El tipo de investigación es de tipo aplicado porque buscaremos solucionar el problema real en el corto o mediano plazo. El diseño de investigación es preexperimental ya que propongo administrar un estímulo (variable calibradora) al grupo de estudio y luego aplicamos una medición a la variable evaluativa y la población de investigación es el sistema eléctrico de la ciudad de Huancayo. La tesis se justifica teóricamente porque utiliza conceptos, teorías y amplía los conceptos del análisis de resonancia eléctrica.
Además, se justifica prácticamente porque se propone una solución al problema de investigación. La investigación se limita espacialmente en el sistema eléctrico de la zona de Huancayo y también se limita en el tiempo dentro del año 2022 al 2023.
Caracterización del problema de investigación
- Planteamiento del problema
- Formulación del problema
- Problema general
- Problemas específicos
- Objetivos de la investigación
- Objetivo general
- Objetivos específicos
- Justificación
- Justificación teórica
- Justificación practica
- Justificación metodológica
- Delimitación
- Delimitación espacial
- Delimitación temporal
Cómo diseñar el sistema de generación fotovoltaica para mejorar el suministro eléctrico en la ciudad de Huancayo. Cómo modelar el sistema de generación fotovoltaica para mejorar el suministro eléctrico en la ciudad de Huancayo. Cómo simular el sistema de generación fotovoltaica para mejorar el suministro eléctrico en la ciudad de Huancayo.
Diseñar el sistema de generación fotovoltaica para mejorar el suministro eléctrico en la ciudad de Huancayo. Modelar el sistema de generación fotovoltaica para mejorar el suministro eléctrico en la ciudad de Huancayo.
Marco teórico
Antecedentes de la investigación
- Antecedentes Internacionales
- Antecedentes nacionales
- Antecedentes regionales
19 ubicados en la provincia del Guayas. El resultado fue una entrega de un sistema fotovoltaico aislado realizado mediante un estudio de demanda que sirvió para dimensionar el generador, acumulador y controlador de carga e inversor, para lo cual se utilizó un software que permite la simulación. En su investigación Martínez plantea la posibilidad de implementar un sistema fotovoltaico en una casa ubicada en la región de Tula en el estado de Hidalgo en México, además el sistema cuenta con un sistema de comunicación por línea eléctrica como propuesta para optimizar el sistema. para proyectos sustentables. La investigación analizó la viabilidad del lugar a través del análisis de la energía solar, para dimensionar el sistema fotovoltaico, el diseño se logró gracias al método de cómo generar energía eléctrica mediante el uso de paneles solares, reguladores, baterías e inversores. Además, realizaron un análisis comparativo entre la inversión de implementación y el costo estimado entre consumos convencionales. También describe el método de operación del sistema de comunicación. En su investigación, Collado evalúa las limitaciones a medio y largo plazo de la competitividad económica de la energía eléctrica en España y en el mundo. Para realizar este estudio, desarrollé una metodología basada en escenarios. 20 fotovoltaicas que facilitaron la simulación en base a diferentes hipótesis propuestas. Esta metodología tiene en cuenta la regulación española, que es importante en su funcionamiento en competitividad con otras energías. Revisión de otra literatura existente en referencia a la evaluación económica de escenarios fotovoltaicos y ver cómo la energía fotovoltaica puede contribuir significativamente a la energía eléctrica. En el desarrollo se hizo constante mención a la evaluación de los precios de los principales componentes de las instalaciones fotovoltaicas y la relación en la evolución de las tarifas. En el caso español, se planteó la posibilidad de la evolución de la industria fotovoltaica española en 2015 . , que analiza el aumento de la demanda hasta los años 2020 y 2030. En su tesis, Robalino diseña y simula un sistema fotovoltaico para obtener una certificación LEED en el rubro energía en la empresa SOLNFRA en la ciudad de Quito, el sistema está diseñado por 12 paneles solares instalados en 8 en serie y 4 en paralelo, los cuales sirven para cubrir la demanda de iluminación, que en el peor de los casos asciende a 2.374,75 W. Se incluye una simulación numérica del sistema, obteniendo gráficas de potencia en el escenario más desfavorable, obteniendo curvas de potencia a la salida del panel fotovoltaico e inversor. Luego se realizó un análisis económico para determinar el costo del proyecto en 18.251,91 dólares, con un retorno de inversión en tres años y un mes. Maldonado Ramírez & Velastegui Almeida, 2022). 21 Maldonado en su propuesta se realizó en el Golfo de Guayaquil específicamente en la comunidad de Masa 2, en la investigación se diseñó e implementó un sistema fotovoltaico independiente para una casa, el cual anteriormente los moradores de las casas obtenían energía a través de generadores a base de combustible. , las desventajas de estos generadores son el coste del combustible. Bernilla en su investigación titulada “Diseño de un Sistema de Generación Fotovoltaica para Abastecer de Electricidad al Caserío Naranjo, Distrito de Miracosta, Cajamarca”, con la población beneficiaria de 24 hogares abonados, esta investigación se realizó asumiendo que los datos de estudio tomados tienen algunos de los a los residentes con el conocimiento de la demanda de energía eléctrica, los datos de radiación solar, mediante el instrumento de medición sonarímetro; Luego de obtener estos datos, se realizaron cálculos para el tamaño de los paneles solares, controladores, acumuladores, inversores y conductores eléctricos, de la misma manera que se diseña una red secundaria monofásica de baja tensión.
