han desarrollado diferentes programas de financiación que buscan la implementación de nuevas tecnologías amigables con el medio ambiente, de esta manera es posible identificar programas realizados por diversas organizaciones como por ejemplo el BID 2 , que otorgan una nueva oportunidad para desarrollar. 2. El Banco Interamericano de Desarrollo esta adelantado planes de financiación con respecto a. alumbrado público con el fin de incentivar la reconversión a este tipo de tecnologías, de igual.

(8) diferentes proyectos de investigación con este tema, es por ello que se propone el Estudio de viabilidad para la reconversión tecnológica del sistema convencional de iluminación pública, a sistema fotovoltaico y luz LED en el municipio de Guatavita, Cundinamarca, ya que como se había enunciado antes, en su Plan de Desarrollo Municipal pretende adelantar labores con respecto a este tema. La importancia de realizar este estudio radica en la necesidad de adelantar labores de planeación que se centren en los municipios, debido a que estos son los lugares turísticos de Colombia y muchos de ellos se mantienen por medio de esta actividad, de manera que, este trabajo servirá como una base para futuros estudios que se realicen en el municipio de Guatavita, en el departamento de Cundinamarca u otros municipios, y marcará un precedente para la implementación de tecnologías fotovoltaicas y luz LED en Colombia.. 3. Objetivo General. Realizar el estudio de viabilidad técnica, ambiental y económica para la reconversión tecnológica del sistema convencional de iluminación pública, a sistema fotovoltaico y luz LED, en el municipio de Guatavita, Cundinamarca. 4. Objetivos Específicos. •. Elaborar el estudio técnico del proyecto de reconversión tecnológica del alumbrado público tradicional a tecnología fotovoltaica con luz LED, en el municipio de Guatavita, Cundinamarca.. •. Determinar el cambio de la calidad ambiental dado por la reconversión tecnológica del alumbrado público tradicional a tecnología fotovoltaica con luz LED, en el municipio de Guatavita, Cundinamarca.. •. Formular el sistema de planeación estratégica para la gestión a futuro del proyecto de reconversión tecnológica del alumbrado público tradicional a. manera establece alianzas con empresas que proporcionan los materiales necesarios para realizarlo. (Banco Interamericano de Desarrollo [BID], 2016).

(9) tecnología fotovoltaica con luz LED, en el municipio de Guatavita, Cundinamarca. •. Establecer el análisis costo-beneficio de la reconversión tecnológica del alumbrado público tradicional a tecnología fotovoltaica con luz LED, en el municipio de Guatavita, Cundinamarca.. 5. Marco Referencial. 5.1.. Marco Conceptual. Tecnología/Sistema Solar Fotovoltaico (SSF): Tecnología que desarrolla a través de la célula solar, unidad básica en la que se produce el efecto fotovoltaico, la conversión de la radiación del Sol, para la producción de energía eléctrica en condiciones de ser aprovechada por el hombre (CEMAER). Existen dos tipos de sistemas fotovoltaicos, en función de si están o no conectados a la red eléctrica (Abella), estos son:. -. Sistemas fotovoltaicos autónomos: Son los que están aislados de la red eléctrica.. -. Sistemas fotovoltaicos conectados a la red: Son los que están directamente conectados a la red eléctrica.. En general un sistema fotovoltaico está conformado por:. -. Un generador fotovoltaico. -. Una batería de acumulación. -. Un regulador de carga. -. Un inversor Reconversión:. Transformaciones. encaminadas. a. la producción de una actividad para adecuarla a las exigencias,. reestructurar por medio de un. aumento de la productividad, de una modificación de su base de costos y por medio de aumento de la competitividad de los bienes y/o servicios. (Economía) Energía fotovoltaica: La energía solar es la energía radiante del sol recibida en la tierra, es una fuente de energía que tiene varias importantes ventajas sobre otras y que, para su aprovechamiento, también presenta varias dificultades. Entre sus ventajas se destacan principalmente su naturaleza inagotable, renovable y su utilización libre de polución, como desventajas se encuentran su naturaleza intermitente, su variabilidad.

(10) fuera del control del hombre y su baja densidad de potencia, lo que conllevan entonces la necesidad de transformarla a otra forma de energía para su almacenamiento y posterior uso. La energía solar se transforma en la naturaleza en otras formas de energía, como biomasa y energía eólica, pero también se puede transformar a otras formas de energía como calor y electricidad. (Rodríguez Murcia, 2009) Acumulador: Elemento del sistema fotovoltaico, encargado de almacenar la energía producida por el generador y permite disponer de corriente eléctrica fuera de las horas de luz o días nublados. (CEMAER) Eficiencia energética: Consiste en reducir la cantidad de energía requerida para proporcionar los mismos productos y servicios, buscando la generación de energías renovables y protegiendo el medio ambiente. Como consecuencia de la eficiencia energética se obtiene el ahorro energético, que se traduce en una mayor eficiencia y menor consumo de energía. (Sostenibilidad para todos) Generador solar: Elemento del sistema fotovoltaico, compuesto por un conjunto de paneles fotovoltaicos, que captan la radiación luminosa procedente del sol y la transforman en corriente continua a baja tensión (12 o 24 V). (CEMAER) Luz LED: Es un diodo emisor de luz. Se trata de un cuerpo semiconductor sólido de gran resistencia que al recibir una corriente eléctrica de muy baja intensidad, emite luz de forma eficiente y con alto rendimiento. (Tecnología y Educación) Regulador de carga: Elemento del sistema fotovoltaico, evita sobrecargas o descargas excesivas al acumulador, asegura que el sistema trabaje siempre en el punto de máxima eficiencia. (CEMAER) Servicio de Alumbrado Público: Es el servicio público no domiciliario que se presta con el objeto de proporcionar exclusivamente la iluminación de los bienes de uso público y demás espacios de libre circulación con tránsito vehicular o peatonal, dentro del perímetro urbano y rural de un municipio o Distrito. (Decreto 2424 de 2006) Matriz comparativa: Es una tabla de doble entrada que muestra información de una forma resumida y concentrada a través de columnas y filas y sirve principalmente para comparar las características de objetos de la misma categoría, por ejemplo modelos curriculares, teorías del aprendizaje, etc. (Pérez Pérez) Viabilidad: Es la cualidad de viable (que tiene probabilidades de llevarse a cabo o de concretarse gracias a sus circunstancias o características). El concepto también.

