Diseño e Implementación de Centrales Fotovoltaicas Autónomas en Comunidades Marginadas de Chiapas

Abstract

La carencia de suministro eléctrico en comunidades rurales aisladas constituye una situación crítica, ya que frecuentemente está asociada con la falta de servicios básicos como telecomunicaciones, educación, atención médica, acceso a energía eléctrica y agua potable. Se han instalado sistemas fotovoltaicos autónomos para combatir las problemáticas antes mencionadas, sin embargo, la falta de seguimiento, tecnología adecuada y capacitación para el mantenimiento de éstos, ha provocado fallas en su correcto funcionamiento, esto genera que los proyectos de implementación de SF fracasen. En tal sentido una alternativa para dar solución a lo antes mencionado es el presente trabajo de investigación, el cual forma parte del proyecto de “Diseño, desarrollo e implementación de sistemas energéticos renovables en comunidades pobres y marginadas del Estado de Chiapas” donde se exponen los resultados obtenidos del diseño e implementación de centrales fotovoltaicas autónomas equipadas con baterías de litio-fosfato de hierro. Estas baterías fueron seleccionadas por su alta eficiencia, larga vida útil y mayor seguridad comparadas con otras tecnologías, además su capacidad garantiza la sostenibilidad del sistema a largo plazo. Se hicieron visitas a la comunidad seleccionada para determinar sus necesidades energéticas, una vez conociendo esos datos se procedió a realizar el dimensionamiento de los sistemas fotovoltaicos. Como resultado de los cálculos, se determinó que se requieren 22 kW, debido a la cercanía de las viviendas en la comunidad, fue necesario instalar cuatro centrales fotovoltaicas, tres de ellas para satisfacer las necesidades energéticas de las viviendas y una para el suministro de energía de los espacios públicos como son: la cancha de basquetbol, las escuelas, centros religiosos, alumbrado público y el centro comunitario. Cada una de las centrales está equipada con diez paneles de 550 W, un controlador con capacidad de 6 KW y os baterías de LiFePO4 de 5 kWh cada una. The lack of electricity supply in isolated rural communities constitutes a critical situation, since it is frequently associated with the lack of basic services such as telecommunications, education, medical care, access to electricity and drinking water. Autonomous photovoltaic systems have been installed to combat the aforementioned problems, however, the lack of monitoring, adequate technology and training for their maintenance has caused failures in their correct operation, which causes SF implementation projects to fail. In this sense, an alternative to solve the aforementioned is the present research work, which is part of the project "Design, development and implementation of renewable energy systems in poor and marginalized communities of the State of Chiapas" where the results obtained from the design and implementation of autonomous photovoltaic plants equipped with lithium-iron phosphate batteries are presented. These batteries were selected for their high efficiency, long lifespan and greater safety compared to other technologies, and their capacity guarantees the long-term sustainability of the system. Visits were made to the selected community to determine its energy needs. Once this data was known, the sizing of the photovoltaic systems was carried out. As a result of the calculations, it was determined that 22 kW were required. Due to the proximity of the homes in the community, it was necessary to install four photovoltaic plants, three of them to meet the energy needs of the homes and one to supply energy to public spaces such as: the basketball court, schools, religious centers, public lighting and the community center. Each of the plants is equipped with ten 550 W panels, a 6 KW capacity controller and LiFePO4 batteries of 5 kWh each.