En su investigación, Pinares diseñó un sistema de generación fotovoltaica conectado a la red eléctrica de 1 MW para el suministro eléctrico de una fábrica de lácteos en el departamento de Arequipa. Como dato importante en la zona de estudio tomaron la radiación solar de 6,86 KWh. m2. El problema de la investigación es el acceso a energía eléctrica de manera convencional que recorre aproximadamente 18 km. Fernández propone en su trabajo mediante el diseño de un sistema fotovoltaico para proveer de energía eléctrica en la comunidad del distrito de Poloquito en Paccha.
Escobedo propuso en su tesis el objetivo de implementar un sistema fotovoltaico para un laboratorio de computación del Coloso Nacional y Colegio Emblemático Jaén de Bracamoros, esto fomentando el uso de energías no convencionales como la energía solar, reduciendo el impacto ambiental negativo que producen las convencionales. energías. La investigación de Villafuerte tiene como objetivo aprovechar la energía solar, que luego se convierte en electricidad, minimizando la contaminación ambiental. La producción de energía de este combustible es aproximadamente del 86%. La investigación de Ramos tiene como objetivo determinar la propuesta de implementación de un sistema fotovoltaico reduciendo el costo económico del consumo eléctrico convencional en el Pabellón L de la Universidad Continental, luego de realizar el estudio de implementación de un sistema fotovoltaico para el suministro de carga. Se concluye la posibilidad de reducir el costo del consumo eléctrico utilizando un sistema fotovoltaico por su viabilidad técnica, económica y financiera.
El objetivo de Cuadros es describir una propuesta de equipamiento y evaluación económica de un sistema fotovoltaico conectado a la red del centro especial de educación básica Helen Keller en Arequipa. La investigación de Portugal tiene como objetivo determinar el diseño de un sistema fotovoltaico para una casa promedio en la ciudad de Arequipa. Los resultados de la investigación muestran que la generación de energía a costo cero será hasta la vida útil de los dispositivos, la cual es de entre 15 y 20 años dependiendo de las características de cada uno de ellos a excepción de la batería, que tiene una vida útil de 3 años.
Bases teóricas
- Energía solar
- Radiación solar
- Sistema fotovoltaico
- Componentes de sistemas conectados a la red
El sistema fotovoltaico debe ser económicamente sostenible, y la propuesta de proyecto también contribuye a la producción de electricidad ecológicamente eficiente sin impactar el medio ambiente. La energía solar fotovoltaica es una transformación directa de la radiación emitida por el sol. Esta energía se transforma gracias al llamado efecto fotovoltaico, que aprovecha las propiedades de los semiconductores llamados células fotovoltaicas. Este tipo de radiación proviene de la atmósfera como consecuencia de la dispersión de la radiación solar.
Este tipo de radiación se refleja en la superficie de la Tierra; este tipo de radiación depende del coeficiente de reflexión de la superficie. Un sistema fotovoltaico es en realidad un sistema eléctrico especial que genera energía eléctrica a partir de energía proveniente del sol. Un sistema fotovoltaico conectado a la red eléctrica convencional tiene paneles solares e inversores como componentes fundamentales.
Los sistemas fotovoltaicos independientes se instalan para el autoconsumo y generalmente estos sistemas son de pequeña escala y se instalan en lugares de difícil acceso a la electricidad convencional. El funcionamiento de un sistema fotovoltaico implica una serie de procesos de un conjunto de componentes eléctricos. Los componentes fundamentales de los sistemas conectados a la red son los módulos solares y los inversores.
Los módulos fotovoltaicos son dispositivos electrónicos que transforman la energía solar mediante el efecto fotoeléctrico. Están compuestas por células formadas por un único cristal de silicio que tienen mayor eficiencia y rendimiento en comparación con las células policristalinas. Los paneles policristalinos son los paneles habituales que se instalan en los sistemas fotovoltaicos, que son combinaciones de varios cristales de silicio, estos paneles tienen una gran resistencia y estabilidad a la intemperie.
Conceptos teóricos
Hipótesis de investigación
- Hipótesis general
- Hipótesis especificas
Variables de la investigación
- Variable de calibración
- Variable evaluativa
Operacionalización de variables
Metodología de la investigación
- Tipo de investigación
- Nivel de investigación
- Diseño de investigación
- Población
- Muestra
- Método de recolección de datos
- Instrumento de recolección de datos
La representación de la planta solar en el área central del SEIN se realizó en el software Digsilent. La simulación de cortocircuito de carga nos permite verificar los parámetros de cortocircuito y la funcionalidad del sistema eléctrico. H0=El diseño de la planta solar NO mejora el suministro eléctrico en la ciudad de Huancayo.
