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7/25/2019 Viabilidad-del-uso-de-energa-solar-en-el-alumbrado-pblico-de-Celaya

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Viabilidad del Uso de Energa Solar en elAlumbrado Pblico de Celaya (Octubre 201!

Luis Gerardo Beltrn Medina, Luis Mario Martnez Patio, Jos Humberto Vzquez Garca

Instituto Tecnolgico de Celaya, Ingeniera ElectrnicaCelaya, Guanajuato, [email protected]

[email protected]

[email protected]

"ESU#E$% Las fuentes de enera alternati!a re"resentanun "otencial enorme si de crear electricidad se trata, si se

"udiese ca"tar la cantidad de enera irradiada "or el sol enuna #ora, se tendran resueltas las necesidades enerticas del

"laneta durante un ao$ %ste estudio "resenta un anlisis de la!iabilidad del uso de la enera solar en el alumbrado "&blicoen 'ela(a, Guana)uato, M*ico$ +e muestran resultados e

informacin que son de !aliosa consulta "ara serconsiderados "or distintas em"resas ( obiernos "ara reiterarel com"romiso con el medio ambiente ( "ro"iciar el a#orro$%n el "resente documento se com"aran alunos ti"os detecnoloa mu( usados en alumbrado "&blico ( se mencionanlas !enta)as ( des!enta)as de los "ostes solares, se e*"one enes"ecfico un "ro(ecto e*istente "ara 'ela(a que buscaa"ro!ec#ar la enera solar "ara cubrir la demanda enerada

"or el alumbrado "&blico ( se analiza su factibilidad$

Palabras Cla&e% %nera alternati!a, %lectricidad,-lumbrado P&blico, Poste solar, -#orro, .actibilidad$

Abstract-/ene0able ener( sources #a!e a reat "otential tocreate electricit(, if it 0ere "ossible to #arness t#e amount of

radiation sent b( t#e sun 0it#in an #our, 0e 0ould sol!e ourelectricit( needs for a 0#ole (ear$ 1#e "ur"ose of t#is stud( isto anal(se t#e !iabilit( of usin solar ener( for streetli#tin in 'ela(a, Guana)uato, M*ico$ 1#is documents#o0s 0ort# data t#at can be used as a reference for t#eo!ernment and com"anies t#at are 0illin to o"en t#eirmar2ets to solar ener( as an strate( to ta2e care of t#een!ironment, im"ro!e t#eir ser!ice and "romote sa!inelectricit(, it also com"ares efficienc( amon t#e most usedtec#noloies for li#tin and it i!es ad!ice based oncollected data, t#is document is aimed to e!aluate t#efeasibilit( of Huerto solar a "ro)ect intended to su""l(0it# electricit( street li#tin in 'ela(a usin solar ener($

'ey ords% %lectricit(, %n!ironment, .easibilit(, /adiation,/ene0able ener(, +olar %ner(, +treet Li#tin

.

)* )$+"O,UCC)-$

%L uso de eneras reno!ables "resenta numerosas !enta)asres"ecto al uso de enera obtenida de manerascon!encionales, entre las cuales "odemos destacar que dic#aseneras "ro!ienen de fuentes inaotables, re"resentan una

reduccin im"ortante en la emisin de contaminantes, ele!anla calidad de !ida, im"lican una disminucin en los costos de"roduccin de electricidad ( reiteran el com"romiso que setiene con el medio ambiente$

La enera solar es un recurso fcilmente e*"lotable en lama(ora de locaciones del mundo ( ada"table "ara lasnecesidades es"ecficas de cada comunidad, ela"ro!ec#amiento de sta mediante el uso de "aneles solaresca"aces de transformarla en enera elctrica se #a con!ertidoen la "rinci"al manera de suministrar electricidad a lascomunidades marinales de di!ersos "ases$ Los a!ancesrelacionados a la a"licacin de "aneles solares foto!oltaicos#an dado luar a "rototi"os con una ma(or eficiencia ( menor

costo, que en con)uncin con las recientes tecnoloas deiluminacin que "resentan un ba)o consumo elctrico,

"ermiten considerar estos sistemas de obtencin deelectricidad como una "ro"uesta seria a la #ora de enerarenera lim"ia ( eficientemente$

