Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Industrial
Plan de Negocios para la fabricación y distribución de Paneles Solares en Guasca
Realizado por: Jesús Trujillo Díaz
Asesora: María Catalina Ramírez
Índice de Contenidos
1-‐ DESCRIPCION BÁSICA DEL NEGOCIO
1.1 Pregunta de Investigación
1.2 Resumen Ejecutivo 1.3 Objetivos
1.3.1 Objetivos Generales 1.3.2 Objetivos Específicos
1.4 Misión, Visión y Valores 1.4.1 Misión 1.4.2 Visión 1.4.3 Valores
1.5 Descripción del negocio y la compañía
1.6 Descripción del Producto
2-‐ ANÁLISIS REGIONAL E HISTORIA DE LA TECNOLOGIA EMPLEADA
2.1 Situación actual del Guavio
2.2 Análisis actores involucrados en el sistema
2.3 Historia tecnología empleada 2-‐3.1 Historia Energía Renovable 2-‐3.2 Historia de la energía Solar
2-‐3.3 Historia Paneles Solares en Colombia
2.4 Radiación en Guasca
3-‐ ESTUDIO DE MERCADO
Investigación Documental y de Campo
3.1 Análisis del entorno y Diagnóstico Inicial 3.2 Análisis del Producto
3.3 Plaza. 3.4 Promoción.
3.5 Análisis de la Demanda.
4-‐ TAMAÑO Y LOCALIZACION
4.1 Resultados de la investigación de campo 4.2 Punto de equilibrio
4.3 Modelo para calcular el número de unidades 4.4 Definición de escenarios
4.5 Localización 5-‐ INGENIERIA BASICA
5.1 La Empresa a Crear.
5.2 Diagramas de Flujo y Mapas de procesos 5.3 Determinación de los recursos de personal 5.4 Determinación y valorización infraestructura 5.5 Selección del know How, impactos ambientales
5.6 Misión de la Empresa desarrollada a través del Plan de Operaciones
5.6.1 Plan de Ventas, Plan de Producción, Presupuesto, Costos y Gastos
5.6.2 Determinación del capital de trabajo 5.7 Análisis estratégicos
5.7.1 DOFA, 5.7.2 Pestal
5.7.3 Modelo Delta 5.7.4 Fuerzas Porter
5.8 Resumen de las inversiones 5.9 Estructura de Capital
6-‐ INGRESOS Y EGRESOS DEL PROYECTO (En los tres escenarios) 6.1 Ingresos del Proyecto
6.2 Egresos del Proyecto
7-‐ EVALUACION FINANCIERA AMBIENTAL Y SOCIAL DEL PROYECTO
7.1 Estados Financieros Proyectados PyG, Flujo de Caja y Balances
7.2 Análisis de indicadores de Rentabilidad, TIR, VPN, ROA, ROE y Razón Corriente
7.3 Análisis e Impactos Ambientales y actividades involucradas para minimizarlos.
7.4 Análisis de la responsabilidad social del proyecto 8-‐ CONCLUSIONES
Índice de tablas
Tabla 1 Tipos de Colectores solares térmicos
Tabla 2. Ventajas y Desventajas de los diferentes sistemas de circulación Tabla 3 . Radiación Solar Anual en Colombia
Tabla 4. Radiación Solar Guasca (kWh/m2/día) en el año 2008
Tabla 5. Significado de las variables para determinar tamaño muestra. Tabla 6. Población Proyectada de Guasca años 2013-‐2018
Tabla 7. Valores a utilizar para determinación tamaño muestra. Tabla 8. Ficha técnica
Tabla 9. Costo materiales requeridos para la construcción del colector solar. Tabla 10. Competencia de calentadores
Tabla 11. Precio Panel según escenario
Tabla 12. Porcentaje del total del mercado que va a comprar anualmente según escenario. Tabla 13. Demanda Anual según escenario.
Tabla 14. Resultados mínimos que cubren punto equilibrio. Tabla 15. Definición Escenarios.
Tabla 16. Distribución de espacios en el local
Tabla 17. Salarios Mensuales por trabajador según su puesto Tabla 18. Costos infraestructura, equipos y vehículos
Tabla 19. Costo Maquinaria y equipos Tabla 20. Costo elementos oficina Tabla 21. Depreciación Vehículo Tabla 22. Depreciación Moto
Tabla 24. Ventas Esperadas Escenario Pesimista Tabla 25. Ventas Esperadas Escenario Esperado Tabla 26. Ventas Esperadas Escenario Optimista Tabla 27. Costos y Gastos totales anuales
Tabla 28. Costo anual visitas a los centros educativos Tabla 29. Costo anual Concurso Prototipo Energía Solar
Tabla 30. Capital de Trabajo para Inversión Inicial
Tabla 31. Resumen Inversiones PoderSolar Tabla 32. Aportantes estructura capital Tabla 33. Composición Financiamiento
Tabla 34. Significado de las variables para formula del costo de la deuda. Tabla 35. Significado de las variables para formula del costo del equity. Tabla 36. 𝛽! del mercado de Paneles Solares
Tabla 37. Significado de las variables para formula WACC Tabla 38. Ingresos escenario Pesimista
Tabla 39. Ingresos escenario Esperado Tabla 40. Ingresos escenario Optimista Tabla 41. Egresos Escenario Pesimista Tabla 42. Egresos Escenario Esperado Tabla 43. Egresos Escenario Realista Tabla 44. Estado P&G Pesimista Tabla 45. Estado P&G Esperado Tabla 46. Estado P&G Optimista Tabla 47. Flujo de Caja Libre Pesimista Tabla 48. Flujo de Caja Libre Esperado Tabla 49. Flujo de Caja Libre Optimista
Tabla 50. Promedio Razón Corriente para los tres escenarios. Tabla 51. Tir para los tres escenarios
Tabla 52. VPN del proyecto para los tres escenarios Tabla 53. Problemas actuales Guasca
Índice de Gráficos
Gráfico 1 . Uso de fuentes de energía a nivel mundial en el 2011 Gráfico 2. Mapa Radiación Solar Mundial
Gráfico 3. Requerimientos tanque de agua según número de personas. Gráfico 4. Resultados Importancia Acceso Agua Caliente
Gráfico 5. Resultados deseo de utilización de paneles solares Gráfico 6. Distribución de Planta
Gráfico 7. Diagrama Organizacional PoderSolar
Gráfico 8. Diagrama de procesos construcción del colector Gráfico 9. Diagrama de flujo de PoderSolar
Gráfico 10. Análisis Roe para los tres escenarios
Gráfico 11. Análisis Razón Corriente para los tres escenarios
Índice de Anexos
Anexo1. Estatutos de Fundación. Anexo 2. Balance General Pesimista Anexo 3. Balance General Esperado Anexo 4. Balance General Optimista
1. Descripción Básica del Negocio
1.1 Pregunta de investigación: ¿De qué manera se puede mejorar la calidad de vida de los habitantes de Guasca por medio de la realización de un plan de negocios?
