UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES COORDINACIÓN DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

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1 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES COORDINACIÓN DE INGENIERÍA ELÉCTRICA SELECCIÓN DE SISTEMAS ALIMENTADORES EÓLICOS, FOTOVOLTAICOS O HÍBRIDOS PARACOMUNIDADES AISLADAS POR: ROBERTO MANUEL MATUTE OLIVER INFORME DE PASANTÍA PRESENTADO ANTE LA ILUSTRE UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR COMO REQUISITO PARCIAL PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO ELECTRICISTA Sartenejas, Junio de 2010

2 UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES COORDINACIÓN DE INGENIERÍA ELÉCTRICA SELECCIÓN DE SISTEMAS ALIMENTADORES EÓLICOS, FOTOVOLTAICOS O HÍBRIDOS PARACOMUNIDADES AISLADAS POR: ROBERTO MANUEL MATUTE OLIVER REALIZADO CON LA ASESORÍA DE: TUTOR ACADÉMICO: ROBERTO ALVES TUTOR INDUSTRIAL: MANUEL BOLÍVAR INFORME DE PASANTÍA PRESENTADO ANTE LA ILUSTRE UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR COMO REQUISITO PARCIAL PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO ELECTRICISTA Sartenejas, Junio de 2010

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4 SELECCIÓN DE SISTEMAS ALIMENTADORES EÓLICOS, FOTOVOLTAICOS O HÍBRIDOS PARACOMUNIDADES AISLADAS Presentado por: Roberto Manuel Matute Oliver RESUMEN El aprovechamiento de las fuentes energéticas renovables, particularmente del viento y el sol, para generar electricidad ha experimentado un gran auge a nivel mundial en las últimas décadas y Venezuela no debe ignorar este hecho. Si a esto se agregan las necesidades de su población en cuanto al servicio eléctrico, el importante recurso eólico y solar de nuestro país y las ventajas de su transformación en energía eléctrica para su consumo se puede justificar la labor que realiza la Fundación para el Desarrollo del Servicio Eléctrico (FUNDELEC) mediante el Programa Sembrando Luz, que consiste en instalar sistemas de energías renovables en comunidades aisladas, indígenas y fronterizas. Así, surge en FUNDELEC la necesidad de elaborar una metodología teórico-práctica que permita seleccionar el mejor sistema de generación eólica y/o fotovoltaica autónomo en cuanto a características técnicas y económicas se refiere, para electrificar una comunidad con características determinadas. En esta pasantía se elaboró dicho manual metodológico aplicable a comunidades remotas, alejadas de la red eléctrica convencional y con un potencial eólico y/o solar considerable. Su contenido permite escoger entre la generación eólica, fotovoltaica y su combinación en un sistema híbrido, así como la incorporación o no de una planta diésel como respaldo, además de considerar la factibilidad técnica y económica del sistema y la inversión que requiere. Finalmente se incluye un ejemplo práctico donde se emplea la metodología elaborada en una comunidad aborigen llamada Malymakyruu, ubicada en el Estado Zulia. iv

5 ÍNDICE GENERAL RESUMEN... iv ÍNDICE GENERAL... v ÍNDICE DE TABLAS... viii ÍNDICE DE FIGURAS... ix INTRODUCCIÓN... 1 CAPÍTULO DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA... 3 CAPÍTULO FUNDAMENTOS TEÓRICOS ) Energías Renovables ) Definición ) Tipos ) Energía Solar Fotovoltaica ) Principio de Funcionamiento ) Terminología Básica ) Sistemas Fotovoltaicos Aislados ) Energía Eólica ) Principio de Funcionamiento ) Energía y Potencia en el Viento ) Sistemas Eólicos Aislados ) Sistemas Híbridos CAPÍTULO DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA METODOLOGÍA CAPÍTULO EVALUACIÓN DEL POTENCIAL EÓLICO Y SOLAR ) Potencial Solar Fotovoltaico ) Datos Disponibles ) Evaluación de los Datos ) Potencial Eólico ) Datos de Viento Disponibles v

6 4.2.2) Evaluación de los Datos ) Selección de Alternativas a Considerar CAPÍTULO ESTIMACIÓN DE LA DEMANDA ELÉCTRICA ) Carga Actual ) Censo de Carga ) Estimación de la Carga Eléctrica ) Planificación de Carga Futura ) Ejemplos Típicos CAPÍTULO ESPECIFICACIÓN DE LAS ALTERNATIVAS DE GENERACIÓN ) Bloque de Generación ) Estimación de la Pérdidas Energéticas ) Alternativa Fotovoltaica ) Alternativa Eólica ) Alternativa Eólica Fotovoltaica ) Generación Diésel ) Bloque de Acumulación ) Cargador de Baterías o Controlador de Carga ) Banco de Baterías ) Bloque de Carga ) Inversor de Tensión ) Cargas AC/DC ) Cableado y Otros Elementos CAPÍTULO ANÁLISIS DE COSTOS, COMPARACIÓN Y SELECCIÓN ) Bloque de Generación ) Generación Fotovoltaica ) Generación Eólica ) Generación Diésel ) Bloque de Acumulación ) Bloque de Carga vi

7 7.4) Costo Total CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS APÉNDICES APÉNDICE A APÉNDICE B APÉNDICE C APÉNDICE D APÉNDICE E APÉNDICE F APÉNDICE G APÉNDICE H APÉNDICE I APÉNDICE J APÉNDICE K APÉNDICE L vii

8 ÍNDICE DE TABLAS Tabla 4.1. Ubicación de estaciones climáticas del Servicio de Meteorología de la Aviación Tabla 4.2. Insolación diaria (Promedios Mensuales y Anual) en KWh/m 2 registradas en las estaciones del Servicio de Meteorología de la Aviación, estado Zulia Tabla 4.3. Insolación diaria promedio (mes por mes durante ) y otros datos para la cuadrícula de la Figura Tabla 4.4. Velocidad de viento promedio mensual en m/s registrada en la estación La Cañada del Servicio de Meteorología de la Aviación, estado Zulia Tabla 4.5. Velocidad de viento promedio mensual y anual, entre 1983 y 1993, a 10 metros de altura para la cuadrícula de la Figura Tabla 5.1. Resumen del consumo eléctrico en Malymakyruu Tabla 5.2. Consumos Típicos en Vatios (W) de algunos electrodomésticos Tabla 5.3. Demanda eléctrica máxima por vivienda de los sistemas instalados por FUNDELEC 45 Tabla A.1. Insolación diaria promedio para Malymakyruu en superficies inclinadas Tabla A.2. Densidad de potencia eólica en función de la altura para Malymakyruu Tabla A.3. Capacidad en Wh y en Ah del banco de baterías, a distintas tensiones, para uno (1) y tres (3) días de autonomía del sistema de Malymakyruu Tabla A.4. Resumen de costos de inversión inicial y totales (en valor presente) de cada alternativa para el sistema propuesto de Malymakyruu Tabla B.1. Ejemplo de cálculo de la producción anual de energía para un aerogenerador Tabla C.1. Comparación de inversores/cargadores eólicos de la Serie FX, marca Outback Tabla J.1. Costos iniciales y totales en valor presente para cada alternativa de generación en Malymakyruu viii