(11) hace referencia a la condición del camino donde se puede transitar. Se conoce como análisis de viabilidad al estudio que intenta predecir el eventual éxito o fracaso de un proyecto. (Definición de Viabilidad, s.f.) Para la evaluación de un proyecto, es necesario reconocer los análisis de viabilidad que se pueden realizar:. -. Viabilidad técnica: Condición que permite el funcionamiento del proyecto, se evalúa para determinar si es posible llevarlo a cabo satisfactoriamente y en condiciones de seguridad con la tecnología disponible.. -. Viabilidad económica: Condición que evalúa la conveniencia de un proyecto, atendiendo a la relación que existe entre los recursos empleados para obtenerlo y aquellos de los que se dispone.. -. Viabilidad Medioambiental: Condición que evalúa el resultado de cualquier actividad o proyecto que frena o minimiza el impacto de un evento peligroso que imposibilita el uso, deteriora o destruye bienes y servicios ambientales que son utilizados para mejorar la calidad de vida del ser humano.. -. Viabilidad social: Condición que evalúa el impacto de un proyecto sobre diferentes factores sociales: vidas salvadas, las afectaciones psicológicas a la sociedad, mejora de las condiciones de vida y trabajo, entre otros. (González Díaz & Vidaud Quintana, 2009) Método Battelle-Columbus: Se puede usar con dos fines:. -. Medir el impacto ambiental sobre el medio de diferentes proyectos de uso de recursos hídricos (análisis de proyectos, escala micro).. -. Planificar a medio y largo plazo proyectos con el mínimo impacto ambiental posible (evaluación ambiental estratégica de planes y programas, escala macro).. Se basa en una lista de indicadores de impacto, con 78 parámetros o factores ambientales, que representan una unidad o aspecto del medio ambiente que merece considerarse por separados y cuya evaluación es representativa del impacto ambiental derivado de las acciones o proyectos. Estos componentes, se encuentran agrupados en cuatro “categorías ambientales”:. -. Ecología. -. Contaminación. -. Aspectos estéticos. -. Aspectos de interés humano (Universidad Nacional Abierta y a Distancia, UNAD).

(12) Análisis Costo-Beneficio: Planteamiento teórico aplicado a toda evaluación sistemática cuantitativa de un proyecto público o privado, para determinar si éste es oportuno desde una perspectiva pública o social y en qué medida. (Florio, 2003). Por consiguiente, según expone (Castañer Martínez, 2014), el Análisis Costo-Beneficio, se puede realizar, con la siguiente metodología:. -. Examinar las necesidades, considerar las limitaciones, y formular objetivos y metas claras.. -. Establecer el punto de vista desde el cual los costos y beneficios serán analizados.. -. Reunir datos provenientes de factores importantes con cada una de sus decisiones.. -. Determinar los costos relacionados con cada factor.. -. Sumar los costos totales para cada decisión propuesta.. -. Determinar los beneficios en dólares para cada decisión.. -. Poner las cifras de los costos y beneficios totales en la forma de una relación donde los beneficios son el numerador y los costos son el denominador: Beneficios/Costos.. -. Comparar las relaciones Beneficios a Costos para las diferentes decisiones propuestas. La mejor solución, en términos financieros es aquella con la relación más alta de beneficios a costos (el beneficio neto es más grande). Estudio de pre-factibilidad: El Estudio de Pre factibilidad, según (Del Pozo. Rojas, 2011), comprende el análisis Técnico – Económico de las alternativas de inversión que dan solución al problema planteado. Así, los objetivos del pre factibilidad se cumplirán a través de la Preparación y Evaluación de Proyectos que permitan reducir los márgenes de incertidumbre a través de la estimación de los indicadores de rentabilidad socioeconómica y privada que apoyan la toma de decisiones de inversión. La fuente de información debe provenir de fuente secundaria. Si bien, el estudio de pre factibilidad debe concentrarse en la identificación de alternativas y en el análisis técnico de las mismas, el cual debe ser incremental. Es decir, debe realizarse comparando la situación "con proyecto" con la situación "sin proyecto". El estudio de pre factibilidad debe tener como mínimo los siguientes aspectos:.

(13) 1. El Diagnóstico de la situación actual, que identifique el problema a solucionar con el proyecto. Para este efecto, debe incluir el análisis de la oferta y demanda del bien o servicio que el proyecto generará. 2. La identificación de la situación “Sin proyecto” que consiste en establecer lo que pasaría en caso de no ejecutar el proyecto, considerando la mejor utilización de los recursos disponibles. 3. El análisis técnico de la ingeniería del proyecto de las alternativas técnicas que permitan determinar los costos de inversión y los costos de operación del proyecto. 4. El tamaño del proyecto que permita determinar su capacidad instalada. 5. La localización del proyecto, que incluye el análisis del aprovisionamiento y consumo de los insumos, así como la distribución de los productos. 6. El análisis de la legislación vigente aplicable al proyecto en temas específicos como contaminación ambiental y eliminación de desechos. 7. Ficha ambiental. 8. La evaluación socioeconómica del proyecto que permita determinar la conveniencia de su ejecución y que incorpora los costos ambientales generados por las externalidades consistentes con la ficha ambiental. 9. La evaluación financiera privada del proyecto sin financiamiento que permita determinar su sostenibilidad operativa. 10. El análisis de sensibilidad y/o riesgo, cuando corresponda, de las variables que inciden directamente en la rentabilidad de las alternativas consideradas más convenientes. 11. Las conclusiones del estudio que permitan recomendar alguna de las siguientes decisiones: a. Postergar el proyecto. b. Reformular el proyecto. c. Abandonar el proyecto. d. Continuar su estudio a nivel de factibilidad..

(14) 5.2.. Marco Contextual. El municipio de Guatavita está ubicado en el departamento de Cundinamarca, a una distancia de 75 kilómetros de la ciudad de Bogotá, este municipio limita al norte con los municipios de Sesquilé y Macheta, en dirección sur, limita con Guasca y Sopó, por el oriente con Gacheta y Junín, y por el occidente por Tocancipá y Gachancipá; este municipio se encuentra con respecto al nivel del mar a una altura de 2680Mts, su extensión total es de 247,3 Km2, de los cuales 6,84Km2 son área urbana y 240,46Km2 son área rural. Este municipio en la parte alta de su topografía, posee bosques de paramo y protectores, aunque existen zonas en toda su extensión que se han visto afectada por las quemas y rocería, en la actualidad tiene programas dirigidos a la conservación de las cuencas y el incentivo a generar un desarrollo sostenible. (Alcaldía de GuatavitaCundinamarca, 2016). 5.3.. Estado de la cuestión. Para el reconocimiento de la tecnología, es imprescindible conocer variables relevantes sobre la radiación solar, la energía fotovoltaica y la tecnología LED, de modo que se pueda establecer la recopilación de información necesaria, para el desarrollo del proyecto. Dicho lo anterior, en primer lugar, según (Kouyomgian, 2010), se tiene que la radiación solar existente en el país, resulta óptima si esta es mayor a los 100 W/m2, sobre lo cual, paralelamente expresa que la tecnología seleccionada de panel fotovoltaico y luz LED, la inversión inicial es realmente elevada, lo cual es compensado en cierta medida, ya que el sistema no requiere mantenimiento a lo largo de su vida útil; de igual manera, expone que la implementación del proyecto genera beneficios al no generar alguna emisión de dióxido de carbono a la atmósfera y los impactos ambientales directos de operación por la contaminación del aire y agua, son muy bajos; que en síntesis expresa que los sistemas fotovoltaicos fomentan de ahorro y la eficiencia energética, además de reconocer que estos sistemas de reconversión tecnológica, se constituyen como una alternativa para la solución de problemas energéticos dentro de un país.. En esencia, se expresa que la regulación del mercado no es el obstáculo para la implementación de nuevas tecnologías para la generación de electricidad, sino que la arquitectura, la planeación y las reglas en el mercado, se trazaron bajo las fuentes y tecnologías convencionales, a las cuales, actualmente Colombia debe enfrentarse para rediseñar un nuevo escenario, teniendo presente que el país debe hacerse cargo de.