1.2 Resumen Ejecutivo
PoderSolar es una fundación cuya razón de ser es dar a conocer la importancia de la energía solar, por medio de dos operaciones. La primera es fabricar, vender e instalar paneles solares térmicos planos para uso casero. Su comercialización responde a la necesidad de utilización de una fuente de energía renovable que posea alta relación costo-‐beneficio y que sea ambientalmente amigable, acompañando al cliente desde su proceso de selección del panel, hasta su instalación y posterior servicio de mantenimiento. Así, se pretende mejorar la calidad de vida de la comunidad de Guasca, ya que podrán tener acceso de agua caliente a un menor costo.
La segunda operación es la realización de visitas a los diferentes centros educativos de Guasca y de sus municipios aledaños, para realizar charlas institucionales donde los estudiantes puedan aprender acerca de los problemas ambientales actuales, de los beneficios que trae consigo la energía solar y de la necesidad del desarrollo de fuentes renovables para reemplazar los combustible fósiles. También se realizará anualmente un concurso de innovación, donde se premiarán los tres mejores prototipos que utilicen energía solar, para fomentar en la comunidad la incubación de proyectos.
Por otro lado, la compañía tiene la política de solo contratar mano de obra local, de manera que los habitantes de Guasca puedan obtener una fuente de ingreso para desarrollar su proyecto de vida. La principal motivación, es que PoderSolar se interesa por el desarrollo local del municipio donde tiene operaciones, consolidándose como una fuente de empleo para la población. En Guasca, no existe competencia directa para los colectores, ya que no se encuentran compañías que comercialicen con paneles solares. Su competencia indirecta son todas las empresas distribuidoras de dispositivos capaces de calentar el agua para uso doméstico, cuya empresa líder en ventas es Boccherini, que comercializa duchas eléctricas. También son competencia las fabricantes de calentadores tales como Whirlpool, Phillips y Haceb.
La compañía tiene como mercado objetivo la población de Guasca en primera instancia, pero igualmente son bienvenidos los visitantes de municipios aledaños. Con el paso del tiempo pretende extender su presencia a otros pueblos de la provincia del Guavio tales como la Calera, Junín, Gachalá y Ubalá. La empresa tiene como parte fundamental de su concepción la responsabilidad ambiental, por lo que busca reemplazar la combustión de fuentes fósiles por energías renovables, que sean sostenible a largo plazo y que no generen problemas al medio ambiente tales como la lluvia acida, el agujero de la capa de ozono y el calentamiento global.
1.3.1 Objetivo General
• Formular un plan de negocios verde donde la razón de ser de la compañía sea
producir y distribuir paneles solares térmicos, así como dar a conocer la importancia de la energía solar, de manera que se pueda contribuir a mejorar la calidad de vida de la población de Guasca.
1.3.2 Objetivos específicos
• Realizar un análisis de la situación económica y social de la población de
Guasca para comprender el estado actual de la comunidad.
• Analizar la factibilidad de la implementación de paneles solares en el
municipio, en términos de viabilidad ambiental, económica y cultural.
• Dar a conocer en Guasca la importancia de los paneles solares, como fuente
eficiente, económica y de poco impacto ambiental.
• Proponer un proyecto socialmente inclusivo, donde se aproveche el talento de
la comunidad.
1.4.1 Misión Ser la compañía líder en la manufactura de Paneles Solares en Guasca, comprometida con la búsqueda de fuentes de energía renovables, que no afecten al medio ambiente. Además, contribuir al desarrollo del municipio, por medio de la generación de oportunidades de empleo, de involucrar a la comunidad local en el negocio y de la enseñanza de la importancia de la energía solar.
1.4.2 Visión Ser en diez años la compañía líder en la producción y distribución de paneles Solares en la región del Guavio. Además, aumentar el porcentaje de habitantes de la región que utilizan energía solar en comparación con aquellos que prefieren fuentes fósiles de combustibles.
