Diseño de un generador fotovoltaico para la integración a un sistema híbrido PV-Gen en LitoPlas S. A.

Abstract

Este proyecto tiene como propósito el diseño y estudio de factibilidad de la integración de un sistema de generación de energía con capacidad instalada de 1MW en la empresa LitoPlas S.A. basado en tecnología solar fotovoltaica. Se busca la transición hacia fuentes de energía renovable que beneficie tanto a la empresa como a la sociedad y el medio ambiente. El trabajo parte de recopilar de información de proyectos, patentes y artículos para ampliar el conocimiento y tener bases sólidas en el diseño de la instalación. Posteriormente, se realiza un estudio climatológico por años de la zona para determinar la radiación y generar escenarios a los que posiblemente se pueda ver afectada o beneficiada la generación de energía. Siguiendo los lineamientos planteados por las Naciones Unidas, el proyecto apunta a contribuir a los objetivos de desarrollo sostenible. También se tuvo en cuenta los aspectos económicos más importantes como las proyecciones de la inflación en Colombia, el precio del gas natural y la tasa de descuento. Se establecieron los requerimientos y se generaron 4 alternativas que los cumplen. Posteriormente se usa el método AHP para determinar la mejor alternativa según los criterios: disponibilidad energética, confiabilidad, rentabilidad e impacto ambiental en la que finalmente, la alternativa con estructura fija y sin almacenamiento fue la seleccionada. Los resultados del desarrollo del proyecto proporcionan suficiente información para considerar si la realización del proyecto es viable para la construcción del sistema. Estos resultados fueron obtenidos mediante simulaciones y cálculos. En el cual, se realizó el estudio financiero en los que se consideraron el presupuesto de $3.600M (CAPEX), Inversiones por año en mantenimiento de $36M (OPEX), retorno de inversión del 155% a 5 años, y disponibilidad energética de 2111 GWh/año con un ahorro de 760 Ton CO2e.

The purpose of this project is the design and feasibility study of the integration of a power generation system with an installed capacity of 1MW in the company LitoPlas S.A. based on photovoltaic solar technology. The transition to renewable energy sources that benefits both the company and society, and the environment is sought. The work begins by compiling information on projects, patents and articles to expand knowledge and have solid foundations in the design of the installation. Subsequently, a climatological study is carried out for years in the area to determine the radiation and generate scenarios that could possibly affect or benefit the generation of energy. Following the guidelines set forth by the United Nations, the project aims to contribute to the objectives of sustainable development. The most important economic aspects were also taken into account, such as projections of inflation in Colombia, the price of natural gas and the discount rate. The requirements were established, and 4 alternatives were generated that meet them. Subsequently, the AHP method is used to determine the best alternative according to the criteria: energy availability, reliability, profitability and environmental impact in which, finally, the alternative with a fixed structure and without storage was selected. The results of the development of the project provide enough information to consider whether the realization of the project is feasible for the construction of the system. These results were obtained through simulations and calculations. In which, the financial study was conducted in which the budget of $3,600M (CAPEX), investments per year in maintenance of $36M (OPEX), return on investment of 155% at 5 years, and energy availability of 2111 were considered. GWh/year with a saving of 760 Ton CO2e.