(15) una actualización en cuanto a las variables mencionadas y las grandes inversiones que demanda, dentro de los costos y beneficios de cada cambio a considerar; así como también el escenario dado por la estabilidad de la financiación, la cual debe darse de manera sostenida en el tiempo, a partir de la penetración de las energías renovables, siempre y cuando se de apoyo manera eficiente, aunque éstas no sean a gran escala (pequeñas centrales de generación), así como también, si se les permite sistematizarse con la generación distribuida o de las redes inteligentes. (Cadena, Botero, Táutiva, Betancur, & Vesga, 2009). Según lo expone (González Gómez, 2001), dentro de los resultados obtenidos por la investigación “Eficiencia energética por la utilización de componentes de conducción de luz natural en clima cálido-húmedo”, se estima un ahorro de energía por la utilización de otros métodos de iluminación, por lo cual se estableció una comparación entre el rendimiento lumínico del mismo y el rendimiento lumínico de componentes artificiales (Bombillos incandescentes y fluorescentes), con similar flujo lumínico, es decir, se utilizó como referencia el bombillo incandescente común de 60 vatios, con flujo lumínico promedio de 820 lúmenes y el bombillo fluorescente ahorrador de energía de 15 vatios, con flujo lumínico promedio de 801 lúmenes; sobre lo anterior, se observó, que los dispositivos brindaron un rendimiento lumínico alto sin consumo de energía, lo que ubica esta estrategia como factible para la obtención de las condiciones lumínicas adecuadas para el desarrollo de las actividades, en busca de lograr un equilibrio lumínico-térmico, manteniendo las condiciones de confort de los usuarios especialmente cuando se habla de un clima cálido-húmedo como los de los países que se encuentran en la línea del ecuador, puesto que es recomendable el uso de energías renovables (como los paneles solares) y luz natural para suplir la demanda de luz que se tiene.. De manera oportuna, la información brindada por (Ballar & Wong, 2015) sobre el reconocimiento de variables que influyen en el diseño de la iluminación exterior puesto que la iluminación exterior tiene una gran utilidad, aún más, si se habla del contexto urbano en el cual es muy importante debido a que se utiliza para iluminar en la noche, el problema resulta en que este tipo de iluminación es ineficiente e insostenible en el tiempo. Así entonces, la energía solar que alimenta lámparas LED es una opción autosostenible construida para reemplazar las lámparas convencionales, donde las fuentes no convencionales de energía en la actualidad, están comenzando a representar una gran importancia en cuanto al aporte que generan a los países en su consumo energético, de esta manera se ha ido, de manera paulatina, reemplazando o.

(16) implementando de manera paralela con otras fuentes de energía como los combustibles fósiles entre otros. A partir de lo mencionado por (Sabogal Gómez, 2008) en su texto “Alcances de la sustitución de luminarias incandescentes por fluorescentes compactas”, se puede considerar la importancia de entender que el reemplazo de bombillas incandescentes por fluorescentes compactas permite la reducción de la demanda de energía, disminución y de igual manera reducirá el volumen de emisiones de CO2 disminuyendo el impacto en el efecto invernadero y el cambio climático global.. La sustitución de los bombillos incandescentes por lámparas fluorescentes compactas es una alternativa pero no la única; tal como se indicó, para el 2010 se esperaba que existieran en el mercado los nuevos bombillos incandescentes los cuales, según el fabricante, tendrían una eficacia igual al de los LFC, con el fin de minimizar el impacto económico por la transición los usuarios deberán adquirir bombillos que posean el certificado de producto. De esta manera podrán asegurarse que el flujo luminoso y la vida promedio indicada por el fabricante son correctos. Condiciones que, en algunos casos, no podrá cumplir elementos de contrabando; bombillos que aunque más económicos no necesariamente cumplen con la vida promedio especificada aumentando el costo final y minimizando el posible ahorro.. Si bien, en el escenario colombiano, los individuo estimulados por la crisis del petróleo en 1973, desde ésta época, se han venido realizando proyectos entorno al manejo de tecnologías renovables, como lo es la energía solar; así entonces, en Colombia, en algunas de sus principales ciudades, como lo son Medellín y Bogotá, se ha empezado a desarrollar el interés por las FENR (Fuentes de Energía Nuevas y Renovables), mediante las primeras inversiones en tecnologías poco convencionales, que funcionan a partir del aprovechamiento de la energía solar. Entonces, la tendencia del aprovechamiento de la energía solar en el país se da desde la perspectiva de la investigación y el desarrollo, así como también la elaboración integral de estrategias nacionales; que según es expuesto, se deben tener presentes tres aspectos que deberían orientar líneas de acción estatal para el desarrollo de las FENR en el país: primero, la importancia de diversificar la canasta energética nacional para dar flexibilidad al sistema de suministro de energía, indispensable para hacer frente a un futuro lleno de incertidumbres. Segundo lugar, el reconocimiento de la importancia de las FENR frente a los problemas causados principalmente por el impacto ambiental del uso de los.

(17) combustibles fósiles y el agotamiento de las reservas naturales. Y, tercer lugar, las FENR pueden jugar un papel importante en el suministro de energía en zonas remotas y aisladas, donde en mayor medida se presenta la carencia de un servicio confiable de energía eléctrica. (Rodríguez Murcia, 2009). 5.4.. Marco Normativo. El Estado colombiano en el ejercicio de su poder ha desarrollado una serie de normas que reglamentan el ejercicio del servicio de alumbrado público en Colombia y todos los factores que lo complementan, con el fin de adaptarlo a un sistema fotovoltaico y luz LED, algunas de esas normas se pueden encontrar a continuación. (Unidad de Inteligencia Estratégica Tecnológica (CIDET), 2012) Tabla 1 Normatividad colombiana vigente, relacionada a la reconversión tecnológica propuesta NOMBRE. NORMA. DESCRIPCIÓN Este reglamento habla acerca de todos los. Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público. Resolución 180540 de 2010. requerimientos que se deben tener para el diseño,. construcción,. manejo. y. mantenimiento de un sistema de alumbrado público exterior y alumbrado interior. Regulación. en. Este decreto define el campo de aplicación,. la. prestación del servicio de. Decreto 2424 de 2006. alumbrado público. da una definición de alumbrado público y da las directrices necesarias para prestar el servicio de alumbrado publico Tiene por objeto promover el desarrollo y la utilización de las fuentes no convencionales de energía, principalmente aquellas de. Regula la integración de. carácter renovable, en el sistema energético. las energías renovables no Ley 1715 de 2014. nacional,. mediante. su. integración. al. convencionales al Sistema. mercado eléctrico, su participación en las. Energético Nacional. zonas no interconectadas y en otros usos energéticos como medio necesario para el desarrollo. económico. sostenible,. la. reducción de emisiones de gases de efecto.