9 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1.1. Organigrama del Programa Sembrando Luz, FUNDELEC... 4 Figura 2.1. Masa de Aire... 7 Figura 2.2. Hora Solar Pico... 8 Figura 2.3. Curva característica V-I de un Panel Fotovoltaico... 9 Figura 2.4. Ciclo de Carga de las Baterías IUoU Figura 2.5. Vientos Alisios en el continente americano Figura 2.6. Capacidad Instalada Eólica a Nivel Mundial Figura 2.7. Turbinas eólicas (a) de eje horizontal y (b) de eje vertical Figura 2.8. Componentes de un Aerogenerador Figura 2.9. Turbinas de viento (a) con rotor a barlovento y (b) con rotor a sotavento Figura Configuración básica de un sistema híbrido eólico fotovoltaico Figura Sistema Híbrido en Jacuque, Edo. Falcón Figura 3.1. Diagrama de Flujo de la metodología desarrollada en este trabajo Figura 4.1. Posición geográfica de las estaciones del Servicio de Meteorología de la Aviación.. 27 Figura 4.2. Insolación diaria promedio anual entre 1983 y Figura 4.3. Cuadrícula del estado Zulia Figura 4.4. Coeficientes de rugosidad sugeridos para distintos tipos de terreno Figura 4.5. Velocidad de viento promedio anual entre 1983 y Figura 5.1. Demanda eléctrica de diseño sugerida por Bornay para una residencia Figura 5.2. Sistemas fotovoltaicos instalados en comunidades bolivianas Figura 6.1. Sistema híbrido con el controlador Sunny Island 5048 y otros controladores SMA.. 60 Figura A.1. Arreglo fotovoltaico + Controlador de Carga para alternativa híbrida (a) y alternativa fotovoltaica (b) Figura A.2. Resumen de los costos iniciales y totales en valor presente de cada alternativa de generación para Malymakyruu Figura A.3. Distribución de costos por elemento del sistema híbrido propuesto en la inversión inicial y en el costo total en valor presente neto Figura A.4. Costos futuros de la alternativa Eólica + Fotovoltaica + Diésel Figura B.1. Curva de Potencia vs. Velocidad de Viento del Aerogenerador Bornay Inclin Figura K.1. Distribución de Costos en VPN (Alternativa Fotovoltaica) Figura K.2. Distribución de Costos en VPN (Alternativa Fotovoltaica + Diésel) ix

10 Figura K.3. Distribución de Costos en VPN (Alternativa Eólica) Figura K.4. Distribución de Costos en VPN (Alternativa Eólica + Diésel) Figura K.5. Distribución de Costos en VPN (Alternativa Eólica + Fotovoltaica) Figura K.6. Distribución de Costos en VPN (Alternativa Eólica + Fotovoltaica + Diésel) Figura L.1. Esquema del sistema híbrido propuesto para Malymakyruu x

11 1 INTRODUCCIÓN La comunidad indígena Malymakyruu, ubicada en la Península de la Guajira, es una de las seleccionadas por el Programa Sembrando Luz que lleva a cabo la Fundación para el Desarrollo del Servicio Eléctrico (FUNDELEC) para ser electrificada mediante el aprovechamiento del recurso energético renovable que posee dicha región del Estado Zulia. Esta comunidad se usa como ejemplo para aplicar la metodología que se plantea en este trabajo. Sembrando Luz ha instalado hasta hoy más de 1400 sistemas fotovoltaicos de baja potencia en diversas regiones del país, así como un sistema híbrido eólico-fotovoltaico, incluyendo a pequeñas poblaciones que no gozaban de electricidad en el uso y disfrute del servicio eléctrico, incrementando considerablemente su calidad de vida y cubriendo las necesidades energéticas básicas de sus hogares, escuelas, centro de salud, comedores y otros centros de importancia para su desarrollo. En ese sentido, se planteó desarrollar una metodología que permitiera diseñar y comparar técnica y económicamente las distintas alternativas de generación eléctrica que utilicen el importante recurso solar y eólico de nuestro país mientras se electrifican comunidades remotas que actualmente no posean servicio eléctrico o, en el mejor de los casos, utilicen pequeñas plantas eléctricas para suplir parte de sus necesidades energéticas. Dicha metodología permite especificar y escoger el sistema alimentador más viable y económico entre las siguientes opciones: Sistema fotovoltaico puro Sistema fotovoltaico con respaldo diésel Sistema eólico puro Sistema eólico con respaldo diésel Sistema híbrido eólico-fotovoltaico Sistema híbrido eólico-fotovoltaico con respaldo diésel De esta manera, se plantea un método para intentar minimizar los costos de la inversión requerida por la instalación del sistema garantizando el abastecimiento confiable de la carga eléctrica conectada a él de una forma ecológica y amigable con el ambiente.

