Evaluación de la favorabilidad económica de sistemas fotovoltaicos en Colombia, a partir de la optimización de la inversión en función de las condiciones de demanda y la irradiación solar con base en el modelo económico de D. Yogi Goswami

Abstract

En la actualidad la generación de energía se encuentra como uno de los principales retos que enfrenta la ciencia debido a la limitación de recursos y los efectos adversos que generan las fuentes convencionales. Por lo que, hoy en día existen diferentes métodos de cogeneración que permiten suplir la necesidad energética y a su vez no perturban nocivamente el medioambiente. La producción de energía por medio de la captación solar es uno de los métodos más destacados por su eficiencia creciente en el tiempo, facilidad de instalación y porque además en el caso de los paneles fotovoltaicos están compuestos por uno de los materiales más abundantes de la tierra, el silicio. Cada vez son más los países que incentivan la implementación de sistemas fotovoltaicos como forma de generación energética, impulsadas por legislaciones que le exponen al usuario las ventajas económicas y ambientales que conlleva su uso. El escenario de estudio de esta investigación es Colombia, un país ubicado en Sur América que cuenta con un amplio territorio y diferentes condiciones climatológicas que lo convierten en un lugar con un gran potencial solar. Colombia cuenta con diferentes leyes que promueven la implementación fotovoltaica como es el caso de la 1715 de 2015 siendo una respuesta a la diferencia de condiciones energéticas en su territorio. En esta investigación se evalúa la aplicación de sistemas fotovoltaicos en dos locaciones específicas, Bogotá y la Guajira, las cuales presentan condiciones de estudio interesantes. El análisis en estas zonas se basa en la rentabilidad económica que se presenta bajo ciertas condiciones y si resulta factible o no la instalación de sistemas fotovoltaicos en estas regiones. Para realizar el análisis económico se tienen en cuenta los parámetros de evaluación expuestos por Yogi Goswami como lo son, el VAN, la TIR y el LCOE para sistemas fotovoltaicos. Para obtener la factibilidad máxima posible se busca la implementación de un método de optimización denominado programación lineal que da como resultado el sistema fotovoltaico con la rentabilidad optima evaluada en la vida útil del sistema. Mediante un algoritmo construido en base a programación lineal y parámetros económicos, solares, de financiamiento y de demanda se busca un sistema con la rentabilidad máxima en dos sectores de Colombia para zonas no-interconectadas que puedan ser una solución para la demanda energética. Teniendo el sistema ideal se puede hacer un examen detallado de los proyectos fotovoltaicos contrastando la información con la que presenta la energía hídrica en Colombia la cual es la fuente principal permitiendo una toma de decisiones idónea. At the present time, the generation of energy is one of the main challenges facing science due to the limited resources and adverse effects generated by conventional sources. Therefore, at present, there are different cogeneration methods that allow to supply the energy need and in turn, don’t harm the environment. The production of energy by means of solar capture is one of the most outstanding methods for its increasing efficiency over time, ease of installation and because in the case of photovoltaic panels are composed of one of the most abundant materials on earth, the silicon. Increasingly countries are encouraging the implementation of photovoltaic systems as a form of energy generation, driven by legislation that exposes the user to the economic and environmental benefits of their use. The stage to and object of study of this research is Colombia, a country located in South America that has a wide territory and different weather conditions that make it a place with high solar potential. Colombia has different laws that promote photovoltaic implementation, as in the case of 1715 of 2015, being a response to the difference of energy conditions in their territory. This research evaluates the application of photovoltaic systems in two specific locations, Bogotá and La Guajira, which present interesting study conditions. The analysis in these areas is based on the economic profitability that occurs under certain conditions and whether the installation of photovoltaic systems in these regions is feasible or not. In order to carry out the economic analysis, account is taken of the evaluation parameters described by Yogi Goswami as they are, the NPV, the IRR and the LCOE for photovoltaic systems. With the purpose of obtain the maximum possible feasibility, the implementation of an optimization method called linear programming that results in the photovoltaic system with the optimum profitability evaluated in the life of the system. Through an algorithm built on linear programming and economic, solar, financing and demand parameters, a system with maximum profitability is sought in two sectors of Colombia for non-interconnected areas that can be a solution for energy demand. Having the ideal system can be done a detailed examination of the photovoltaic projects contrasting the information presented by the water energy in Colombia which is the main source allowing a suitable decision making.