(18) invernadero. y. la. seguridad. del. abastecimiento energético Adopta. el. desarrollo municipio. plan para. de. Documento por medio del cual se adopta. el. este plan de desarrollo municipal y se. de Guatavita,. departamento Cundinamarca. de para. Acuerdo No. 5 de 2016. el. definen las líneas de acción y todo lo pertinente incluyendo un enfoque ambiental y de desarrollo que incentiva las tecnologías. periodo 2016 - 2019. más limpias Esta norma define la nomenclatura para. Energía solar. Definiciones y nomenclatura. NTC 1736. variables de radiación solar, parámetros meteorológicos, y parámetros de orientación y localización superficial Define conceptos como arreglo fotovoltaico, batería, potencia pico, celda fotovoltaica,. Energía solar fotovoltaica. Terminología y Definiciones. NTC 2775. corriente de carga, eficiencia de conversión, oblea,. respuesta. espectral,. silicio. policristalino, entre otros términos muy generales Fuente: Autores.

(19) 6. Metodología La metodología se desarrollará mediante la investigación de estudio de caso para el diagnóstico del problema, sobre lo cual se plantearán alternativas de solución que en consecuencia, al considerar resultados obtenidos de procesos como la comparación de tecnologías, la identificación de los beneficios económicos, los indicadores de decisión determinados, entre otros; permitirán obtener el concepto de viabilidad técnica, ambiental y económica de la presente propuesta. De manera que, se establece la relación entre los objetivos específicos, las actividades que se proponen a realizar y los instrumentos metodológicos a utilizar para el desarrollo del estudio de viabilidad técnica, ambiental y económica para la implementación del proyecto de reconversión tecnológica del sistema convencional de iluminación pública a sistema fotovoltaico y luz LED, en el municipio de Guatavita, Cundinamarca, en el siguiente cuadro del plan general de la investigación: Tabla 2 Plan general de la investigación FASE. OBJETIVO ESPECIFICO. INSTRUMENTO. ACTIVIDADES DE LOS OBJETIVOS. METODOLÓGICO. • Revisión bibliográfica con respecto a las tecnologías que se estudiarán. • Recopilación de documentos que tengan información. de. especificaciones. características. técnicas. de. y. diferentes. Elaborar el estudio técnico. tecnologías relacionadas (Luminarias LED y. del. Fotovoltaico y luz LED) en lo que respecta a Metodología. proyecto. reconversión 1. las. del. tecnológica. alumbrado. tradicional. de. a. público. las características técnicas y los beneficios multicriterio que estas supongan para el proyecto.. Scoring. de y. tecnología • Análisis de las especificaciones de cada metodología AHP de. fotovoltaica con luz LED, en. tecnología, para la realización de la matriz de proceso. el municipio de Guatavita,. la metodología multicriterio de Scoring y jerárquico. Cundinamarca. metodología. AHP. de. proceso. analítico. jerárquico. • Tratamiento de la información por medio de la comparación de las tecnologías. • Análisis e interpretación de los resultados obtenidos de la metodología multicriterio,. analítico.

(20) donde se evidencie la pertinencia de la tecnología seleccionada para la realización del proyecto. • Identificación de la información sobre los aspectos,. categorías,. componentes,. parámetros y medidas, correspondientes al proyecto, mediante la analogía de un proyecto similar que utilizó esta metodología. Determinar el cambio de la • Revisión de documentos del municipio en calidad ambiental dado por cuando al sistema de iluminación pública y la reconversión tecnológica demás que puedan ser facilitados por la 2. del. alumbrado. tradicional. a. público tecnología. fotovoltaica con luz LED, en el municipio de Guatavita, Cundinamarca.. Alcaldía. • Determinación de los cambios generados por. Metodología Battelle Columbus. la tecnología actual y prever los que se tendrían,. al. realizar. la. reconversión. tecnológica. • Tratamiento de la información bajo los criterios. establecidos. en. el. instrumento. metodológico • Análisis e interpretación de resultados • Revisión. de. estructurar. documentos un. sistema. que de. permitan planeación. estratégica. Formular el sistema de • Determinación de la misión, visión y objetivos planeación estratégica para estratégicos del proyecto la gestión a futuro del • Establecer las metas que se desean alcanzar 3. proyecto de reconversión. con la proyección estratégica, los indicadores. tecnológica del alumbrado. de. público. correspondientes de cada estrategia. tradicional. a. tecnología fotovoltaica con luz LED, en el municipio de Guatavita, Cundinamarca.. decisión. y. las. actividades. • Tratamiento de la información con el fin de aplicar el instrumento metodológico • Evaluación de los factores y estructuración del documento de planeación estratégica • Análisis de la información planteada. Factores de éxito y cuadro integral. de. mando.

(21) • Recolección. de. información. documental. (cotizaciones) sobre las tecnologías que se ajustan al proyecto y son ofertadas en el Establecer. el. costo-beneficio reconversión 4. del. de. la. tecnológica. alumbrado. tradicional. análisis. a. público tecnología. fotovoltaica con luz LED, en el municipio de Guatavita, Cundinamarca.. mercado y de información que sea pertinente para realizar los cálculos siguientes. • Cálculo de los costos de energía, de inversión, de funcionamiento, de mantenimiento.. Metodología para la comparación. de. tecnologías con el Costo. Uniforme. • Determinar el flujo de caja incremental.. Equivalente (CUE). • Construcción del flujo de fondos del proyecto.. Análisis. Costo. -. • Valoración de indicadores económicos y Beneficio financieros (VPN, TIR, RCB) • Análisis de la información que se ha obtenido el de desarrollo del objetivo. Fuente: Autores.

(22) 7. Capítulo 1: Elaboración Del Estudio De Viabilidad Técnica 7.1.. Especificaciones Del Proyecto. 7.1.1. Ubicación del proyecto. El proyecto se desarrollará en la vía que conecta la vereda Montecillo a la vía principal del municipio de Guatavita, esta vía no tiene nomenclatura por lo que es un camino alterno que permite conectar estos dos lugares, se encuentra en zona rural, en condiciones con poca infraestructura domiciliaria cercana, superficie destapada y con iluminación pública cada 80-90 metros aproximadamente. 7.1.2. Tamaño del Proyecto Según se puede observar por medio de (Google Maps, 2017), la distancia entre estos dos puntos seleccionados es de 6,1 Km, como se muestra en la siguiente imagen, lo que muestra el espacio que se abarcará con la implementación del proyecto, correspondiente a 6100 metros que se deben iluminar con 305 lámparas de tecnología híbrida den bombillo LED y panel fotovoltaico. Ilustración 1. Espacio que abarcará el proyecto. Fuente: (Google Maps, 2017).