12 2 Para lograr lo anterior es necesario, entre otras cosas, conocer o estimar la demanda eléctrica de la comunidad a electrificar, las características del viento y de la radiación solar en la zona o en alguna locación cercana y luego especificar cada equipo de los que conforman el sistema alimentador de tal forma que sea capaz de generar la potencia y la energía requeridas por la comunidad con el potencial eólico y/o solar disponible. Cabe destacar que comúnmente el consumo eléctrico de las familias habitantes de las comunidades que aquí se tratan es, cuando existe, muy bajo con respecto al típico en las grandes ciudades. Una vez especificado cada componente de los sistemas que se evaluarán como alternativa se debe proceder a un análisis de costos de inversión, operación y mantenimiento durante la vida útil de los mismos para finalmente evaluar y comparar las distintas opciones y seleccionar la más conveniente desde el punto de vista técnico-económico. Cada uno de estos procedimientos se explica a lo largo de este informe. Para su elaboración se plantearon los siguientes objetivos: Objetivo General: Desarrollar una metodología aplicable a comunidades remotas, alejadas de la red eléctrica nacional, que permita especificar y seleccionar la mejor configuración para un sistema aislado y autónomo de generación eléctrica a partir de energía solar fotovoltaica y/o eólica con o sin respaldo diésel. Objetivos Específicos: Definir criterios que permitan determinar, a partir de información sobre el potencial eólico y solar de la comunidad o su cercanía, las alternativas viables de generación eléctrica (eólica, fotovoltaica o ambas) para abastecer la comunidad escogida. Describir la metodología para: estimar la demanda eléctrica de la comunidad que se desea electrificar, evaluar el potencial eólico y solar en la zona donde se encuentra la comunidad, especificar los componentes de los sistemas alimentadores a considerar y estimar y analizar los costos asociados a cada sistema. Establecer un procedimiento para escoger la opción más favorable desde el punto de vista técnico-económico entre las alternativas estudiadas. Incentivar la diversificación de las fuentes de energía utilizadas en el país para generar electricidad, promoviendo el uso de energías limpias y renovables que no contaminen el medio ambiente.

13 CAPÍTULO 1 DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA La Fundación para el Desarrollo del Servicio Eléctrico (FUNDELEC) es un ente adscrito al Ministerio del Poder Popular para la Energía Eléctrica que lleva a cabo actualmente el Programa Sembrando Luz, el cual está dirigido a la atención de necesidades energéticas básicas en comunidades aisladas, indígenas y fronterizas de Venezuela con el uso de energías renovables. Tiene su sede principal en la Torre Sur de PDVSA, Avenida Libertador, La Campiña. FUNDELEC es una fuente de información técnica, objetiva y veraz cuyo interés es asistir la sustentabilidad del sector eléctrico en el país. Así mismo, el rol de la fundación está hoy centrado en la difusión de la problemática que afecta al sector, involucrando empresas públicas, privadas y mixtas, así como al gobierno nacional, en soluciones energéticas para la población venezolana, poniendo al alcance de todos algunas de las alternativas viables como lo son las energías renovables. Busca, por otro lado, ser punto de encuentro entre los usuarios, las empresas y los responsables de aplicar políticas energéticas y de controlar que el servicio eléctrico se cumpla de acuerdo a las normas. Misión: Contribuir al más adecuado desarrollo del sector eléctrico mediante la provisión del soporte técnico profesional al Ejecutivo Nacional en relación con el ordenamiento y la racionalización del Sector Eléctrico Venezolano, así como a la consolidación de la función reguladora del Estado en materia de prestación y uso del servicio eléctrico. Visión: Es la de una organización pública para servir eficientemente y con un alto nivel de profesionalismo y excelencia a los propósitos del Ejecutivo Nacional, en el sentido de modernizar y reformar el Sector Eléctrico Venezolano, para asegurar la prestación de un servicio que propicie el bienestar y el desarrollo económico y social.

14 4 A través del Programa Sembrando Luz la fundación promueve el desarrollo y la diversificación del sector eléctrico del país, ya que hace uso de energías renovables como solar fotovoltaica y eólica para cubrir algunas necesidades energéticas de la población. También se propicia y se logra, con esta estrategia, profundizar la integración e intercambio tecnológico con otros países como Cuba y España, los cuales han desarrollado enormemente su potencial energético solar y eólico. Organigrama: Se puede observar el organigrama del Programa Sembrando Luz de FUNDELEC en la Figura 1.1. Figura 1.1. Organigrama del Programa Sembrando Luz, FUNDELEC

15 CAPÍTULO 2 FUNDAMENTOS TEÓRICOS 2.1) Energías Renovables La electricidad ha sido un factor fundamental en el desarrollo económico, social, tecnológico y cultural de la humanidad. Para obtener la Energía Eléctrica que el mundo requiere todos los días, debe transformarse la energía proveniente de recursos naturales como el agua, el viento, la radiación solar, el petróleo, el gas natural, entre otros. En función del recurso natural de donde se obtenga la energía, ésta se puede clasificar en dos grandes grupos: Energías Renovables y No Renovables ) Definición Se entienden por energías renovables las que se obtienen de recursos de la naturaleza que no se agotan al utilizarlos porque mediante mecanismos naturales se renuevan, a diferencia de las no renovables, las cuales provienen de recursos energéticos agotables. En la actualidad, las fuentes energéticas más utilizadas para generar electricidad son los combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas natural), la energía nuclear y la energía hidráulica. Las dos primeras son no renovables mientras que la hidráulica, la cual proviene del agua en movimiento (ríos, caídas de agua, etc.), es renovable. Mientras tanto, otros recursos energéticos renovables como el viento o la radiación solar también pueden utilizarse para generar energía eléctrica y tienen como primera ventaja la posibilidad de ser explotados o aprovechados ilimitadamente porque se renuevan mucho más rápido de lo que podemos consumirlos. A su vez, las energías renovables se pueden clasificar en contaminantes y no contaminantes, las últimas también llamadas energías limpias o verdes ) Tipos Las contaminantes son las que emiten, durante su aprovechamiento por el hombre, productos que inciden negativamente en el medio ambiente. Una de ellas es la biomasa.