H1=El diseño del sistema de generación fotovoltaica SI mejora el suministro eléctrico en la ciudad de Huancayo. Diseño del sistema de generación fotovoltaica para abastecer de energía eléctrica al caserío de Naranjo, distrito de Miracosta, Cajamarca. Cómo analizar la instalación de un sistema de generación fotovoltaica para mejorar la garantía de suministro eléctrico en la ciudad de Huancayo.
Cómo diseñar un sistema fotovoltaico para la producción de electricidad en la ciudad de Huancayo. Analizar la instalación de un sistema de generación de energía fotovoltaica para asegurar el suministro eléctrico en la ciudad de Huancayo. Objetivos Específicos Diseñar un sistema de generación de energía fotovoltaica para asegurar el suministro eléctrico en la ciudad de Huancayo.
Cómo simular un sistema de generación fotovoltaica para asegurar el suministro eléctrico en la ciudad de Huancayo. Simular un sistema de generación fotovoltaica para asegurar el suministro eléctrico en la ciudad de Huancayo. Simulando un sistema de generación fotovoltaica garantiza suministro eléctrico en la ciudad de Huancayo.
Resultados
Creación del proyecto en PVsystm
La creación del proyecto se realizó en el software PVsytm. Este software nos permite modelar y simular un sistema fotovoltaico conectado a la red eléctrica.
Modelamiento del sistema fotovoltaico en el PVsyst
- Parámetros de sitio geográfico
- Orientación
- Sistema
La orientación del panel solar es hacia el norte porque está en el hemisferio sur y el panel tiene una inclinación de 25,5° con un acimut de 12°.
Simulación del sistema fotovoltaico en el PVsyst
Modelamiento del sistema fotovoltaico en el Digsilent
- Modelamiento del sistema fotovoltaico
- Modelamiento de la barra
- Modelamiento de la línea
El modelado del generador fotovoltaico con una capacidad de 1000KVA y una potencia operativa de 500 kW. La línea se mostró como una línea corta de 1 km de distancia con un voltaje de 60 kV.
Simulación del sistema fotovoltaico en el Digsilent
- Simulación del flujo de carga del sistema
- Simulación de cortocircuito del sistema
57 Los parámetros de cortocircuito en el bus son la potencia de cortocircuito de 267,52 MVA, la corriente de cortocircuito de 2,574 kA y una corriente máxima de 5,38 kA.
Prueba de hipótesis
Discusión de resultados
Se logró diseñar el sistema de generación fotovoltaica para una demanda energética de 500 kW. La simulación propone instalar 1110 paneles solares de 450 Wp cada uno, que estarán dispuestos en 15 módulos y 75 cadenas. También se instalarán 18 inversores con una capacidad de 27 kW. esto sobre un terreno de 2452m2. Se logró modelar y calcular los elementos del sistema de generación fotovoltaica en el software PVsyt, determinando dos elementos fundamentales en el sistema que son los paneles solares y los inversores. Se logró simular el sistema de generación fotovoltaica en el software Digsilent y esto permitió verificar el funcionamiento del suministro eléctrico en la ciudad de Huancayo.
Es recomendable planificar este tipo de generación fotovoltaica para encontrar grandes áreas para la implementación de sistemas fotovoltaicos. Propuesta de equipamiento y evaluación económica de un sistema solar fotovoltaico conectado a red para el Centro Educativo “Hellen Keller”, Arequipa. IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO PARA EL LABORATORIO DE INFORMÁTICA DEL COLEGIO NACIONAL “COLOSSO Y EMBLEMÁTICO JAÉN DE BRACAMOROS – JAÉN.
DISEÑO DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO PARA EL SUMINISTRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA EN LA COMUNIDAD DE POLLOQUITO, DISTRITO DE PACCHA, CHOTA, CAJAMARCA. PROPUESTA DE DISEÑO DEL SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO PARA EL SISTEMA ELÉCTRICO EN EL ANEXO DE TINCO, DISTRITO DE ALIS, PROVINCIA DE HUANCAYO DE YAUYOS Y DEPARTAMENTO DE LIMA SOCIEDAD DEL PROCESO DE LIMA, 2017. CASA STEM RESIDENCIAL EN LA CIUDAD DE AREQUIPA.
ESTUDIO DE IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA ELÉCTRICO FOTOVOLTAICO PARA EL SUMINISTRO DE ENERGÍA ELÉCTRICA A PABLELON L UNIVERSIDAD CONTINETAL - HUANCAYO, 2018. DISEÑO DE UN CONTROL ELÉCTRICO FOTOVOLTAICO HYNI POBLADO LA ALGODONERA, OLMOS - LAMBAYEQUE. DISEÑO Y SIMULACIÓN DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO PARA LA OBTENCIÓN DE LA CERTIFICACIÓN LEED EN LA CATEGORÍA ENERGÍA Y ATMÓSFERA PARA LA EMPRESA SOLINFRA DE LA CIUDAD DE QITOS.