1.4.3 Valores PoderSolar se rige por el cuidado al medio ambiente, planteándose así como una opción económica y biológicamente sostenible. También es fundamental la responsabilidad social, de manera que se tiene una política de solo contratar mano de
obra local y de ofrecer un producto de alta calidad y bajo precio. La excelencia es otro valor que maneja la compañía, siempre esforzándose por la atención al cliente y por instalar productos con altos estándares de calidad y funcionamiento. Por último, la honestidad es un valor imperante, ya que siempre se rige con rectitud tanto en su operación, como comercialización y trato a clientes y proveedores.
1.5 Descripción del Negocio y de la compañía
PoderSolar es una fundación, dedicada a promover el valor de la energía solar, como fuente económica, sostenible y ambientalmente amigable. Una de sus operaciones es la fabricación y distribución de Paneles Solares térmicos, contando con una local de 50 m2 situado en el municipio de Guasca, en cercanías a la plaza principal. Su fuerza de trabajo son 10 empleados, de los cuales uno es el jefe de fábrica, cuatro personas encargadas de la manufactura de los colectores solares, dos realizan las funciones de ventas, uno se encarga de las labores de vigilancia y dos de la instalación y mantenimiento del producto. De los asesores de ventas uno estará en la fábrica, donde hay una zona de atención al cliente, pero también será el encargado del inventario de las materias primas. El otro vendedor irá por diferentes locales y viviendas ofreciendo el producto.
Los asesores de ventas también tienen la tarea de enseñarle a la población acerca de los beneficios de las fuentes de energía renovable, así como la importancia de cuidar el medio ambiente. Por esta razón, serán encargados de visitar centros educativos, para hacer presentaciones acerca de la situación ambiental actual, enfatizando en la manera de funcionar de los colectores y en la necesidad de desarrollar nuevas tecnologías para reemplazar las fuentes fósiles. También se va a desarrollar un concurso anual, donde se premiaran las tres mejores propuestas de prototipos que utilicen la energía solar. Para el desarrollo del concurso se brindaran los materiales necesarios y la inscripción será de carácter gratuito, gracias a las donaciones de las empresas aliadas. Así, se pretende contribuir a la innovación y a la incubación de proyectos en los estudiantes del Guavio.
Al ser una fundación, la organización de PoderSolar se rige por una junta directiva, donde se toman las decisiones acerca de su funcionamiento, dirigida por un director general. También habrá un jefe de fábrica, encargado de velar por el buen funcionamiento de la parte productiva. Por último están los empleados de las diferentes áreas, que son producción, ventas e instalación.
1.6 Descripción del Producto
Los paneles solares son un tipo especial de convertidores que transforman la radiación solar en energía interna. Estos absorben los rayos del sol, para convertirlos
en calor y posteriormente transmitirlos a un fluido, que generalmente es agua y que pasa a través del colector. (Kalogirou, 2003, págs. 240-‐242) Existen dos tipos, que son los fotovoltaicos y los térmicos. Los primeros, como su nombre lo indica, son generadores de electricidad, mientras que los segundos generan calor. El municipio en el cual se va a desarrollar el proyecto es de clima frío, con un promedio anual de temperatura de 13℃, razón por la cual, la población tiene una necesidad de calentar el agua que utiliza para bañarse. En esta medida, el colector solar que se va a desarrollar es uno térmico, capaz de calentar agua sin necesidad de utilizar electricidad ni combustibles fósiles como gas.
Así, el valor agregado para los clientes que utilicen los paneles, es el ahorro de dinero en la prestación de servicios como luz, ya que para obtener el agua caliente no tienen la necesidad de utilizar electricidad ni gas. Además de esto, se ofrece una garantía por dos años, de manera que si el colector presenta alguna falla, se realiza el respectivo mantenimiento de manera gratuita.
Existen una gran variedad de paneles térmicos como los que se presentan a continuación:
Tabla 1. Tipos de Colectores solares térmicos.(Kalogirou, pág., 241)
El producto que más se adapta a las necesidades del proyecto, son los paneles solares térmicos planos, ya que permiten calentar agua a temperaturas de entre 30-‐80 ℃. Este tipo es el que mejor se adecua a los intereses de la empresa, ya que se busca suplir las necesidad de agua caliente solo para uso doméstico, más no industrial. Este se va a componer de cuatro segmentos principales que son la lamina absorbente, el arco, un aislante y el tanque de almacenamiento (Riccardo Mereu, entrevista, 2013)