3na de las a"licaciones t"icas donde dic#as tecnoloasentran en accin es la iluminacin de es"acios "&blicos loscuales re"resentan se&n la secretara de medio ambiente4+%5%M-6 el 7$89 del consumo total de enera de loscentros urbanos 41omando como referencia la entidad de-ca(ucan, Veracruz6$ %l alumbrado "&blico, si bien no es

considerado un asto tan im"ortante como lo son el consumoenerado "or la "oblacin o el sector industrial, re"resenta unrea de o"ortunidad "ara la im"lementacin de un sistemaeficiente de iluminacin enerizado a tra!s del uso de

"aneles solares foto!oltaicos, con lo que se conseuirareducir el costo ocasionado "or el suministro elctriconecesario "ara el funcionamiento del sistema actual, (creando conciencia del cuidado medioambiental, mediante eluso de esta enera lim"ia ( reno!able$
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


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))* ES+A,O ,E. A"+E

M*ico ocu"a una "osicin "ri!ileiada en el lobo terrqueoal contar con una ran cantidad de fuentes de enerasreno!ables, la enera solar no es una e*ce"cin (a que, la

radiacin solar en M*ico es en "romedio de : ;-+- lo cual "ermite aM*ico tener la o"ortunidad de crecer en eneras lim"ias,este "as recibe #asta ?@ !eces ms radiacin que la ma(orade los "ases del mundo%l oranismo encarado de "ro!eer con electricidad el "as esla 'omisin .ederal de %lectricidad 4'.%6, la cual "roduce el7A9? de su electricidad mediante mtodos de obtencinreno!ables$

%n un ao la cantidad de enera solar que llea a la 1ierra,atra!esando la atmsfera, es de a"ro*imadamente 9 de laenera total interce"tada "or la 1ierra fuera de la atmsfera,( de esta, el C@9 se concentra en los mares7$

+e&n datos de la /%> 7? 4/ene0able %ner( Polic(>et0or2 for t#e 7?st 'entur(6 La ca"acidad instalada enenera solar a ni!el mundial tu!o un incremento en 7@?7,con ca"acidad foto!oltaica de ?@@ G< 4.i$?6

.i$? -umento de la ca"acidad de "roduccin de electricidadmediante enera solar en los &ltimos aos se&n la /%> 7?

Por otra "arte la 'omisin .ederal de %lectricidad 4'.%6afirma que en diciembre del 7@? la ca"acidad efecti!ainstalada en el sistema elctrico nacional fue de A?,D??$7EM< la cual se encuentra distribuida en distintos mtodos deobtencin de enera 4.iura 76 del 7A9 del total queconforman las eneras reno!ables solo el :9 es de

"rocedencia solar, contando solo con cinco centralesfoto!oltaicas dos de las cuales son de '.% ( tres de ellas

"ri!adas 4.iura 6, con las siuientes'aractersticasF

1abla

5atos de las centrales foto!oltaicas en M*ico, fuenteFsecretara de enera$

$ombre #unici/io

Estado )niciode

o/eraciones

Productor

Ca/acidadinstalada

(#!

+anta

/osala

Mule Ba)a

'alifornia +ur

?7=?@=7

@?7

'.% ?$@@

'erroPrieto

Me*icali Ba)a'alifor

nia

@=@?=7@?

'.% :$@@

-utoabastecimiento/eno!abl

e

-uascalientes

-uascalientes

?C=@=7@??

Pri!ado ?$@@

+er!icios'omercia

les de%nera

La Paz Ba)a'alifornia +ur

@?=??=7@?

Pri!ado 8$C:

'elulosa( Pa"el

del Ba)o

Len Guana)uato

@?=?7=7@?

