Modelado, diseño y simulación de sistemas de micro-generación solar fotovoltaicos utilizando MATLAB
| Autor | Marcos A. Ponce-Jara, Jaime E. Chancay-Castro, Carlos Velásquez-Figueroa, Giselle Velásquez-Figueroa |
| Cargo | Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí |
| Páginas | 98-130 |
Revista Arbitrada Interdisciplinaria KOINONIA
Año 2020. Vol V. N°2. Especial: Saber y Tecnología Popular
Hecho el depósito de Ley: FA2016000010
ISSN: 2542-3088
FUNDACIÓN KOINONIA (F.K). Santa Ana de Coro. Venezuela.
Marcos A Ponce-Jara; Jaime E Chancay-Castro; Carlos Velásquez-Figueroa; Gi selle Velásquez-Figueroa
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http://dx.doi.org/10.35381/r.k.v5i2.960
Modelado, diseño y simulación de sistemas de micro-generación solar
fotovoltaicos utilizando MATLAB
Modeling, design and simulation of photovoltaic solar micro-generation systems
using MATLAB
Marcos A. Ponce-Jara
marcos.ponce@uleam.edu.ec
Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí
Ecuador
https://orcid.org/0000-0002-4450-4740
Jaime E. Chancay-Castro
eduardochancay@outlook.es
Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí
Ecuador
https://orcid.org/0000-0002-5473-6094
Carlos Velásquez-Figueroa
carlos.velasquez@uleam.edu.ec
Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí
Ecuador
https://orcid.org/0000-0003-0931-4914
Giselle Velásquez-Figueroa
giselle.velasquez@uleam.edu.ec
Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí
Ecuador
https://orcid.org/0000-0002-4494-6784
Recepción: 02 de junio 2020
Revisado: 24 de julio 2020
Aprobación: 17 de agosto 2020
Publicación: 01 de septiembre 2020
Revista Arbitrada Interdisciplinaria KOINONIA
Año 2020. Vol V. N°2. Especial: Saber y Tecnología Popular
Hecho el depósito de Ley: FA2016000010
ISSN: 2542-3088
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Marcos A Ponce-Jara; Jaime E Chancay-Castro; Carlos Velásquez-Figueroa; Gi selle Velásquez-Figueroa
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RESUMEN
La investigación tuvo por objetivo realizar un modelado, diseño y simulación de sistemas
de micro-generación solar fotovoltaicos utilizando MATLAB como aporte de la
Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí, a la conformación de alternativas energéticas
viables en beneficio de la población ecuatoriana. Se desarrolló en función del enfoque
cuantitativo, tipo descriptivo con apoyo de modalidad proyecto factible, se procedió a
construir el modelado, diseño y simulación, el cual se presenta en una fase descriptiva
matemática y otra de simulación, desplegadas en el apartado de propuesta tecnológica.
Mediante el estudio por separado de cada elemento del sistema solar fotovoltaico aislado,
se ha profundizado en su comportamiento dinámico. Además, ha permitido el diseño de
una herramienta o aplicación parametrizable según las características técnicas de cada
elemento del sistema, permitiendo simular sistemas solar fotovoltaicos incorporando
datos reales de radicación solar y temperatura del sitio físico donde se realiza el estudio.
Descriptores: Energía solar; fuente de energía renovable; ingeniería de la energía solar;
electricidad. (Palabras tomadas del Tesauro UNESCO).
ABSTRACT
The objective of the research was to carry out a modeling, design and simulation of
photovoltaic solar micro-generation systems using MATLAB as a contribution from the
Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí, to the formation of viable energy alternatives
for the benefit of the Ecuadorian population. It was developed based on the quantitative
approach, descriptive type supported by the feasible project modality, the modeling,
design and simulation were built, which is presented in a mathematical descriptive phase
and a simulation phase, displayed in the technological proposal section. By separately
studying each element of the isolated photovoltaic solar system, its dynamic behavior has
been deepened. In addition, it has allowed the design of a parameterizable tool or
application according to the technical characteristics of each element of the system,
allowing the simulation of photovoltaic solar systems incorporating real data on solar
radiation and temperature of the physical site where the study is carried out.
Descriptors: Solar energy; renewable energy sources; solar power engineering;
electricity. (Words taken from the UNESCO Thesaurus).
Revista Arbitrada Interdisciplinaria KOINONIA
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FUNDACIÓN KOINONIA (F.K). Santa Ana de Coro. Venezuela.
Marcos A Ponce-Jara; Jaime E Chancay-Castro; Carlos Velásquez-Figueroa; Gi selle Velásquez-Figueroa
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INTRODUCCIÓN
La calidad de vida de las personas en un mundo globalizado, se ve cada vez más
comprometida para las clases sociales medias y pobres, sobre todo en los países
llamados en vía de desarrollo, por cuanto la generación de electricidad tradicional,
requiere de grandes inversiones para llegar a todos los rincones de la nación, aunado a
la escasa cultura de pago por parte de los usuarios en proporción salario/servicios, a
juicio de (Ffrench-Davis, 2017), esta postura obliga el ingreso de los países a la llamada
“economía internacional de mercado”, sumado a la era de la sustentabilidad y
sostenibilidad (Cortés-Mura & Peña-Reyes, 2015).
Una alternativa viable para la generación de electricidad a bajo costo en el mediano –
largo plazo, así como mínimo impacto ambiental – ecológico, beneficia a las familias,
pequeños productores rurales, a tener el servicio eléctrico para elevar su productividad y
calidad de vida (Ovalle-Cubillos, 2014). Siendo necesario ubicar alternativas de micro-
generación solar fotovoltaicos, por cuanto esto contribuye a proporcionar energía
eléctrica en las condiciones antes descritas.
En el Ecuador a juicio de (Muñoz-Vizhñay, et al., 2018), la generación solar fotovoltaicos,
es factible por condiciones climáticas, capacidad tecnológica para la instalación, ahorro
al consumidor en el largo plazo, siendo considerable educar a la población, sobre los
beneficios integrales que brinda este tipo de alternativa eléctrica, siendo posible para tal
fin, que las instituciones de educación universitaria, se involucren en proyectos pilotos
para evidenciar las bondades energéticas, ambientales, sobre todo cuando (Cisterna-
Arellano, et al., 2020), advierten que esta inversión sin presencia del Estado, no resulta
rentable como iniciativa privada, siendo necesaria diseñar políticas que permitan el
impulso de este tipo de iniciativas sustentables (Lockwood, et al., 2017).
Sin embargo, en donde se han desarrollado proyectos pilotos de sustitución de
generación eléctrica tradicional por alternativa, ha resultado favorable para la
organización receptora, tal como se evidencia en la experiencia de (Pérez-Parada, et al.,
2017), otra investigación similar es la presentada por (Pereira-Micena, et al., 2018),
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