(23) Ilustración 2. Imagen de referencia, ubicación del proyecto. Fuente: (Google Maps, 2017). 7.2.. Identificación de las tecnologías:. Para la realización de esta parte del objetivo, se optó por desarrollar la metodología de Scoring, el cual según los profesores (Roche & Vejo, 2005), es “manera rápida y sencilla para identificar la alternativa preferible en un problema de decisión multicriterio”, y la metodología AHP- proceso analítico jerárquico; estos para en el caso específico del caso del proyecto trabajado, sería la selección de la tecnología que mayormente se ajuste a los requerimientos del proyecto, dentro de una variedad de luminarias ofrecidas en el mercado, de manera que, se obtuvo información de las características técnicas de luminarias tipo LED de marcas como Sylvania, General Electric y la luminaria ofrecida por VivaSolar Colombia S.A.S. (Fotovoltaico y LED) (Ver Anexo 1.1. Tecnologías opcionales). A continuación se muestran algunas secciones de los catálogos obtenidos, donde se puede observar la información relacionada con las características técnicas de cada marca:.

(24) Ilustración 3. Luminaria LED - Catálogo Sylvania. Fuente: (Sylvania, 2017).

(25) Ilustración 4. Luminaria LED – General Electric. Fuente: (General Electric).

(26) Ilustración 5. Luminaria LED - Catálogo VivaSolar Colombia S.A.S.. Fuente: (VivaSolar Colombia S.A.S).

(27) Ilustración 5.1. Luminaria LED - Catálogo VivaSolar Colombia S.A.S.. Fuente: (VivaSolar Colombia S.A.S).

(28) 7.3.. Selección de la tecnología:. 7.3.1. Método Scoring: En este proceso (Ver Anexo 1. Selección de la Tecnología, Scoring-AHP, hoja 1), para cada alternativa tecnológica para el proyecto, Sylvania (ALT A), General Electric (ALT B) y la luminaria ofrecida por VivaSolar Colombia S.A.S. (Fotovoltaico y LED) (ALT C); se dio una ponderación de importancia a cinco criterios (W) (tabla 6), y posteriormente se realizó una ponderación de satisfacción (tabla 5), ambos relacionados a las exigencias técnicas requeridas como se muestra a continuación: Tabla 3 Ponderación de criterios según Scoring PONDERACIÓN. DESCIPCIÓN. 1 Muy Poco importante 2 Poco importante 3 Importancia media 4 Algo importante 5 Muy importante Nota: 1 es la relación con menor importancia, 5 es la relación con mayor importancia Fuente: Metodología de Scoring (Roche & Vejo, 2005) Respecto al proyecto, la ponderación de importancia de los criterios pertinentes para la selección de la tecnología en el proyecto, se tiene que: Tabla 4 Ponderación de criterios según Scoring PONDERACIÓN. DESCIPCIÓN. 1 Diseño 2 Garantía 3 Precio 4 Vida útil 5 Eficiencia Nota: 1 es la relación con menor importancia, 5 es la relación con mayor importancia. Fuente: Autores, adaptado de Metodología de Scoring (Roche & Vejo, 2005).

(29) Además, de la correspondiente ponderación de satisfacción, como se muestra en la siguiente tabla: Tabla 5 Ponderación de satisfacción según Scoring PONDERACIÓN. DESCIPCIÓN. 1 Extra bajo 2 Muy bajo 3 Bajo 4 Poco bajo 5 Medio 6 Poco alto 7 Alto 8 Muy alto 9 Extra alto Fuente: Metodología de Scoring (Roche & Vejo, 2005). Seguido de una operación matemática de multiplicación entre los datos obtenidos anteriormente de cada alternativa (ponderación de importancia x ponderación de satisfacción) y la sumatoria correspondiente; obteniendo como resultado: Tabla 6 Análisis metodología Scoring, selección de la tecnología PONDERACIÓN SATISFACCIÓN PONDERACIÓN CRITERIOS (W) VIDA ÚTIL 4. SYLVANIA (ALT A). GENERAL ELECTRIC (ALT B). VIVASOLAR COLOMBIA S.A.S (ALT C). ALT A. W*ALT A. ALT B. W*ALT B. ALT C. W*ALT C. 7. 28. 8. 32. 7. 28. PRECIO. 3. 7. 21. 7. 21. 6. 18. EFICIENCIA. 5. 4. 20. 5. 25. 9. 45. GARANTÍA. 2. 4. 8. 4. 8. 6. 12. DISEÑO. 1. 6. 6. 5. 5. 7. 7. SUMATORIA. 83. 91. 110. Fuente: Autores, adaptado de metodología de Scoring (Roche & Vejo, 2005). De los resultados obtenidos se puede observar que la tecnología ofrecida por VivaSolar Colombia S.A.S., es la que mayor nivel de satisfacción brinda sobre las especificaciones técnicas del proyecto, puesto que tiene mayores puntajes respecto a la eficiencia y al.

(30) diseño, a pesar de estar en desventaja comparativa frente a la tecnología de General Electric en cuanto a la vida útil; en total su puntaje es 24,5% mayor que el de Sylvania y 17,27% mayor que el de General Electric, obteniendo la mayor sumatoria de todas, lo que permite establecer la selección de esta tecnología, para la implementación del proyecto. 7.3.2. Metodología AHP – Proceso Analítico Jerárquico En primer lugar, es importante mencionar que este análisis multicriterio, según lo establecen los profesores (Roche & Vejo, 2005), “es un procedimiento diseñado para cuantificar juicios u opiniones gerenciales sobre la importancia relativa de cada uno de los criterios en conflicto empleados en el proceso de toma de decisión”, que además, cuenta con 8 etapas para así lograr tomar una decisión que en este caso, es la selección de la tecnología. De manera que para el desarrollo de este método de selección multicriterio (Ver Anexo 1. Selección de la Tecnología, Scoring-AHP, hoja 2), se realizó en primer lugar, la relación de la ponderación de importancia entre las tres variables (Sylvania, General Electric y VivaSolar Colombia S.A.S), bajo el siguiente rating: Tabla 7 Ponderación de criterios según el Modelo AHP-Proceso Analítico Jerárquico PONDERACIÓN. DESCIPCIÓN. 1 3 5 7. Igualmente preferida Moderadamente preferida Fuertemente preferida Muy fuertemente preferida. 9 2, 4, 8. Extremadamente preferida Valores intermedios Fuente: Método AHP (Roche & Vejo, 2005). Para establecer la relación entre las tecnologías, es importante reconocer el paso a paso que se debe seguir para realizarla, ya que es un proceso recíproco (se realiza por pares), con cada uno de los criterios considerados en el método anteriormente mencionado (método de Scoring), los cuales son: Eficiencia, vida útil, precio, garantía y diseño. En este sentido, a continuación se expone una breve explicación de cómo se realizó, con uno de los criterios y se mostrarán los demás obtenidos, en las siguientes tablas:.