2.1 Situación Actual del Guavio.
El Guavio es una provincia que se encuentra situada en el sector nororiental del departamento de Cundinamarca. Tiene un área de 2628 𝑘𝑚! y está conformada por
ocho municipios: Gachalá, Gama, Guasca, Guatavita, Junín, La Calera, Ubalá y Gachetá. Esta región posee una gran riqueza hídrica, ya que cuenta con varios cuerpos de agua como La Balsa en Junín, San Rafael en La Calera, Tominé en Guatavita, y la represa del Guavio; razón por la cual, la región le provee el recurso hídrico al acueducto de Bogotá. Además, la hidroeléctrica del Guavio es la generadora de 1.150.000 kilovatios/año de energía. (Cámara de Comercio, 2010, Pág. 2-‐3) En cuanto a la distribución del PIB de Cundinamarca, se puede decir que esta provincia concentra el 3.3%, lo que la ubica como la segunda región con menor participación, solo superada por la provincia de oriente. (Cámara de Comercio, 2010, Pág. 33) Este indicador muestra que actualmente existen procesos productivos en el Guavio que se deben modificar, para asegurarse que dicho porcentaje pueda aumentar. En cuanto a la vocación productiva, en la parte agrícola las principales son: Papa, caña panelera, arveja, maíz, mora y lulo. En cuanto a la parte pecuaria, la principal es la ganadería bovina. La región tiene una abundante riqueza natural, lo que lo hace atractiva y estratégica para la economía colombiana. (Cámara de Comercio, 2010. Pág. 29-‐30)
Guasca, el municipio en el cual se enfocará el proyecto, se encuentra localizado a 48Km de Bogotá, contando con un clima frío, lo que se refleja en su temperatura promedio de 13℃. Su economía se basa en la agricultura y la ganadería. Del primero, se puede decir que sus principales productos son flores, papa, fresas y zanahoria; mientras que del segundo el producto principal es la leche. (Cámara de Comercio, 2010, pág. 7) El estudio elaborado por la Cámara de Comercio revela que Guasca es el municipio del Guavio con mayor participación en el PIB total de la provincia, con un porcentaje del 19%. Esto muestra que es una región de vital importancia para el desarrollo del departamento, ya que cuenta con los recursos naturales para la realización de proyectos que generan valor. Por esto debe haber un desarrollo sostenible, donde se aproveche el gran potencial de la provincia. El concepto de desarrollo endógeno se relaciona con la dinámica económica de regiones, cuyo crecimiento se organiza alrededor de actividades industriales que aprovechan el potencial del territorio. (Vázquez, 1999, pág. 51) En esta medida, se pretende que a través de la innovación en los calentadores térmicos, se pueda obtener una compañía líder en tecnologías renovables, fuente de empleos directos e indirectos para Guasca, contribuyendo así al desarrollo endógeno del municipio y de sus habitantes.
2.2 Análisis de Actores involucrados en el Sistema de Guasca
La comunidad, que cuenta con bajos niveles de capacitación, asistencia técnica y transferencia tecnológica. (Plan de Desarrollo de Guasca, Pág. 33) Por esta razón, no cuentan con el conocimiento necesario para mejorar sus procesos productivos. Esto genera una serie de inconvenientes, que les impiden obtener mayores ingresos. Se disminuye la productividad y la competitividad, lo que además de afectarlos a ellos personalmente, afecta el desarrollo económico de la región. (Plan de Desarrollo de
Guasca, Pág. 33) La mayoría de opciones de trabajo para la comunidad giran en torno al negocio de las flores y las fresas,( Tania Rozo, entrevista, 2013) lo que demuestra una falta de opciones de empleo en proyectos innovadores que involucren a la comunidad. Además, el 58% de los encuestados consideran que el acceso a agua caliente es muy importante, para contrarrestar las bajas temperaturas del municipio.
Los terratenientes, son los dueños de las tierras quienes en muchas ocasiones no habitan en el municipio, lo que genera que no se trabaje por un desarrollo endémico. Es decir, no se aprovecha todo el potencial humano y tecnológico que ofrece la región, y todo el beneficio no se queda en Guasca, sino que migra a grandes ciudades. Por esta razón, hay una nula promoción del desarrollo empresarial y de la incubación de proyectos locales. Todo esto tiene un efecto de baja productividad y competitividad en el desarrollo económico de la región. Las implicaciones que tiene son bajos ingresos en la población económicamente activa y uso inapropiado de recursos naturales. (Plan de Desarrollo de Guasca, Pág. 33).
Los trabajadores sociales y todos los grupos multidisciplinarios, quienes tienen una relación de ayuda y apoyo a los campesinos, velando por la solución a los diferentes problemas. Un ejemplo es Ingenieros Sin Fronteras, grupo cuyo propósito es mejorar la calidad de vida de las comunidades marginales del país, mediante proyectos sostenibles y viables.(Ingenieros Sin Fronteras, 2012. Conferencia) Otra organización que se interesa por el municipio es la Cámara de Comercio, que ha realizado una serie de estrategias y proyectos del plan de competitividad de la región Bogotá-‐ Cundinamarca. En cuanto a la infraestructura, se puede decir que hay un interés especial por mejorar las obras de conectividad de la capital con los demás municipios del departamento, siendo uno de ellos Guasca. Para esto, se está realizando un seguimiento a las obras en las vías. En cuando al capital humano, hay un interés en cerrar las brechas tecnológicas para las cadenas productivas. (Cámara de Comercio, 2010, Págs. 6-‐10) Esto muestra que existen grupos multidisciplinarios que velan por mejorar la calidad de vida de municipios de Cundinamarca, mediante el desarrollo de proyectos que involucren a la comunidad.
Otro actor relevante para la problemática es el gobierno, ya que desde su posición, deben contribuir al desarrollo de Guasca. Desde la ley, el estado busca “Promover el acceso progresivo a la propiedad de la tierra de los trabajadores agrarios y a otros servicios públicos rurales, con el fin de mejorar el ingreso y la calidad de vida de la población campesina” (Ministerio de Agricultura y desarrollo rural, 2003, Pág. 8) Así, el papel que debe tener el gobierno es el de garantizar que todos los campesinos puedan acceder a tierras propias, para trabajarlas y a partir de esto innovar y contribuir al desarrollo de la región. En el plan de desarrollo de Guasa se realizó un análisis de la dimensión político administrativa del municipio, y se encontró como problema de conectividad y tecnología, en el cual existe una baja disponibilidad de medios tecnológicos (Plan desarrollo Guasca, pág. 33-‐35) Por esta razón el gobierno, representado por las administraciones locales, debe contribuir a la generación de políticas públicas capaces de ayudar a la población. El gobierno local de Guasca tiene como visión: “En el año 2024 el Municipio de Guasca será el líder de la provincia;
verde, educado, seguro, saludable y productivo, generador del desarrollo humano integral y sostenible, consolidado como polo turístico, ecológico y despensa de prosperidad, valores, justicia y equidad social; en donde la unidad y participación activa de sus habitantes genere las condiciones para lograr paz y felicidad.” (Plan de Desarrollo de Guasca, Pág. 40) Así, se puede ver que el gobierno tiene un papel importante para ayudar al desarrollo de la región y desde su posición, debe trabajar en conjunto con fundaciones y grupos humanos interesados por mejorar la calidad de vida de sus habitantes.