16 6 Las no contaminantes, también llamadas energías verdes o limpias, tienen como segunda ventaja, además de su posible aprovechamiento ilimitado, la característica de no generar, al ser aprovechadas, subproductos capaces de dañar o desfavorecer al ambiente. En este trabajo, cuyo objetivo es servir de manual para seleccionar sistemas que permitan electrificar comunidades aisladas, prestaremos especial atención a las energías limpias, particularmente la energía solar fotovoltaica y la eólica, las cuales representan una alternativa a la hora de generar grandes cantidades de energía eléctrica y podrían en el futuro, para algunos fines, permitirnos prescindir de los combustibles fósiles y de la energía nuclear. Otras energías limpias utilizadas en menor escala son la geotérmica, la mareomotriz y la solar térmica ) Energía Solar Fotovoltaica La energía solar es la que proviene directamente del sol en forma de radiación solar. Se puede aprovechar de dos maneras: Utilizando el calor de la radiación, por ejemplo para calentar agua, lo que se conoce como energía solar térmica o generando electricidad a partir de la luz de sol. La energía solar fotovoltaica consiste en la transformación de luz solar en electricidad mediante una célula fotovoltaica o un conjunto de ellas agrupadas en un panel fotovoltaico ) Principio de Funcionamiento Los convertidores fotovoltaicos, encargados de transformar la luz recibida del sol en electricidad, funcionan en base al Efecto Fotoeléctrico descrito teóricamente por Albert Einstein en su artículo llamado Un punto de vista heurístico sobre la producción y transformación de la luz, publicado en el año El Efecto Fotoeléctrico o Fotovoltaico consiste en un fenómeno físico en el que al incidir fotones de luz con energía suficiente sobre un material, se liberan electrones del mismo permitiendo la circulación de corriente eléctrica (flujo de electrones) en un circuito cerrado [1]. Si la energía del fotón de luz que incide en determinado material es demasiado pequeña (menor que la requerida para dar lugar al efecto fotovoltaico), los electrones no podrán ser emitidos por el material y el dicho efecto no tendrá lugar ) Terminología Básica A continuación se definen los conceptos básicos necesarios para entender el proceso de captación, transformación y consumo de la energía solar fotovoltaica.

17 7 Irradiación Solar: También llamada irradiancia. Viene dada por el valor de la potencia luminosa que se recibe del sol en un área determinada y en un instante de tiempo. Se mide en vatios por metro cuadrado (W/m 2 ). Masa de Aire: Este término define, indirectamente, la distancia entre la altura del sol respecto al horizonte y un observador fijo sobre la tierra. La Figura 2.2 ilustra este concepto. Cuando el sol está en la posición del zenit, la masa de aire es unitaria (M=1) y para otras posiciones del sol la masa de aire viene dada por la ecuación 2.1. A saber, = ( ) (2.1) El ángulo α que aparece en la ecuación 2.1 está definido como se indica en la Figura 2.1. Figura 2.1. Masa de Aire (M) Insolación: Es la energía radiante que incide en un área determinada durante un tiempo dado. Se puede definir también como la integral de la irradiación solar instantánea en un intervalo de tiempo finito. Viene dada en energía por unidad de área: Vatios-hora por metro cuadrado (Wh/m 2 ). Hora Solar Pico (HSP): También llamado día solar promedio. Este concepto representa un dato importante en los estudios de factibilidad y disponibilidad de energía solar para aplicaciones fotovoltaicas ya que proporciona una idea de cuánta de ella se dispone diariamente para su aprovechamiento. Su valor, expresado en horas, depende de la zona geográfica donde se mida. La hora solar pico es la cantidad de horas equivalentes por día durante las cuales se tendría una irradiación solar instantánea de 1000 W/m 2 para proporcionar la misma energía que se recibe normalmente bajo las condiciones climáticas del lugar [2]. Por

18 8 ejemplo, si en determinado espacio de una ciudad se recibe una insolación diaria de 5,5 KWh/m 2, es equivalente a que durante 5,5 horas por día se tuviera una irradiación constante de 1000 W/m 2. Así, el día solar promedio del lugar duraría 5,5 horas (HSP=5,5 horas). La Figura 2.2 ilustra con claridad los conceptos de insolación y HSP. Figura 2.2. Hora Solar Pico. A la izquierda, un ejemplo de curva de Irradiación Solar durante un día. A la derecha se ilustra el concepto de HSP. Se puede notar que el área bajo la curva verde, constante durante determinado tiempo en 1000 W/m 2, es la misma que se encuentra bajo la curva de irradiación o irradiancia Célula Fotovoltaica: Es un dispositivo electrónico que permite transformar la energía luminosa (fotones) en energía eléctrica (flujo de electrones) mediante el efecto fotoeléctrico. Las células o celdas fotovoltaicas generan corriente directa (DC). Panel Solar Fotovoltaico: Consiste en un arreglo de células fotovoltaicas conectadas en serie y/o paralelo para aumentar su tensión y/o corriente de generación. Estos paneles se pueden conectar también en múltiples configuraciones (series y/o paralelos) para formar un generador fotovoltaico que cumpla con las exigencias de voltaje y corriente requeridas por la instalación eléctrica a construir. Características Eléctricas de un Panel Solar: La potencia eléctrica que entrega en cada momento un panel solar fotovoltaico depende de las condiciones de irradiación luminosa que incida sobre él, así como también de las condiciones climáticas a las cuales esté sometido y de los materiales empleados en su fabricación. Gran parte de la información sobre el comportamiento eléctrico de los paneles viene dada en la curva voltaje vs.

19 9 corriente (curva V-I) que proporciona el fabricante del panel. El contenido de esas curvas V-I refleja el comportamiento del panel bajo unas condiciones estándar de medición utilizadas universalmente: Irradiación solar de 1000 W/m 2, temperatura de operación de las células del panel de 25 ºC y masa de aire M=1,5. Curva Característica V-I de un Panel Fotovoltaico: Todo generador fotovoltaico tiene una curva que muestra el comportamiento de la tensión de salida en función de la corriente de carga del panel. La Figura 2.3 muestra la curva típica de un panel solar, incluyendo una explicación de sus puntos de mayor interés. Figura 2.3. Curva característica V-I de un Panel Fotovoltaico donde: P MÁX = Potencia máxima en vatios pico (Wp) capaz de ser generada por el panel V MÁX = Voltaje en bornes del panel a máxima potencia I MÁX = Corriente de salida a máxima potencia V OC = Voltaje de circuito abierto del panel, máximo voltaje en sus terminales I SC = Corriente de cortocircuito en bornes del panel, máxima corriente del generador Temperatura de Operación Nominal de la Célula (TONC): También llamada NOCT (del inglés: Normal Operating Cell Temperature), es la temperatura que alcanzan la células del panel fotovoltaico cuando la irradiación es 800 W/m 2, la temperatura ambiente es 20 C, la masa de aire es 1,5 y la velocidad del viento es 1 m/s. Este valor típicamente se encuentra entre 40 C y 47 C ) Sistemas Fotovoltaicos Aislados Se llama Sistema Fotovoltaico al conjunto de equipos eléctricos capaces de transformar la energía solar en energía eléctrica para el consumo humano, así como de almacenarla, en caso de

