Diseño de una planta solar fotovoltaica conectada a la red en la Facultad de Ingeniería Mecánica : una solución sostenible para reducir costos y emisiones CO2

Abstract

El papel creciente de las fuentes renovables de energía, en particular la solar fotovoltaica, ha convertido su desarrollo en un aspecto fundamental para el futuro energético de nuestra civilización. El presente trabajo tiene como objetivo justificar la necesidad de modificar la matriz eléctrica de la Facultad de Ingeniería Mecánica en el marco de la transición energética hacia fuentes renovables. Debido a la naturaleza de las variables estudiadas, la investigación adoptó un enfoque cuantitativo, lo que permitió analizar la relación entre ellas. Se empleó un diseño experimental que posibilitó la manipulación de los parámetros electromecánicos de los principales componentes de la planta (módulos, inversores, cableado, sistemas de protección, monitoreo y control), así como otros elementos propios del diseño. Asimismo, se verificó la disponibilidad de los recursos necesarios para la implementación de una planta solar fotovoltaica (PSFV) en la facultad, considerando la compatibilidad de su infraestructura con los requerimientos de instalación, lo que evidencia la necesidad urgente de desarrollar políticas de eficiencia energética en las que el uso de sistemas automatizados inteligentes desempeñe un papel determinante. Finalmente, se hace un estudio Económico Financiero que demuestra la viabilidad del proyecto en escenarios diversos como incentivos fiscales, financiamiento externo y uso de baterías.

The growing role of renewable energy sources, particularly solar photovoltaics, has made their development a fundamental aspect for the energy future of our civilization. This work aims to justify the need to modify the electrical grid of the Faculty of Mechanical Engineering within the framework of the energy transition toward renewable sources. Due to the nature of the variables studied, the research adopted a quantitative approach, which allowed for the analysis of the relationship between them. An experimental design was used that enabled the manipulation of the electromechanical parameters of the plant's main components (modules, inverters, wiring, protection, monitoring, and control systems), as well as other design elements. Likewise, the availability of the necessary resources for the implementation of a solar photovoltaic plant (PSFV) at the faculty was verified, considering the compatibility of its infrastructure with the installation requirements. This highlights the urgent need to develop energy efficiency policies in which the use of intelligent automated systems plays a decisive role. Finally, an economic and financial study is conducted to demonstrate the project's viability under various scenarios, including tax incentives, external financing, and battery use.