Implementación de un sistema fotovoltaico de 100 KW, para vivienda modular en el campamento minero Toquepala de la empresa Southern Perú Cooper Corporation

Abstract

En el contexto energético actual, con un mercado liberalizado y un escenario medioambiental de reducción de emisiones, se configura la necesidad de un futuro orientado hacia la diversificación de las distintas fuentes de energía, con un aumento significativo en la utilización de energías limpias y en la eficiencia energética. Esta situación abre la libre competencia a aquellos agentes que cumpliendo los temas medioambientales consigan reducir los costos de generación. En este contexto actual de este proyecto surge, el estudio técnico económico de una planta de ciclo combinado híbrida solar. El aporte de energía solar supone una diversificación de la fuente de energía empleada mediante una fuente totalmente limpia, y puede suponer un ahorro importante, lo cual implicaría un ahorro económico y una reducción significativa de las emisiones toxicas, provocadas por la central térmica que opera y suministra energía actualmente al campamento minero. El capítulo I pretende dar una perspectiva de las generalidades, que haga explícitos los conceptos y supuestos que dan origen a la propuesta que presento para la implementación de un sistema fotovoltaico de 100 KW, para vivienda modular en el campamento minero Toquepala. El capítulo II pretende dar una sólida perspectiva teórica, que haga explícitos los conceptos y supuestos que dan origen a la propuesta que se presenta para la implementación de un sistema fotovoltaico para campamentos mineros. Así mismo pretende dar una base teórica de la nueva tecnología, existente en el mercado eléctrico. La cual facilitara la selección técnica, de los equipos eléctricos usados. El en capítulo III se pretende demostrar que la mejor alternativa para suministro de energía eléctrica debe realizarse con la implementación de un sistema fotovoltaico. Se hará una comparación de rendimiento entre el tipo de suministro actual, y el tipo de suministro de energía mediante sistemas fotovoltaicos planteado, para vivienda modular. El objetivo principal del capítulo V es describir los modelos de los elementos de un sistema independiente PV: generador fotovoltaico, la batería, controlador, inversor y de carga. La modelización de la instalación fotovoltaica se basa en bloques modulares, como se ilustra en la Figura 5.1. La estructura modular facilita la modelización de las estructuras del sistema y el reemplazo de otros elementos. Dentro de este marco se incorpora las leyes pertinentes para su análisis. Finalmente, se considera la respuesta frente a la aplicación de estímulos. El capítulo VI contempla las condiciones de operación técnicas y ambientales del proyecto, así como la ingeniería básica de diseño y dimensionamiento del sistema fotovoltaico para la vivienda modular estándar, siendo este el punto más importante del capítulo, en este capítulo se pretende presentar un método que sea comprensible por su sencillez y a la vez que sirva como primera aproximación en el dimensionamiento de un sistema fotovoltaico. Finalmente se mencionan los criterios de seguridad y daños de origen eléctrico. El objetivo del capítulo VII es mostrar el comportamiento del sistema diseñado simulando su funcionamiento en condiciones climatológicas representativas de un año meteorológico típico. De esta forma se permiten presentar resultados de la producción de energía eléctrica. En este capítulo se hará el balance de energía eléctrica, en una primera parte se identificara y cuantificara los consumos de cada área de la vivienda modular estándar. A partir del balance de energía se analizara como se esta utilizando la energía y se elaboraran medidas de ahorro con el objetivo de reducir los costos por el consumo de la energía. El capítulo VIII da un sustento económico y ambiental al modelo planteado, el cual se demuestra mediante un análisis financiero considerando los costos de implementación, operación y consumo de energía. Por ende la alternativa propuesta, de implementación de un sistema fotovoltaico de 1 00 KW para una vivienda modular estándar en el campamento minero de la empresa Southern Perú Cooper Corporation - Toquepala, se fortalece, por ser la alternativa más rentable, comparada con el tipo de suministro mediante grupos electrógenos.