20 10 que sea necesario, y distribuirla hasta los centros de consumo en la forma adecuada para su uso. Los sistemas fotovoltaicos aislados son los que no se conectan a la red eléctrica convencional sino que gozan de cierta autonomía para su funcionamiento. Cabe recordar que para los fines de este trabajo se consideran los sistemas fotovoltaicos aislados exclusivamente puesto que son los que se utilizan para electrificar comunidades remotas donde el tendido eléctrico convencional no está presente. Estos sistemas aislados están conformados básicamente por un panel fotovoltaico, un controlador electrónico de carga, un banco de baterías y un inversor de tensión. El generador fotovoltaico, compuesto por un arreglo serie-paralelo de paneles solares posee, además de la curva V vs. I, otras características. La más importante de ellas es la eficiencia, la cual indica el porcentaje de energía solar recibida por el panel que se puede obtener en sus terminales de salida en forma de electricidad. En la actualidad, la mayoría de los paneles comerciales poseen una eficiencia energética que oscila entre 10 y 15 %. Como estos sistemas se utilizan para abastecer de electricidad comunidades mayormente rurales, indígenas y fronterizas, además de funcionar desconectados de la red eléctrica convencional, requieren de un banco de acumulación formado por baterías capaces de almacenar energía eléctrica y garantizar el funcionamiento del sistema los días nublados o con radiación solar muy baja. El banco de baterías es, entonces, un elemento fundamental de un sistema fotovoltaico aislado pues otorga confiabilidad a la instalación eléctrica que alimenta. Una batería es un dispositivo que almacena energía eléctrica mediante procedimientos electroquímicos y es capaz de devolverla luego a una carga eléctrica conectada a ella. Lo hace mediante una doble conversión de energía: La primera conversión, de energía eléctrica a energía química, ocurre durante el proceso de carga de la batería y la segunda, de energía química a energía eléctrica tiene lugar cuando ésta se descarga. Para que lo anterior pueda ocurrir, se necesitan dos electrodos metálicos inmersos en algún medio denominado electrolito, de esta forma se compone una batería o un acumulador de electricidad. Las baterías con mayor presencia en el mercado son las de plomo-ácido con electrolito líquido y en gel y las baterías de níquelcadmio, generalmente en presentaciones de 6 y 12 voltios como tensión nominal. Uno de los usos más comunes que se les da a las baterías es el de los automóviles. Es importante señalar que las baterías para fines fotovoltaicos son diferentes a las que utiliza un vehículo automotor: La diferencia fundamental es que las de los automóviles se diseñan para

21 11 manejar una corriente alta de descarga durante unos pocos segundos (los que dura el arranque del motor) mientras que las primeras, llamadas también baterías solares, pueden entregar una corriente de carga moderada por períodos largos de tiempo hasta descargarse en gran medida, por eso se conocen también como baterías de descarga profunda. Cabe señalar que ambas manejan corriente continua (DC). Las características más importantes de una batería son la capacidad, que viene dada en amperios-hora (Ah) y la profundidad de descarga que puedan soportar. La energía que puede almacenar una batería se puede calcular multiplicando su capacidad nominal por su tensión nominal, como se muestra en la ecuación 2.2. Por ejemplo, si la capacidad nominal de una batería es de 100 Ah y su tensión nominal son 12 voltios, esta puede almacenar mil doscientos vatioshora (1200 Wh). h = h (2.2) Un conjunto de acumuladores conectados en serie y/o paralelo, para obtener la tensión y la corriente requeridas por el sistema fotovoltaico, conforman el banco de baterías. El proceso de carga de este banco es delicado ya que deben evitarse sobrecargas y sobredescargas del mismo puesto que ambas situaciones afectan negativamente el funcionamiento de cada acumulador y disminuye su vida útil. El controlador de carga, tercer elemento fundamental en un sistema fotovoltaico aislado, se ocupa de cargar las baterías de la manera correcta hasta su capacidad nominal y de protegerlas evitando sobredescargas de las mismas. Durante el día, los paneles solares son capaces de generar electricidad a partir de la luz del sol. Mientras se genera potencia eléctrica (en DC) por el generador fotovoltaico, el controlador de carga deberá recibir dicha potencia y energía y distribuirlas entre la carga eléctrica conectada a la salida del sistema aislado y las baterías, tratando de mantenerlas cargadas hasta su máxima capacidad. Sin embargo, durante la noche la irradiación solar que incide en los paneles es nula, al igual que la potencia generada por ellos, y las baterías deberán satisfacer la demanda eléctrica requerida mientras el regulador de carga evita que se sobredescarguen, desconectándolas del sistema aislado cuando sea necesario. En general, las baterías deben ser cargada mediante un método denominado IUoU. Este consta de tres etapas o fases: Fase I, Fase Uo y Fase U; de allí su nombre. Estas también suelen llamarse Fase Bulk, Fase Absorción y Fase Flotación, respectivamente [3]. A saber:

22 12 Fase Bulk o Fase I: Cuando se comienza a cargar una batería, esté descargada total o parcialmente, el cargador debe inyectar al banco de baterías una corriente constante, típicamente entre 10 y 20 % de la capacidad del banco. Por ejemplo, si el conjunto de baterías maneja 100 Ah, la corriente de carga en esta fase debe fijarse entre 10 y 20 A (de ser posible, se debe programar en el controlador de carga el valor de corriente sugerido por el fabricante). Al iniciar la carga, la tensión en bornes de las baterías debe ser baja debido a su carga pequeña o nula y mientras la batería se está cargando a corriente constante la tensión aumentará hasta alcanzar el valor de voltaje de absorción Uo. Al finalizar esta fase la batería estará cargada aproximadamente un 80%. Fase Absorción o Fase Uo: Una vez alcanzado la tensión de absorción, el regulador de carga debe mantener constante dicha tensión. Así, la corriente de carga inyectada a la batería irá disminuyendo hasta que su carga alcance un 100%. El valor de Uo también debe fijarse en el regulador de carga, si es posible, en el valor que recomienda el fabricante de los acumuladores. Fase Flotación o Fase U: Cuando la batería se encuentra cargada al 100%, el controlador de carga deberá mantener las baterías cargadas. Para ello, se disminuye la tensión a la de flotación con lo cual se compensa la autodescarga propia de cada batería, manteniendo mientras sea posible la batería cargada en 100%. La Figura 2.4 ilustra el ciclo de carga IUoU de una batería gráficamente. Figura 2.4. Ciclo de Carga de las Baterías IUoU Una vez comprendida la función del regulador de carga, conviene mencionar al inversor de tensión como último componente importante del sistema fotovoltaico aislado. Ya se describieron los procesos de generación y acumulación de energía eléctrica y se señaló que los mismos se