(31) Tabla 8 Matriz Comparación por pares (MCP) – Criterio: Eficiencia ALT A. ALT B. ALT C. ALT A. 1. 1/3. 1/8. ALT B. 3. 1. 3/8. ALT C. 8. 2 2/3. 1. SUMA(COLUMNAS). 12,00. 4,00. 1,50. Fuente: Autores, adaptado del Método AHP (Roche & Vejo, 2005). Explicación: La relación que se establece entre las alternativas respecto al criterio, en este caso de la eficiencia; la primera columna se llena con los datos según la ponderación de importancia relativa, y en las siguientes se establecen las relaciones; al realizarlo por pares, esta se realiza teniendo presenta la tecnología de la columna y la fila correspondiente, es decir: ALT A (columna) con ALT A (fila), posteriormente ATL A (columna) con ALT B (fila siguiente) y así sucesivamente, en este proceso, se entiende que cada vez que la alternativa se encuentre consigo misma, la relación deberá ser de 1. Para establecer las relaciones se debe colocar que si una ALT tiene importancia 1 mientras que otra ALT tiene importancia 3, por ejemplo, la relación establecida expone que la primera alternativa es preferida a la segunda, de igual manera la segunda alternativa es preferida a la primera, por ello se manejan fraccionarios. Sobre este criterio, se puede observar que en la segunda fila de la primera columna, la ALT B tiene importancia 3, es decir que cuando se hace la relación con la ALT C con importancia 8, en la segunda fila de la tercera columna, esta es de 3/8 (ALT B/ALT C); de igual manera si se invierte el procedimiento, se observa una relación de 2 2/3, correspondiente a 8/3 (ALT C/ALT B). Este mismo procedimiento se realizó con todos los criterios obteniendo, la siguiente información: Tabla 9 Matriz Comparación por pares (MCP) – Criterio: Vida útil ALT A. ALT B. ALT C. ALT A. 1. 1/3. 1/6. ALT B. 3. 1. 1/2. ALT C. 6. 2. 1. SUMA(COLUMNAS). 10,00. 3,33. 1,67. Fuente: Autores, adaptado del Método AHP (Roche & Vejo, 2005).

(32) Tabla 10 Matriz Comparación por pares (MCP) – Criterio: Precio ALT A. ALT B. ALT C. ALT A. 1. 1/5. 1/4. ALT B. 5. 1. 1 1/4. ALT C. 4. 4/5. 1. SUMA(COLUMNAS). 10,00. 2,00. 2,50. Fuente: Autores, adaptado del Método AHP (Roche & Vejo, 2005). Tabla 11 Matriz Comparación por pares (MCP) – Criterio: Garantía ALT A. ALT B. ALT C. ALT A. 1. ¼. 1/6. ALT B. 4. 1. 2/3. ALT C. 6. 1 1/2. 1. SUMA(COLUMNAS). 11,00. 2,75. 1,83. Fuente: Autores, adaptado del Método AHP (Roche & Vejo, 2005). Tabla 12 Matriz Comparación por pares (MCP) – Criterio: Diseño ALT A. ALT B. ALT C. ALT A. 1. 1/3. 1/8. ALT B. 3. 1. 3/8. ALT C. 8. 2 2/3. 1. SUMA(COLUMNAS). 12,00. 4,00. 1,50. Fuente: Autores, adaptado del Método AHP (Roche & Vejo, 2005). Seguido a ello, se procede a realizar matrices normalizadas (MN), mediante la división de los datos de las columnas sobre el total de cada una; y realizar el vector de prioridad para el criterio, a partir de calcular el promedio aritmético de cada fila para la matriz normalizada, posteriormente el cálculo del consciente de consistencia de las opiniones de la matriz comparación por pares (MCP), el cual debe ser <0,1, para que sea aceptable; esto en todos los criterios considerados dio como resultado 0,00. Además, se debe realizar la matriz de prioridad (MP), donde se enlistan las alternativas y los criterios; teniendo presente los respectivos porcentajes obtenidos por cada alternativa, según cada criterio evaluado; junto con la matriz de comparación de.

(33) criterios con el mismo procedimiento que se realizó con las alternativas y finalmente se establece el vector de prioridad global (VPG), dado por el porcentaje obtenido de las ponderaciones mencionadas de los criterios por la matriz de prioridad de las alternativas respectivas del proyecto. En resumen, se tiene que, al desarrollar la relación entre los criterios y las alternativas del proyecto, se obtiene la siguiente tabla: Tabla 13 Matriz comparación de criterios y alternativas CRITERIOS ALTERNATIVAS. DISEÑO. PRECIO. EFICIENCIA. GARANTIA. VIDA ÚTIL. ALT A. 8,3%. 10,0%. 8,3%. 9,1%. 10,0%. ALT B. 25,0%. 50,0%. 25,0%. 36,4%. 30,0%. ALT C. 66,7%. 40,0%. 66,7%. 54,5%. 60,0%. POND. CRITERIOS. 4,3%. 21,7%. 34,8%. 13,0%. 26,1%. Fuente: Autores, adaptado del Método AHP (Roche & Vejo, 2005). De modo que a partir de esta información, además de la tabla, se puede resaltar que los porcentajes obtenidos en su mayoría los más altos, fueron por la ALT C, correspondiente a la tecnología de VivaSolar Colombia S.A.S, la cual será contemplada para la formulación del proyecto, en vista que esta tecnología tiene mejores características técnicas que las demás, en cuanto a la eficiencia –siendo este el criterio de mayor importancia-, la garantía, la vida útil y el diseño; aunque tenga desventaja en cuanto al precio, ya que la inversión inicial es más costosa, pero se debe contemplar las ventajas y beneficios en el ahorro, durante el desarrollo del proyecto. Adicional, se consideran las ponderaciones globales, donde la ALT A obtiene 9,2%; la ALT B obtiene 33,2% y la ALT C obtiene 57,5%; lo que hace referencia, a que la ALT C tiene una verificación de opiniones 24,3% mayor que la ALT B y 48, 3% que la ALT A; siendo esta tecnología, la más óptima para el proyecto. La tecnología seleccionada, es constituida por un sistema de iluminación, con una lámpara de bombillo LED, el panel fotovoltaico y la estructura metálica de soporte. Sus dimensiones son: 7 mts de altura, potencia del bombillo LED de 40W; para una instalación de 20 metros de distancia entre un poste y otro..