El dinero es una variable fundamental, ya que la gran mayoría de los campesinos colombianos son pobres, con un dato de 64% en el 2006 (Perfetti, pág. 2) Así, la implementación de los paneles solares debe ser económica, permitiéndole a los clientes generar una ahorro que pueda ser destinado a otras actividades como la recreación.
2.3 Historia de la Energía renovable
Las tecnologías de energía renovable son aquellos dispositivos capaces de convertir fenómenos naturales en formas de energía utilizables. Sus principales fuentes son la energía solar y sus efectos tanto directos como indirectos sobre el planeta, como son: el viento, la radiación solar, el agua, las plantas y las fuerzas gravitacionales.
Dichas fuentes tienen un gran potencial para la conversión a energía utilizable, ya que se encuentran en cantidades abundantes en la tierra, así, el gran reto de los científicos es poder acceder a estas. En esta medida, se debe realizar una colección eficiente, donde la relación Beneficio-‐Costo sea alta y los costos de instalación y mantenimiento se reduzcan. También es de vital importancia que exista una alta fiabilidad en el sistema y que la tecnología se pueda aplicar en diferentes contextos geográficos. Desde hace 20 años, grupos de investigación han mostrado interés en las fuentes de energía renovable, en gran medida por la proyección de altos costos del petróleo. Existen dos categorías en las cuales se centran los beneficios de instalación de fuentes de energía renovables, que son ahorro de energía y la disminución de la polución. Esto ocurre, ya que se reemplazan las fuentes de energía fósiles, generando una mejora la salud pública, la agricultura y los ecosistemas. (Kalogirou, 2003, págs. 237-‐238) La siguiente gráfica muestra las diferentes fuentes de consumo de energía y su porcentaje de utilización:
Gráfico 1. Uso de fuentes de energía a nivel mundial en el 2011. (Energy Information Administration)
Se puede ver que solo el 9% del consumo total de energía del 2011 provino de fuentes renovables y de esa fracción, únicamente el 2% resultó de la energía solar. Esto muestra que todavía existe mucho campo de acción en el análisis y desarrollo de colectores solares, de manera que se deben realizar más proyectos dirigidos a promocionar nuevas alternativas que sean sostenibles y que no afecten el medio ambiente.
2.4 Historia de la energía solar
La idea de la utilización de energía solar ha estado presente a través de toda la historia, teniendo como primer registro, el intento de Arquímedes en el año 212 A.C, de quemar una flota naval romana, por medio de la utilización de un espejo metálico que reflejara los rayos del sol hacia el barco.
En los años 1600, Atanasio Kricher, realizó una serie de experimentos para encender una chimenea con la utilización del sistema de espejos de Arquímedes. Esta tecnología continuo interesando a los científicos, de manera que en el siglo XVIII, se desarrollaron caloríficos solares capaces de derretir el hierro y cobre entre otros metales.
En el siglo XIX, se utilizaron los paneles solares para convertir la energía solar en energía utilizable, por medio del desarrollo de vapor a baja presión para operar motores. August Monchot fue el pionero en este campo de estudio, sin embargo, al construir su prototipo, concluyó que no era factible debido a su elevado costo. A principios del siglo XX, Eneas instaló un colector en una finca de California con diámetro de 10 metros, que consistía de un dispositivo con forma de sombrilla y 1788 espejos, cuya posición permitía colectar la energía solar, que se concentraba en un punto focal donde estaba situado un calentador.
En 1912 Shuman se dio en la tarea de construir la planta de bombeo más grande del mundo en Meadi, Egipto. El sistema utilizaba largos cilindros parabólicos para focalizar la energía absorbida hacia un tubo absorbente. Cada cilindro tenía 62 metros de largo y en total la planta contaba con una superficie de 1200 m2. En esta planta se
podía desarrollar entre 37-‐45 kw por un periodo continuo de 5 horas. A pesar del éxito del proyecto, la planta tuvo que cerrar en 1915 gracias a la Primera Guerra Mundial. (Kalogirou, 2003, págs. 238-‐240)
Durante los últimos 50 años, se han realizado muchas variaciones de colectores solares, para poder utilizar el calor y darle funcionamiento a equipos mecánicos. Existen dos tecnologías diferentes para la construcción de paneles. La primera es la utilización de células fotovoltaicas, donde se puede generar electricidad utilizando la silicona amorfa(a-‐Si), ya que es abundante, segura ambientalmente y es buen absorbente de los rayos del sol, de manera que solo necesita una capa delgada de células solares. El atractivo de estas tecnologías es que pueden ser manufacturados con procesos industriales relativamente económicos. Las células fotovoltaicas son almacenadas en módulos que producen un voltaje específico y corriente cuando es iluminado. Las aplicaciones de estas tecnologías incluyen comunicaciones, cargado de baterías y bombeo de agua. ( Kalogirou, 2003, pág. 239) La inversión para su construcción es elevada, sin embargo su costo de operación es bajo y su vida útil es de 20 años, mientras que la de las baterías es de cinco años.( Riccardo Mereu, 2012)
La segunda son los paneles solares térmicos, que son capaces de calentar agua, cuyo interés surgió en 1930 y adquirió gran popularidad a finales de 1940. Antes de esta época, los calentadores utilizaban carbón. La manufactura de calentadores solares empezó en 1940, y eran principalmente del tipo termosifón, que consiste de dos placas planas de colectores solares que poseen un área absorbente de entre 3 m2 y 4 m2 y una capacidad de almacenaje de entre 150 y 180 litros. También contienen un calentador eléctrico auxiliar, para ser utilizado en época de invierno, donde hay menores periodos de insolación. (Kalogirou, 2003. Págs. 239)
Para los sistemas de circulación del agua en los calentadores térmicos existen dos tecnologías, cada una con ventajas y desventajas que se presentan en la tabla a continuación:
Tabla 2. Ventajas y Desventajas de los diferentes sistemas de circulación. (Riccardo Mereu, 2012)
En PoderSolar, se va a utilizar la circulación natural, ya que permite que el diseño sea más simple y el mantenimiento sea menor. Así, se pueden reducir costos y se puede
ofrecer un colector de costo más bajo, encaminándose a ser una alternativa a tractiva para reemplazar calentadores de gas y duchas eléctricas.