23 13 realizan en corriente directa (DC), pero típicamente las cargas que conectan al sistema los usuarios finales son electrodomésticos que requieren corriente y tensión alterna para su funcionamiento (en Venezuela, Hz). Por lo anterior, se incluye el inversor de tensión en la estructura básica de estos sistemas aislados: Este equipo convierte la tensión en DC que proviene de los paneles solares y las baterías en una señal alterna de tensión AC adecuada para el funcionamiento de los equipos eléctricos a utilizar. Existen diferentes tipos de inversores que se diferencian principalmente en la forma de onda de salida que puedan producir ) Energía Eólica Los vientos son generados, indirectamente, por el sol. Los rayos solares calientan la superficie terrestre en forma desigual: El calentamiento es más intenso durante el día y en las zonas cercanas al ecuador, donde el aire caliente se eleva se dirige hacia zonas más frías dando origen a las corrientes de aire. A nivel del suelo, en cambio, las masas de aire frío se dirigen hacia las zonas más calientes del planeta. Nuestro país, gracias a su ubicación muy cercana al ecuador, experimenta fuertes vientos, sobre todo en las zonas costeras, durante todo el año. En la Figura 2.5 podemos observar el comportamiento típico de los vientos que tienen presencia en las zonas próximas al ecuador, llamados vientos alisios. Figura 2.5. Vientos Alisios en el continente americano La energía que se obtiene de las masas de aire en movimiento (viento) se conoce como Energía Eólica. Aunque durante la historia de la humanidad se ha utilizado para distintos fines, como el transporte, bombeo de agua, para moler maíz, etc., en la actualidad se aprovecha principalmente en la generación de electricidad. Se puede apreciar, en la Figura 2.6 [4], el crecimiento sostenido de la capacidad instalada de potencia eólica en el mundo durante los últimos diez años.

24 14 Figura 2.6. Capacidad Instalada Eólica a Nivel Mundial Como en el proceso de conversión de energía eólica o energía cinética del viento a energía eléctrica no se contamina el ambiente, la eólica es considerada una energía limpia o verde. Este proceso de conversión puede llevarse a cabo a través de los Aerogeneradores o Turbinas Eólicas ) Principio de Funcionamiento Las turbinas eólicas son capaces de recibir la energía cinética del viento a través de aspas giratorias, las cuales están acopladas mecánicamente a un eje rotacional que gira junto al rotor de un generador eléctrico. Estas se colocan en la parte superior de una torre y mientras más altura tenga la torre, más energía podrá captar el aerogenerador sobre ella. Los aerogeneradores se pueden clasificar según su configuración en turbinas de eje horizontal y turbinas de eje vertical las cuales se aprecian en la Figura 2.7. Figura 2.7. Turbinas eólicas (a) de eje horizontal y (b) de eje vertical

25 15 Una turbina de viento se compone principalmente de las palas (generalmente poseen dos o tres), el buje, la góndola, el generador eléctrico y la torre. Algunas turbinas eólicas también incluyen una caja mecánica multiplicadora encargada de modificar la relación entre la velocidad de rotación del eje acoplado al generador y la del eje de las palas giratorias. En la Figura 2.8 se señalan los componentes principales de un aerogenerador de eje horizontal, la configuración más utilizada. Figura 2.8. Componentes de un Aerogenerador Resulta fundamental conocer el recurso o potencial eólico en la región donde se desee utilizar un aerogenerador para justificar su instalación. A continuación se describen las características principales del viento como recurso energético aprovechable y posteriormente los componentes de un sistema eólico autónomo ) Energía y Potencia en el Viento Se puede calcular la energía cinética que posee una masa de aire m moviéndose a una velocidad V mediante la ecuación 2.3.

26 16 = (2.3) Mientras tanto, la potencia eólica que atraviesa un área A determinada en el espacio viene dada por la ecuación 2.4, donde ṁ es el flujo másico (masa por unidad de tiempo) que atraviesa dicha área. = (2.4) El flujo másico de aire ṁ que atraviesa el área A se define como el producto de la densidad del aire ρ, la superficie A y la velocidad V a la que viaja dicho flujo, como se indica en la ecuación 2.5. = (2.5) Luego, sustituyendo la ecuación 2.5 en la 2.4 se pueden obtener expresiones para calcular la potencia instantánea del viento y la densidad superficial de potencia (P/A) en función de la densidad del aire, el área que atraviesa y su velocidad, como se aprecia en las ecuaciones 2.6 y 2.7, respectivamente. = ( ) = (2.6) ( ) = (2.7) Es importante notar que la potencia del viento es directamente proporcional al cubo de su velocidad. Esto quiere decir, por ejemplo, que al duplicarse la velocidad del viento en determinada locación, se multiplica por ocho su densidad de potencia eólica. Cabe señalar que un aerogenerador como el mostrado en la Figura 2.11 (a) puede transformar sólo la potencia y la energía del viento que atraviesa el área que cubren sus palas. Esta área tiene forma de círculo y se puede calcular fácilmente si se conoce el radio del mismo, que será aproximadamente la longitud de cada pala. Sin embargo, es lógico pensar que no se puede extraer la totalidad de la potencia que contiene el viento que atraviesa dicha área: Si se extraería toda la potencia del viento a través del rotor de la turbina eólica, el viento saldría de la turbina luego de atravesarla con velocidad nula; es decir, se detendría. Así, solamente se extrae una parte de la potencia contenida en el viento que capta el rotor de la turbina, ralentizando un poco su velocidad en vez de anularla. La Ley de Betz, enunciada y demostrada por Albert Betz en 1919 [5], afirma

