Determinación de porcentajes de la reducción de dependencia de la red eléctrica con el uso de sistemas fotovoltaicos conectados a la red

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.62943/rig.v3n2.2024.97

Palabras clave:

Energía solar fotovoltaica, Autoconsumo residencial, Reducción de dependencia energética, Sostenibilidad, Eficiencia energética

Resumen

Este estudio evalúa la eficacia de los sistemas fotovoltaicos conectados a la red para reducir la dependencia energética de hogares residenciales. Analizando datos de 50 viviendas equipadas con sistemas de 3 a 10 kWp, se observó una significativa reducción en la dependencia de la red eléctrica, variando del 58% en invierno al 100% en verano. La capacidad del sistema mostró una correlación positiva con la reducción de dependencia, aunque factores como patrones de consumo y condiciones climáticas también influyen considerablemente. Económicamente, los sistemas demostraron ser viables con tiempos de retorno de inversión entre 7.2 y 8.5 años. Ambientalmente, se estimó una reducción de emisiones de CO2 de 1,875 a 3,625 kg/año por sistema. El estudio revela la necesidad de enfoques personalizados en el diseño e implementación de estos sistemas, considerando la variabilidad estacional y las características específicas de cada hogar. Se identificaron desafíos futuros como la gestión de la intermitencia y la adaptación de marcos regulatorios, así como oportunidades en tecnologías emergentes de almacenamiento y gestión de demanda. Los resultados subrayan el potencial significativo de los sistemas fotovoltaicos residenciales para contribuir a la sostenibilidad energética y la mitigación del cambio climático.

Citas

. International Energy Agency, "World Energy Outlook 2023," IEA, Paris, 2023.

. N. M. Kumar et al., "Solar energy: Market potential and contribution to energy system," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 149, p. 111421, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111421

. T. Sousa et al., "Peer-to-peer and community-based markets: A comprehensive review," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 104, pp. 367-378, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.01.036

. IRENA, "Renewable Power Generation Costs in 2020," International Renewable Energy Agency, Abu Dhabi, 2021.

. M. Obi and R. Bass, "Trends and challenges of grid-connected photovoltaic systems – A review," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 58, pp. 1082-1094, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.12.289

. Y. Parag and B. K. Sovacool, "Electricity market design for the prosumer era," Nature Energy, vol. 1, no. 4, pp. 1-6, 2016. DOI: https://doi.org/10.1038/nenergy.2016.32

. J. Hoppmann et al., "The economic viability of battery storage for residential solar photovoltaic systems – A review and a simulation model," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 39, pp. 1101-1118, 2014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.07.068

. R. Luthander et al., "Photovoltaic self-consumption in buildings: A review," Applied Energy, vol. 142, pp. 80-94, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.12.028

. G. R. Pillai et al., "Prosumer-based energy ecosystem in smart cities: A comprehensive review," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 145, p. 111071, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2021.111071

. D. Parra et al., "An interdisciplinary review of energy storage for communities: Challenges and perspectives," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 79, pp. 730-749, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.05.003

. J. Jurasz et al., "A review on the complementarity of renewable energy sources: Concept, metrics, application and future research directions," Solar Energy, vol. 195, pp. 703-724, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.solener.2019.11.087

. R. McKenna et al., "On the development and performance of a fully renewable European energy system," Renewable Energy, vol. 185, pp. 1395-1409, 2022.

. S. Ø. Jensen et al., "IEA EBC annex 67 energy flexible buildings," Energy and Buildings, vol. 155, pp. 25-34, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2017.08.044

. R. A. Lopes et al., "Cooperative energy management system for residential PV prosumers in a local electricity market," Applied Energy, vol. 283, p. 116277, 2021.

. J. Koskela et al., "Using a time series database for energy flexibility analysis in smart buildings," Energy and Buildings, vol. 202, p. 109352, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2019.109352

. A. Jäger-Waldau, "Snapshot of photovoltaics—February 2023," Energies, vol. 16, no. 5, p. 2254, 2023. DOI: https://doi.org/10.1051/epjpv/2023016

. S. Rodrigues et al., "Economic feasibility analysis of small scale PV systems in different countries," Solar Energy, vol. 131, pp. 81-95, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.solener.2016.02.019

. V. Fthenakis and H. C. Kim, "Land use and electricity generation: A life-cycle analysis," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 13, no. 6-7, pp. 1465-1474, 2009. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2008.09.017

. R. Frischknecht et al., "Life Cycle Inventories and Life Cycle Assessment of Photovoltaic Systems," International Energy Agency (IEA) PVPS Task 12, Report T12-19:2020, 2020.

. P. D. Lund et al., "Review of energy system flexibility measures to enable high levels of variable renewable electricity," Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 45, pp. 785-807, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.01.057

. Y. Zhou et al., "Socio-economic transition toward renewable energy production? Technological innovation, employment, and inequality," Energy Economics, vol. 104, p. 105691, 2021.

Publicado

2024-07-31

Cómo citar

Jácome Amores, J. M., Pazuña Naranjo, W. P., & Corrales Bonilla, J. I. (2024). Determinación de porcentajes de la reducción de dependencia de la red eléctrica con el uso de sistemas fotovoltaicos conectados a la red. Revista Ingenio Global, 3(2), 5–21. https://doi.org/10.62943/rig.v3n2.2024.97

Número

Sección

Artículos