Al ser una energía renovable, se han realizando una serie de proyectos alrededor del mundo para enseñarle a las comunidades rurales acerca de la forma de construir los paneles, así como sus beneficios en el medio ambiente. En India, el emprendedor social Bunker Roy ha desarrollado un proyecto con la población más pobre, que vive con menos de un dólar diario. Este se llama Barefoot College( Escuela de Descalzos), donde sus estudiantes se capacitan en diferentes áreas para que la comunidad rural sea autosuficiente. En esta no se otorgan títulos, sino que la misma comunidad a la que se ayuda es la que certifica si el trabajo de cada estudiante ha podido mejorar algún problema que los aqueje. Todas sus instalaciones utilizan energía que proviene de paneles solares, ya que utilizan colectores de 45 kv en su techo. Así mismo, los alimentos se cocinan utilizando la energía solar. La escuela capacitó varios habitantes de Afganistán y África en colectores solares, de manera que luego de sus estudios, volvieron a sus aldeas y la electrificaron fotovoltaicamente, generándole energía solar a más de doscientas familias. (Roy, 2011)
2.5 Historia de los paneles solares en Colombia
Los paneles solares históricamente no han tenido un uso trascendental en el Colombia, ya que todavía existe un alto grado de precaución con respecto a nueva tecnología. Sin embargo, existe un gran potencial para su utilización, ya que el país cuenta con altos niveles de radiación solar constante, gracias a su ubicación cercana a la zona ecuatorial. Su promedio de radiación es 1800 kW/m2, cifra suficiente para permitir la aplicación de los colectores solares en diferentes contextos.
El siguiente gráfico, muestra la buena radiación que tiene el país, en comparación con otras regiones.
Gráfico 2. Mapa Radiación Solar Mundial. Riccardo Mereu, 2012)
En la actualidad han existido proyectos nacionales que se han adentrado en los beneficios de la energía solar. Por ejemplo el Centro Experimental Gaviotas ha trabajado en el desarrollo de calentadores solares, específicamente en la urbanización
Nueva Villa de Aburra en Medellín. Esta tecnología utiliza sistemas autorregulados de almacenamiento y captación de energía solar, realizando una propuesta integral para la obtención de energía. (Centro Gaviotas, Pág. 2) Su colector solar, tiene una placa de laminas y tubos recubiertos de un material absorbente, conectado a un tanque donde se almacena el agua. Esta placa debe estar aislada por una capsula de espuma de poliuretano, permitiendo una mayor eficiencia al dispositivo. Se deben instalar en las terrazas de las edificaciones, con una inclinación mínima de 10°, de manera que se puedan aprovechar la luz del sol. (Centro Gaviotas, Pág. 2)
El proyecto Ecolsierra & Sunpower, Uniendo Fuerzas Por el Bien de la Gente, también ha desarrollado prototipos que utilizan la tecnología de los colectores. En este, se instaló 24 nuevas plantas solares en la sierra nevada, lo que genera 4000 watts de potencia. De esta manera, las familias pueden generar su propia energía, causando una extensión en el tiempo de esparcimiento social y de información acerca de los sucesos actuales. (SPWR, 2012)
Por último, el centro interactivo Maloka, instaló en el año 2012, 40 paneles solares donados por el gobierno de Japón, en el marco de la semana cultural de dicho país. Estos colectores abastecen el 40% de la energía del centro y tienen como principal objetivo mostrar a sus visitantes la importancia de las fuentes de energía renovables para protección del medio ambiente. (El Tiempo, 2013)
2.6 Niveles de radiación en Guasca
La posición geográfica del país le permite contar con una gran radicación constante a lo largo del año. En la zona andina, donde se encuentra localizado el Guavio, se cuenta con una radiación anual de entre 1550 y 1750 kW/m2/año. La siguiente tabla permite ver los valores de las diferentes regiones del país.
Tabla 3. Radiación Solar Anual en Colombia, Rodríguez 2008
Específicamente en el municipio de Guasca, también se cuenta con una gran radiación como se puede ver en la siguiente tabla.
Tabla 4. Radiación Solar Guasca (kWh/m2/día) en el año 2008
(https://eosweb.larc.nasa.gov/sse/global/text/lat_tilt_radiation)
Para que en una locación sea viable la implementación de colectores solares de 1m2, es necesario que tenga altos niveles de radiación, mayores a 1600 kWh/m2/año, lo que es equivalente a 4.4 kWh/m2/día. (Palmero, 2003) En esta medida, se puede ver que tanto la zona Andina como Guasca, cuentan con una gran radiación, que asegura que los colectores puedan funcionar efectivamente(Mereu, 2013). Esto muestra que además de la implementación en el municipio, es viable una expansión futura hacia otros pueblos de Cundinamarca.