27 17 que sólo puede extraerse menos del 59 % de la energía del viento con una turbina que abarca un área circular. Más que determinar la potencia instantánea del viento que atraviesa un área determinada, interesa calcular o estimar la potencia media y la energía total de dicho viento durante un período de tiempo fijado, usualmente un año. Como la velocidad del viento varía aleatoriamente en una locación fija, su comportamiento se analiza probabilísticamente. Se ha determinado y aceptado universalmente que la distribución de frecuencias que mejor representa la ocurrencia para cada velocidad de viento durante un año en una ubicación geográfica fija es la distribución de probabilidad Weibull [6]. La función de densidad de probabilidad Weibull se expresa en la ecuación 2.8, donde C y k son dos parámetros de la misma que se conocen como Factor de Escala y Factor de Forma, respectivamente. ( ) = ( )( )( ) ( ) (2.8) De esta forma, si se conocen los parámetros C y k de la función de densidad Weibull para determinado lugar, se puede calcular la probabilidad de medir en un instante una velocidad de viento Vx entre V1 y V2, Proba (V1>Vx>V2), con ayuda de la ecuación 2.9. ( 1 > > 2) = ( ) (2.9) Una vez conocida la ecuación Weibull que caracteriza el comportamiento del viento en alguna localidad, es posible calcular la velocidad promedio anual de viento en la zona (ecuación 2.10), la densidad de potencia media del viento (ecuación 2.11) y la energía que este puede proporcionar en un año (ecuación 2.12). = ( ). ( ) =. ( ) = ( ). ( ) (2.10) (2.11) _ = ( ) (2.12) Cabe señalar que en la ecuación 2.12, es el área que abarcan las palas del rotor de la turbina eólica que captará la energía calculada. En la misma ecuación, el número 8760 que aparece como multiplicador corresponde a la cantidad de horas que tiene un año. Otro aspecto que influye en la potencia y energía que el viento pueda contener es la diferencia entre la altura a la que se mide y la altura a la que se va a colocar la turbina eólica. La ecuación

28 2.13 permite hallar, a partir de la velocidad de viento medida a una altura de referencia, la velocidad del mismo a una altura distinta cualquiera [7]. A saber: Donde, en la ecuación 2.13: = = Velocidad del viento medida a la altura de referencia en m/s h =Altura de referencia en metros =Velocidad de viento a la altura deseada en m/s 18 (2.13) h= Altura en metros a la que se desea calcular la velocidad del viento = Coeficiente de rugosidad del terreno que depende del tipo de suelo, su vegetación y los obstáculos que se encuentren en él En muchos casos, cuando se quiere evaluar el potencial eólico de una locación y conocer la cantidad de energía disponible para ser transformada por el aerogenerador en electricidad, escasean los datos de viento: Para conocer los parámetros C y k de la función de densidad de probabilidad Weibull del viento se deben realizar una gran cantidad de mediciones de velocidad de viento en el sitio a evaluar (usualmente se utilizan medidas de velocidad del viento cada diez minutos durante un año) y estas no siempre están disponibles. De hecho, muchas veces se conoce apenas la velocidad de viento promedio anual o mensual de la localidad. En el capítulo 5 se establecen procedimientos para estimar la energía del recurso eólico de una región si no se dispone de la distribución Weibull del viento ) Sistemas Eólicos Aislados Análogamente a los sistemas fotovoltaicos aislados descritos en la sección , el sistema eólico aislado es un conjunto de equipos que permiten generar electricidad a partir del viento y colocarla a disposición de los consumidores sin necesidad de una conexión con alguna red eléctrica convencional. A diferencia de los sistemas fotovoltaicos, el elemento que se encarga de la generación de energía eléctrica es la turbina de viento. El controlador electrónico de carga, el banco de baterías y el inversor cumplen, en los sistemas eólicos, la misma función que en los fotovoltaicos. Sin embargo, es importante señalar que las características de funcionamiento de un controlador de carga fotovoltaico no son las mismas que las de los controladores utilizados a la salida de un

29 19 aerogenerador. Lo anterior se debe a que mientras los paneles solares generan corriente directa (DC), las turbinas de viento, por lo general, son máquinas de corriente alterna (AC). Por lo tanto, el controlador de carga debe ser capaz de rectificar la señal de tensión del aerogenerador para cargar las baterías correctamente y alimentar el inversor de tensión donde se conectarán las cargas eléctricas a alimentar. En esta sección se describen básicamente los principales tipos de aerogeneradores disponibles comercialmente ya que los demás componentes de un sistema aislado se trataron anteriormente. Como se señaló en la sección , existen turbinas de viento de eje horizontal y de eje vertical. Gracias a las ventajas en términos de eficiencia, aprovechamiento del recurso eólico, entre otras, que poseen las primeras en comparación con las últimas, casi todos los aerogeneradores disponibles comercialmente para instalaciones eólicas son de eje horizontal. Por este motivo sólo se consideran este trabajo ese tipo de turbinas de viento. Otra clasificación importante con respecto a la configuración de las turbinas es la que considera la posición del rotor de la misma con respecto al viento: Rotor a barlovento (de cara al viento) y rotor a sotavento. En la Figura 2.9 se aprecia la diferencia entre estos dos tipos. Como ambos tienen presencia en el mercado, se tomarán en cuenta para los fines de este trabajo las dos configuraciones. Figura 2.9. Turbinas de viento (a) con rotor a barlovento y (b) con rotor a sotavento. Las flechas indican la dirección del viento incidiendo en la turbina Las turbinas eólicas comerciales utilizan generalmente dos tipos diferentes de generadores eléctricos que para convertir la energía eólica, transferida al eje de la turbina en forma de