(34) 7.4.. Descripción de los procesos técnicos. A continuación se exponen las diferentes fases y actividades correspondientes a la ruta de acción para la ejecución del proyecto: Fase 1: Planificación y organización del trabajo A. Reconocimiento de la situación actual de la zona donde se ubicará el proyecto B. Análisis de la cobertura del alumbrado público en la zona determinada C. Consulta del plan de desarrollo del municipio donde se relacione las metas vigentes sobre el alumbrado público (ampliación) D. Propuesta de proyecto de innovación en alumbrado público con energía fotovoltaica y luz LED E. Determinación de las especificaciones según la tecnología y la normatividad: Distancia de 20 metros entre cada luminaria, cada una de 12 a 16 metros de alta F. Proyección de número de luminarias a desarrollar (305 luminarias) G. Listado de recursos (físicos, humanos, tecnológicos y de información necesarios) H. Evaluación de viabilidad, idoneidad técnica y funcional I.. Organización y distribución de responsabilidades. J. Búsqueda de empresas que ofrezcan los recursos tecnológicos Fase 2: Socialización del proyecto con los grupos de interés K. Charlas y talleres con los grupos de interés (Alcaldía, habitantes, posibles visitantes), respecto al proyecto que se ejecutará L. Resolución de dudas frente al proyecto M. Recepción de sugerencias y requerimientos de los grupos de interés Fase 3: Construcción N. Inversión inicial para compra de la tecnología (luminaria con luz LED y panel fotovoltaico) O. Recepción de la tecnología P. Verificación del producto comprado y recibido Q. Ensamble de las piezas (la luminaria con la estructura de soporte).

(35) R. Movilización del equipo de trabajo a la zona donde se hará la instalación S. Instalación y montaje de la luminaria con la estructura Fase 4: Comprobación T. Comprobación del funcionamiento U. Requerimiento de garantía a la empresa donde se compró la tecnología V. Volver a la actividad J, si el funcionamiento no es correcto y no se obtiene respuesta por parte de la empresa Fase 5: Mantenimiento y mejora W. Jornada de mantenimiento del bombillos, el panel fotovoltaico y la estructura X. Cambio del bombillo LED estropeado Y. Reposición del bombillos LED que ya terminó su vida útil Fase 6: Evaluación y mejora continua Z. Evaluación del desempeño técnico y financiero del proyecto AA.Socialización de resultados BB.Retroalimentación entre gerentes y funcionarios del proyecto CC.. Propuestas individuales y grupales de mejora en la ejecución. DD.. Rediseño del proyecto. 7.5.. Tiempo máximo de duración del proyecto. A partir de la descripción de los procesos técnicos, se establece la ruta crítica (método PERT) para la realización y culminación de cada fase, según el tiempo mínimo y máximo que pueda tener la ejecución del proyecto, para determinar la duración más adecuada. En primer lugar, se realizó una tabla donde se relacionara tanto las fases, las actividades correspondientes, y los diferentes tiempos: tiempo mínimo, tiempo más probable, tiempo máximo y el tiempo esperado, este último, según la (Universidad Carlos III de Madrid), calculado con la fórmula, obteniendo la siguiente tabla:. 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝐸𝑠𝑝𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜 =. (𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑀í𝑛𝑖𝑚𝑜 + 4(𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑚á𝑠 𝑃𝑟𝑜𝑏𝑎𝑏𝑙𝑒) + 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑀á𝑥𝑖𝑚𝑜 6.

(36) Tabla 14 Relación actividades y cálculo de tiempos para su realización. FASE CLAVE. A B C. D. ACTIVIDAD. Reconocimiento de la situación actual de la zona donde se ubicará el proyecto Análisis de la cobertura del alumbrado público en la zona determinada Consulta del plan de desarrollo del municipio donde se relacione las metas vigentes sobre el alumbrado público (ampliación) Propuesta de proyecto de innovación en alumbrado público con energía fotovoltaica y luz LED. ACTIVIDAD. TIEMPO. TIEMPO MÁS. TIEMPO. TIEMPO. PREDE-. MÍNIMO. PROBABLE. MÁXIMO. ESPERADO. CESORA. (Semanas). (Semanas). (Semanas). (Semanas). NA. 1. 1. 1. 1. A. 1. 1. 1. 1. A. 1. 1. 2. 1. C. 2. 2. 3. 2. D. 2. 2. 3. 2. D. 1. 1. 2. 1. D. 2. 2. 3. 2. Determinación de las especificaciones según la tecnología y la 1. E. normatividad: Distancia de 20 metros entre cada luminaria, cada una de 12 a 16 metros de alta. F G. Proyección de número de luminarias a desarrollar (305 luminarias) Listado de recursos (físicos, humanos, tecnológicos y de información necesarios). H. Evaluación de viabilidad, idoneidad técnica y funcional. G. 3. 3. 4. 3. I. Organización y distribución de responsabilidades. H. 1. 1. 2. 1. J. Búsqueda de empresas que ofrezcan los recursos tecnológicos. E. 1. 1. 2. 1.

(37) K 2. 4. 2. 2. 3. 2. K. 1. 1. 1. 1. M. Recepción de sugerencias y requerimientos de los grupos de interés. K. 1. 1. 1. 1. J. 1. 2. 3. 2. Inversión inicial para compra de la tecnología (luminaria con luz LED y panel fotovoltaico). O. Recepción de la tecnología. N. 3. 3. 5. 3. P. Verificación del producto comprado y recibido. N. 1. 1. 1. 1. Q. Ensamble de las piezas (la luminaria con la estructura de soporte). N. 2. 2. 3. 2. R. Movilización del equipo de trabajo a la zona donde se hará la instalación. Q. 2. 2. 3. 2. S. Instalación y montaje de la luminaria con la estructura. Q. 3. 3. 5. 3. T. Comprobación del funcionamiento. Q. 2. 2. 3. 2. U. Requerimiento de garantía a la empresa donde se compró la tecnología. T. 3. 3. 4. 3. U. 1. 1. 1. 1. T. 2. 2. 2. 2. W. 6. H, I. Resolución de dudas frente al proyecto. V. 5. visitantes), respecto al proyecto que se ejecutará. L. N. 3. Charla con los grupos de interés (Alcaldía, habitantes, posibles. Volver a la actividad J, si el funcionamiento no es correcto y no se obtiene respuesta por parte de la empresa Jornada de mantenimiento del bombillos, el panel fotovoltaico y la estructura. X. Cambio del bombillo LED estropeado. U. 1. 2. 3. 2. Y. Reposición del bombillos LED que ya terminó su vida útil. U. 1. 2. 3. 2. Z. Evaluación del desempeño técnico y financiero del proyecto. T. 4. 4. 5. 4. AA. Socialización de resultados. Z. 1. 1. 2. 1.