2. Estudio de mercado
3.1 Análisis del entorno y diagnóstico inicial
Para calcular el tamaño de la muestra con la cual se va a trabajar, se va a utilizar la siguiente formula:
Cuyo significado de sus variables se presenta a continuación:
Tabla 5. Significado de las variables para determinar tamaño muestra.
Para calcular la población actual de Guasca, se estima de acuerdo a un crecimiento anual del 1.4% para los años 2008 a 2012(Banco Mundial, 2012 ) con base en 12347 habitantes para el 2009 (Censo Guasca, 2009). En esta medida, la proyección del numero de habitantes en el municipio se muestra a continuación:
Tabla 6. Población Proyectada de Guasca años 2013-‐2018
Para el calculo del tamaño de la muestra, se utilizaron los siguientes valores:
Tabla 7. Valores a utilizar para determinación tamaño muestra.
En esta medida, el tamaño de muestra es:
𝑛 = !.!"!∗!"#$"∗ !"#$%!!!.!"! !.!∗!.!"∗!"!∗!.!"!.!"∗!.!"= 113.067912 ≈ 114 personas
A continuación se muestra la ficha técnica del trabajo de campo
Tabla 8. Ficha técnica
Resultados del trabajo de campo
El trabajo de campo realizado a una muestra de 114 personas mayores de 14 años en el municipio arrojó los siguientes resultados:
<15 13%
15-‐30 45% 31-‐45
13% 46 -‐60
18% > 60 11%
1. Cuál es su edad?(años )
Masculi no 41% Femeni
no 59%
2. Cuál es su sexo?
A. No se graduó
de bachiller
42% B.
Bachiller 28% C. Carrera técnica 18%
D. Carrera profesion
al 11%
E. Post grado 1%
3. Cuál
es su nivel de estudios?
Si 63% No
37%
4. Actualmente tiene usted empleo?
A. Estudiante
25%
B. Desemplea
do 18% C. Dueño
de una compañía
19% D. Trabaja
su propia tierra
8% E. Trabaja la tierra de
otro 7% F. Empleado
de una compañía
21%
G. Pensionad
o 2%
5. Cuál
es su ocupación actual?
Si 39% No
61%
6. Cree que el Guavio ofrece buenas oportunidades de
Si 31% No
69%
7. Le gustaría vivir en una ciudad grande como
Bogotá?
Si 24% No
76%
8. Tiene usted terraza en su vivienda?
A. Plano
23% B.
Angula do 77%
9. Cómo es el techo de su
vivienda?
A. Entidad prestado ra de
B. Recurso natural(P .E. rio o C.
Acueduct o municipal
D. Pozo 3%
10. Cuál
entidad que le provee agua
Si 100%
11. Su vivienda tiene acceso a servicios públicos tales como luz?
A.1 13% 2% B.2
C.3 11% D.4
27% E.5
47%
12. Con una escala de 1 a 5, calikique su acceso a agua
caliente para bañarse.
A.1 85% B.2
8% C.3 2% 2% D.4
E.5 3%
13. Con una escala de 1 a 5, calikique su acceso a agua caliente para lavar ropa y platos.
A.1 5% B.2 9% C.3
28%
D.4 20%
E.5 38%
14. Con una escala de 1 a 5, calikique la importancia para
usted de tener acceso a agua caliente.
A. Calentad
or a gas 10%
B. Calentad
or eléctrico
75% D. Estufa
4%
E. Ninguno
11%
15. Qué
dispositivo utiliza para tener agua caliente
A. Entre 0 y 30
000 pesos
61% B. Entre
30 001 y 60 000
pesos 29%
C. Entre 60 001 y 90 000 pesos
6%
D. Entre 90 000 y 120 000 pesos
2%
F. Mas de 120 000 pesos
2%
16. Cuánto paga mensualmente por el concepto de agua?
A. Whirlpool
2%
B. Phillips 3%
C . Haceb 7%
D. Boccherini
51% E.Shimasu
3% F.No sabe
34%
17. Si tiene calentador, este de que marca es?
A. Si 40% B. No
60%
18. Considera que su pago por agua caliente es
alto?
A. Si 81% B.No
19%
19. Estaría usted dispuesto a utilizar
paneles solares para A. 1 1% C. 3 6% D. 4
18%
E. 5 75%
20. Calikique de 0 a 5, la importancia del cuidado del
Con base en este trabajo de campo, se puede concluir que efectivamente en Guasca no existen buenas oportunidades de empleo. Esto se puede ver en el hecho que el 18% de los encuestados estén desempleados y que el 61% no considera que se ofrezcan buenas alternativas para trabajar. Así, PoderSolar surge como una gran opción para que la población pueda tener un trabajo.
También se puede ver que a pesar de esta falta de oportunidad, la población cree en el potencial del municipio, razón por la cual el 69% de los encuestados prefiere quedarse en Guasca, en vez de migrar a grandes urbes. Además, se puede ver que sí existe necesidad de agua caliente para bañarse, gracias a la baja temperatura del municipio, razón por la cual, el 58% calificó de muy importante el acceso a agua caliente.
Otro aspecto que se puede ver con claridad, es que la importancia del agua caliente solamente recae en su uso para bañarse, puesto que la temperatura del municipio es muy baja. Por esta razón, el 88% de los encuestados no considera necesaria el agua caliente para la agricultura, y el 81% no la utiliza para lavar ropa ni platos.
