Estudio de la capacidad de un sistema energético fotovoltaico para proveer energía al AA. HH Bello Amanecer, Nuevo Chimbote

Abstract

La presente investigación determina la capacidad de un sistema fotovoltaico para proveer energía eléctrica al AA. HH Bello Amanecer en Nuevo Chimbote. El estudio utilizó una metodología no experimental descriptiva con enfoque cuantitativo, considerando una población de 25 viviendas y 1 espacio comunitario proyectada a 15 años mediante la tasa de crecimiento poblacional de Ancash del 1.18%. La demanda energética total calculada fue de 15,469 W con un consumo diario de 27,857.5 Wh,. Los datos de irradiación solar de la NASA registraron una radiación promedio de 5.28 kWh/m²/día, con valores entre 3.78 y 6.29 kWh/m²/día, y temperatura promedio de 20.18°C. El dimensionamiento del sistema determinó una potencia pico de 8,353.79 Wp. Se seleccionaron 16 paneles bifaciales ASTRONERGY de 610 Wp configurados en 2 cadenas en serie de 8 módulos en paralelo, alcanzando 9.76 kWp. El almacenamiento comprende 24 baterías OPzV BAE de 2V/1750Ah en serie (48V nominales, 79.5 kWh totales) y un inversor MUST PH30-10048-T de 10 kW. La simulación en PVsyst validó el diseño con fracción solar del 100% y cero pérdidas de carga anual. La energía disponible anual fue 17,592 kWh, suministrando 10,170 kWh al usuario y cubriendo completamente la demanda, con un excedente de 6,973 kWh anuales. Además, el análisis económico determinó un CAPEX de US$ 37,757.46, OPEX anual de US$ 415.33 y LCOE de 0.45 US$/kWh. La evaluación de rentabilidad mostró un VAN negativo de -S/ 122,656.56 comparado con la tarifa convencional, indicando que, aunque el sistema es técnicamente viable y garantiza autonomía energética total, la conexión a red convencional resulta económicamente más favorable en el horizonte de 20 años