(38) BB. Retroalimentación entre gerentes y funcionarios del proyecto. AA. 1. 1. 1. 1. CC. Propuestas individuales y grupales de mejora en la ejecución. AA. 1. 1. 2. 1. DD. Rediseño del proyecto. CC. 3. 3. 5. 3 Fuente: Autores. En consecuencia se realiza una nueva tabla, pero sólo teniendo presente la información obtenida de las fases, las actividades correspondientes y el tiempo esperado en semanas, y posteriormente con esta información, se construye el diagrama PERT, como se muestra: Tabla 15 Relación actividades y tiempo esperado para su realización TIEMPO FASE. CLAVE. ACTIVIDAD. PREDECESORA. ESPERADO (Semanas). A. Reconocimiento de la situación actual de la zona donde se ubicará el proyecto. NA. 1. B. Análisis de la cobertura del alumbrado público en la zona determinada. A. 1. A. 1. C. 2. D. 2. C 1 D. E. Consulta del plan de desarrollo del municipio donde se relacione las metas vigentes sobre el alumbrado público (ampliación) Propuesta de proyecto de innovación en alumbrado público con energía fotovoltaica y luz LED Determinación de las especificaciones según la tecnología y la normatividad: Distancia de 20 metros entre cada luminaria, cada una de 12 a 16 metros de alta.

(39) F. Proyección de número de luminarias a desarrollar (305 luminarias). D. 1. G. Listado de recursos (físicos, humanos, tecnológicos y de información necesarios). D. 2. H. Evaluación de viabilidad, idoneidad técnica y funcional. G. 3. I. Organización y distribución de responsabilidades. H. 1. J. Búsqueda de empresas que ofrezcan los recursos tecnológicos. E. 1. H, I. 2. K 2. 4. Resolución de dudas frente al proyecto. K. 1. M. Recepción de sugerencias y requerimientos de los grupos de interés. K. 1. J. 2. Inversión inicial para compra de la tecnología (luminaria con luz LED y panel fotovoltaico). O. Recepción de la tecnología. N. 3. P. Verificación del producto comprado y recibido. N. 1. Q. Ensamble de las piezas (la luminaria con la estructura de soporte). N. 2. R. Movilización del equipo de trabajo a la zona donde se hará la instalación. Q. 2. S. Instalación y montaje de la luminaria con la estructura. Q. 3. T. Comprobación del funcionamiento. Q. 2. U. Requerimiento de garantía a la empresa donde se compró la tecnología. T. 3. U. 1. T. 2. V 5. proyecto que se ejecutará. L. N. 3. Charla con los grupos de interés (Alcaldía, habitantes, posibles visitantes), respecto al. W. Volver a la actividad J, si el funcionamiento no es correcto y no se obtiene respuesta por parte de la empresa Jornada de mantenimiento del bombillos, el panel fotovoltaico y la estructura.

(40) 6. X. Cambio del bombillo LED estropeado. U. 2. Y. Reposición del bombillos LED que ya terminó su vida útil. U. 2. Z. Evaluación del desempeño técnico y financiero del proyecto. T. 4. AA. Socialización de resultados. Z. 1. BB. Retroalimentación entre gerentes y funcionarios del proyecto. AA. 1. CC. Propuestas individuales y grupales de mejora en la ejecución. AA. 1. DD. Rediseño del proyecto. CC. 3 Fuente: Autores. Del diagrama PERT que se presenta a continuación, se puede observar que en total hay 31 nódulos (cifra entre los círculos), en los cuales se encuentran cada una de las actividades, de la A a la DD, con su correspondiente tiempo esperado para su realización en semanas (cidra en negrilla cercana a las actividades). De manera que a partir de este diagrama, se puede calcular el tiempo que toma realizar la ejecución del proyecto, al sumar los números mayores de cada actividad, siendo la duración máxima del proyecto: 39 semanas y el menor tiempo disponible para su realización es de 35 semanas en total..

(41) Ilustración 6. Diagrama PERT del proyecto. Fuente: Autores.

(42) 8. Capítulo 2: Determinación del Cambio de la Calidad Ambiental En este capítulo es importante precisar cuáles son los posibles efectos de la implementación del proyecto en el municipio de Guatavita, es por lo que la Metodología Battelle Columbus es ideal para determinar el cambio en la calidad ambiental que se da por la reconversión tecnológica del alumbrado público en Guatavita. Para aplicar esta metodología en principio fue necesario hacer una identificación de todos los impactos en los diferentes componentes que esta metodología propone, por medio de una revisión documental de la información existente, luego de esto se realizó un análisis de los mismo para priorizar los impactos identificados y darles una calificación, también se recurrió a diferentes documentos del municipio y de los sistemas de iluminación pública que se pueden encontrar en línea acerca del municipio y por ultimo con ayuda de la matriz de Battelle Columbus (Ver Anexo 2. Matriz Battelle Columbus) se logra hacer una análisis e interpretación de los resultado obtenidos, es importante destacar que luego que se obtienen dichos resultados, estos se contrastan con el escenario de como seria dicha priorización con el proyecto funcionando y así se determinaría el cambio de la calidad ambiental. En un último paso, se deben tener en cuenta las gráficas del cambio de la calidad ambiental para poder saber a qué aspectos se debe dar mayor importancia y con base en ellos construirán los planes de manejo respectivos para cada impacto. Ahora bien, inicialmente se realiza la Identificación de aspectos, componentes y paramentos del escenario sin proyecto, teniendo en cuenta que este sería con postes de luz incandescente de luz amarilla, los cuales están conectados al tenido eléctrico que es alimentado por energía proveniente de centrales hidroeléctricas o térmicas, en este sentido se tiene:.

(43) Tabla 16 Identificación de aspectos, componentes y paramentos, sin proyecto CATEGORÍA AMBIENTAL. COMPONENTE. PARÁMETRO. DESCRIPCIÓN Para la energía hidroeléctrica y térmica se debe limpiar el área en la que se realizaran los. Vegetación Natural. proyectos, esto en muchas ocasiones causa que exista una pérdida de vegetación en la zona.. Especies y. ECOLOGÍA. poblaciones terrestres. Pastizales y praderas. En la generación de energía hidroeléctrica como térmica existe una pérdida de la vegetación natural debido a la remoción de tierra que se tiene que realizar para construir las infraestructuras de dichos proyectos. En la producción de energía hidroeléctrica se limita la producción de alimentos por cuenta. Cosechas. de las tierras que se inundan, con la implementación del sistema fotovoltaico se mejora este aspecto.. Hábitats y. Accesos viales. Monóxido de. AMBIENTAL. CONTAMINACIÓN. comunidades. Uso del suelo. Contaminación atmosférica. carbono. CO2 SO2. Debido a la ocupación de tierras para inundación, la generación de energía hidroeléctrica hace que el uso del suelo cambie. Para la implementación de todos los proyectos es necesaria la implementación de nuevos accesos viales, la magnitud del impacto varia Con las centrales térmicas se generan gran cantidad emisiones, entre ellas el monóxido de carbono por combustión del carbón vegetal, estas emisiones también se generan en la energía fotovoltaica, pero de una manera reducida. Este tipo de emisión se genera principalmente con la generación de energía térmica debido a la combustión de los materiales utilizados en dicho proceso. La combustión del carbono vegetal emite este tipo de contaminantes a la atmosfera.