Por último se puede ver que la población comprende la necesidad de preservar el medio ambiente, donde el 85% le otorgó el máximo grado de importancia. Esto muestra el interés de Guasca por combatir problemas como el calentamiento global, lo que deja ver la conveniencia de realizar talleres informativos y vender los colectores. Dicho interés también se puede inferir a partir del hecho que el 81% de a población está dispuesto a utilizar los paneles solares térmicos.
2.2 Análisis del Producto
El producto que se va a fabricar, distribuir e instalar es un panel solar térmico plano, caracterizado por su alta eficiencia y bajo costo. Sus partes principales son el marco, el aislante, la chapa absorbente, los tubos de circulación y una cobertura transparente capaz de proteger el dispositivo de agente externos. Se va a trabajar con circulación natural, donde la circulación se da por la gravedad, razón por la cual el tanque debe estar obligatoriamente encima del panel. La siguiente gráfica permite visualizar la relación entre número de personas y requerimiento de litros de almacenaje.
A. Entre 0 y 2 69% B. Entre 2
y 4 16%
C. Entre 4 y 6 11%
D. Más de 6
4%
21. Cuántas hectáreas posee usted para trabajar el campo?
A.1 82% B.2
6% C. 3 9% D. 4 3%
22. Calikique de 0 a 5 su necesidad de agua caliente para
Gráfico 3. Requerimientos tanque de agua según número de personas.
http://insix.wordpress.com/productos/tecnologias/
De acuerdo al último censo del Dane, se concluyó que en promedio viven cuatro personas por vivienda en el país, de manera que el tanque con el cual se va a realizar el colector es de 250 litros. (Dane, 2005)
Para la construcción del colector solar, son necesarios los siguientes materiales, con su respectivo costo:
Tabla 9. Costo materiales requeridos para la construcción del colector solar. 1
1 Los materiales fueron cotizados en los siguientes distribuidores: Almacén La Quinta, Covial Vidrios y
Oferta
En Guasca, no existe competencia directa, ya que según el trabajo de campo, no se comercializan paneles solares de otras marcas y los habitantes no los utilizan para calentar agua.
La competencia indirecta, son aquellos dispositivos utilizados para calentar agua, entre los cuales se destacan las duchas eléctricas Boccherini, utilizadas por el 51% de los encuestados. Sin embargo el 34% de los encuestados no conoce la marca de su calentador, por lo que se va a tomar como competencia indirecta las diferentes marcas como son Haceb, Shimazu, Phillips, Whirlpool y Challenger.
La siguiente tabla muestra precios de calentadores de agua de diferentes marcas referencias.
Tabla 10. Competencia de calentadores
Se puede decir que en cuanto a la ducha eléctrica, existe una por baño, lo que significa que el gasto total por vivienda depende del número de baños con ducha. En esta medida, con un promedio de dos baños, el gasto de compra total es de $ 207.000 pesos. Teniendo en cuenta los precios de la competencia, PoderSolar va a tener los siguientes precios de venta dependiendo del escenario.
Tabla 11. Precio Panel según escenario
También se puede decir que el interés de PoderSolar es mostrar que tener un colector es más económico que tener un calentador a gas o una ducha eléctrica. Por esta razón, este precio de venta no se debe pagar completamente de contado, sino que va a tener una flexibilidad en el pago. Al comprar el colector, se deben pagar 226 mil pesos, que es el costo unitario de producción y el dinero restante lo pueden pagar en un plazo de dos meses. Así, los habitantes tienen la oportunidad de mirar como se disminuye su pago mensual de electricidad, lo que les genera un ahorro de dinero durante la vida útil del panel.
Los materiales principales para la fabricación de los colectores, se van traer de Bogotá, ya que muchos de ellos no se pueden conseguir en el municipio. Al ser una fundación, se ha realizado una alianza con la empresa Coltanques, que se ha interesado por el proyecto y se ha comprometido a proveer el traslado de las materias primas desde la capital de manera gratuita.
Para la distribución de los paneles, se tendrán dos métodos. El primero consiste en instalar un punto de venta en la misma fábrica, donde los clientes se van a acercar a comprar. Además, otro vendedor viajará por el pueblo y las veredas aledañas para mostrar los beneficios del producto y venderlos.
2.4 Promoción.
PoderSolar quiere enseñarle a los habitantes de Guasca que la energía solar les permite ahorrar dinero. En esta medida, el precio de venta será el costo de fabricación y el excedente se pagará en los próximos dos meses, que sería aproximadamente el valor que se va a pagar por energía para calentar un calentador común.
2.4.1 Plan de Publicidad
Se va a realizar un prototipo que se instalará en la plaza principal el día del lanzamiento. Con este, se va a explicar a los habitantes la manera de funcionar de los colectores y se mostrará que efectivamente sí funciona. Además, se va a poner publicidad en la estación de radio local para que los habitantes la conozcan y unos vendedores viajaran por los centros educativos mostrando los beneficios de la energía solar.
2.4.2 Nombre del Negocio
Se nombra a la compañía PoderSolar, para poder dar a conocer todo el potencial que tiene la energía solar como fuente renovable y sostenible. De esta manera, es más explicito para los clientes potenciales que se va a utilizar todo el poder del sol en la fabricación de calentadores.
2.4.3 Imagen de Marca
En cuanto a la imagen de la marca es importante asociarlo con un negocio verde, ambientalmente amigable y que se preocupa por la responsabilidad social. Así, se posiciona como una compañía que además de asociarse con la generación de valor, se reconoce por su interés por el medio ambiente y por el desarrollo sostenible de la región.