30 20 movimiento rotacional, en energía eléctrica. Estos son el generador de inducción y el generador síncrono. Por otro lado, considerando la velocidad rotacional de operación, existen dos tipos de turbinas: De velocidad fija y de velocidad variable. Para fines de electrificación rural mediante sistemas eólicos aislados, se utilizan sólo aerogeneradores de velocidad rotacional variable puesto que los de velocidad rotacional fija son implementados en sistemas conectados a la red y su velocidad de rotación dependerá de la frecuencia de la red a conectarse y de los pares de polos del generador. Lo anterior implica que la tensión de salida de los aerogeneradores para sistemas aislados es siempre una señal alterna de frecuencia variable, la cual será recibida por el controlador electrónico de carga para ser rectificada y luego adaptarla para cargar el banco de baterías y para suplir la carga. También se utilizan casi exclusivamente turbinas de viento con generadores síncronos de imanes permanentes para estos fines. Estos generadores usan imanes permanentes para alimentar el campo (rotor), cuya frecuencia de giro será la misma frecuencia de la tensión o fuerza electromotriz inducida en el estator. Es por ello que mientras el rotor gire a distintas velocidades, la señal de tensión generada tendrá distintas frecuencias. Finalmente, cabe señalar que en el capítulo 6 se muestran varias turbinas de viento comerciales, se señalan y comparan las características de sus componentes principales y se enuncian criterios para especificar el o los aerogeneradores que deben formar parte de una instalación eólica que se adapte lo mejor posible al potencial eólico de su ubicación y al resto del sistema aislado ) Sistemas Híbridos Se entiende por Sistema Híbrido aquel que utiliza una combinación de fuentes energéticas de distinta naturaleza para generar electricidad. Una de las ventajas que poseen estos sistemas es el hecho de no depender exclusivamente de un recurso energético: Al combinar la generación eléctrica a partir de varias fuentes de energía, el sistema adquiere mayor confiabilidad. Como el viento y la radiación solar son fuentes que tienen la desventaja de ser intermitentes, un sistema que combine la generación fotovoltaica con la generación eólica puede ser la mejor solución práctica para electrificar determinada comunidad (únicamente en los casos donde la región de ubicación del poblado cuente con recurso solar y eólico importante). Estos sistemas híbridos se consideran en este trabajo como una opción más a evaluar técnica y económicamente a la hora de especificar una instalación aislada para alimentar un centro poblado. También se tomará en cuenta la incorporación a los sistemas fotovoltaicos, eólicos o híbridos de una planta

31 21 diésel que opere como respaldo en caso de no disponer de de la generación principal. El banco de baterías, el controlador de carga y el inversor de tensión son elementos fundamentales también en los sistemas híbridos ya que, como se vio anteriormente, garantizan el correcto funcionamiento y autonomía de los mismos. En la Figura 2.10 se ilustra la configuración básica de un sistema híbrido eólico fotovoltaico y en la Figura 2.11 se muestra una fotografía de un sistema de este tipo instalado por FUNDELEC en la comunidad de Jacuque, ubicada en el Estado Falcón. Figura Configuración básica de un sistema híbrido eólico fotovoltaico Figura Sistema Híbrido en Jacuque, Edo. Falcón

32 CAPÍTULO 3 DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA METODOLOGÍA El objetivo de esta metodología es seleccionar, entre varias opciones de sistemas alimentadores con capacidad autónoma de generación (no conectados a la red eléctrica convencional), el más conveniente técnica y económicamente para electrificar determinada comunidad. El resultado de la aplicación de este trabajo será una comparación técnica y económica de los tipos de generación fotovoltaica, eólica o diésel y sus combinaciones en sistemas híbridos, así como de los sistemas completos alimentadores que se especificarán siguiendo la metodología aquí desarrollada, todos capaces de suplir el consumo eléctrico de la comunidad a beneficiar. En este capítulo se describe conceptualmente dicho método que será explicado detalladamente en los capítulos siguientes. En la Figura 3.1 se aprecia el Diagrama de Flujo que se corresponde con el método desarrollado en este trabajo para su mejor apreciación. Seguidamente se explican brevemente en qué consiste cada paso de la metodología para su posterior desarrollo. Identificación de la Comunidad a Electrificar Evaluación del Potencial Eólico y Solar Estimación de la Demanda Eléctrica de la Comunidad Especificación de las Alternativas de Generación Análisis de Costos Comparación y Selección Figura 3.1. Diagrama de Flujo de la metodología desarrollada en este trabajo Identificación de la Comunidad a Electrificar: Debe ser una comunidad aislada del tendido eléctrico convencional. Es importante señalar que si una comunidad tiene posibilidades, a corto o mediano plazo (de 1 a 5 años aproximadamente), de ser incorporada al Sistema Eléctrico Nacional por la compañía de Servicio Eléctrico (S/E) de su región de ubicación para ser abastecida de electricidad, se puede descartar la opción de utilizar sistemas aislados puesto que sus costos de instalación, operación y mantenimiento son en definitiva mucho mayores al de la compra de la energía eléctrica a la compañía de S/E. Cabe señalar que FUNDELEC maneja el criterio de seleccionar comunidades candidatas a ser

33 23 electrificadas con sistemas aislados que se encuentren a más de 10 kilómetros de la red eléctrica nacional y sin planes de ser incorporadas a la misma. Evaluación del Potencial Eólico y Solar: Las fuentes energéticas renovables, particularmente el viento y el sol, son ampliamente utilizadas a nivel mundial para electrificar poblados remotos. Venezuela posee potencial importante tanto eólico como solar y con este manual, entre otras cosas, se pretende motivar su aprovechamiento en caso de que represente una solución viable para garantizar servicio eléctrico a poblaciones aisladas de las grandes ciudades. En esta fase de la metodología, detallada en el capítulo 5, se analizan los datos disponibles, obtenidos de estaciones meteorológicas que midan y registren radiación solar, insolación media diaria, hora solar pico, etc., en el caso solar y velocidad de viento promedio anual, mensual, diaria o diezminutal, dirección predominante de viento, etc., en el caso eólico, en alguna locación dentro de la comunidad seleccionada o cercana a la misma. Una evaluación preliminar de los registros podría descartar definitivamente el empleo de un tipo de generación, sea eólica o fotovoltaica, en caso de que el recurso energético sea muy escaso e incapaz de aportar una cantidad considerable de energía en el proceso de generación para suplir la demanda eléctrica estimada en el paso anterior. Por otro lado, conocer con detalle el recurso energético disponible permite calcular con precisión y exactitud la energía que producirá cada alternativa de generación a estudiar, así como, en el caso del sistema híbrido, determinar la distribución porcentual de la energía entre la parte eólica y la parte fotovoltaica del sistema, tomando en cuenta también la robustez, la vida útil y la evaluación económica del mismo. La inclusión de una planta diésel como respaldo es común puesto que garantiza, en caso de producción nula del bloque de generación (ausencia de recurso solar y eólico) y de descarga de las baterías, continuidad en el servicio eléctrico. Sin embargo, todas las alternativas serán analizadas y comparadas a fin de escoger la que más se adapte a las necesidades y capacidad de inversión del (los) encargado (s) de la instalación. Es importante señalar que en nuestro país el Servicio de Meteorología de la Aviación [8] maneja una red de estaciones ubicadas a lo largo del territorio nacional que en muchos casos resulta una fuente confiable y útil para obtener las características climatológicas de algunas ubicaciones del país. También se recomiendan consultar, a la hora de requerir información sobre el recurso solar y eólico de alguna localidad, los conjuntos de datos del NASA Earth Science