Pri!ado @$:C

.i$7 Procedencia de la electricidad en M*ico "or ti"o detecnoloa, inclu(e todas las centrales de '.% ( Pri!adas$

.i$ 5istribucin de las centrales foto!oltaicas en M*ico,fuenteF +ecretara de %nera$A* +i/os de Celdas Solares en uncin a sus#ateriales

%n los distintos dis"ositi!os de esta tecnoloa se utilizaes"ecialmente el silicio "ara su construccin, "ero ademse*isten otros ti"os ( con el tiem"o se #an descubierto nue!osmateriales que me)oran su eficacia ( rendimiento$ -


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continuacin se mostraran alunos de estos materiales ( unasde sus "rinci"ales caractersticasD$

Silicio /uro #onocristalino*+u estructura atmica es mu(ordenada ( su rendimiento de este material est entre el 7: (?8 "or ciento$Silicio /uro Policristalino *+u estructura atmica no es tanordenada ( su rendimiento es entre el ?7 ( ?: "or ciento$

Silicio amor3o$ +u rendimiento est "or deba)o del ?@ "orciento ( su estructura atmica es bastante ordenada$+4ndem* %ste tiene un me)or rendimiento en com"aracincon las clulas indi!iduales se"aradas$C5lula #ultiunion$ %ste ti"o de clulas #an sidodesarrolladas "ara a"licaciones es"aciales$Polmeros conductores (/oli anilina6 /oli /irrol!$ %ste ti"ode "olmeros absorben la radiacin a distintas lonitudes deonda aunque tienen una eficiencia del : "or ciento$-dems de estos materiales que son los ms utilizadose*isten otros ti"os tales como-rsenio de Galio, teluro de cadmio, seleniuro de cobre dendio entre otros$

- continuacin se mostrar una tabla en la que se "uedencom"arar las "rinci"ales tecnoloas en cuestin de sueficiencia:$

1abla /endimiento de las clulas

C5lulas "endimiento directo

Monocristalino ?:?89

Policristalino ?7?D9

1eluro de 'admio ?@?D9

1ndem I?@9

Polmeros conductores :9

%n la actualidad se estn desarrollando nue!as tecnoloas"ara la eficacia ( me)oramiento de los "aneles solares talesson los casos del silicio nero ( los nanocablesA, estastecnoloas aseuran tener ma(or a"ro!ec#amiento de laenera solar, "or e)em"lo, alunas caractersticas del silicionero es que es ms sensible a la luz entre ?@@ ( :@@ !ecesms que en los con!encionales$ %n el caso de la tecnoloa delos nanocables, esta "uede concentrar #asta ?: !eces ms laintensidad de la luz solar$

7* +i/os de alumbrado

%*isten distintos ti"os, los cuales tienen diferentescaractersticas ( mencionaremos alunas de las tres msutilizadas #o( en da en cuestin al alumbrado "&blicoC

Va/or de sodio* La lm"ara de !a"or de sodio es un ti"o delm"ara de descara de as que usa !a"or de sodio "ara

"roducirluz$ +on una de las fuentes de iluminacin mseficientes, (a que "ro"orcionan ran cantidad de l&menes"or!atio$ %l color de la luz que "roducen es amarillo brillante (son mu( !iables "ara ser utilizadas en !as "&blicas comoFcalles, a!enidas, "arques, )ardines, "lazas, etc$$

+e di!ide en dos clasificacionesF

%.4m/aras de &a/or de sodio de ba8a /resin* %ste ti"o delm"aras tienen una eficacia luminosa mu( ele!ada de #asta?8 lm=0 ( una duracin del orden de a"ro*imadamenteA@@@ #oras

.4m/aras de &a/or de sodio de alta /resin* %stas tienenuna !ida media de #asta 7D$@@@ #oras ( una eficacialuminosa de #asta ?@ lm=0

.4m/aras .ed* +on mu( resistentes ( tienen una !ida entorno a las :@$@@@ #oras, frente a las ?$@@@ de lasincandescentes ( su luminosidad est entre los ?@@ lm=0 "erocabe destacar que esta tecnoloa es ms cara$

.4m/aras de aditi&o met4lico cer4mico* 1ienen una !ida&til "romedioF @,@@@ #oras ( una luminosidad de ??: lm=0,

"odemos !er que no son tan eficaces como otras lm"aras (esto #ace que a !eces "ueden no tomarse en cuenta "ara

"ro(ectos "&blicos sino como "ara instituciones uoranizaciones$

- continuacin "odremos obser!ar una tabla que nos muestraestas tecnoloas ( sus caractersticas que aran que "odamos

com"ararlas fcilmente$
https://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1mpara_de_descarga_de_gashttps://es.wikipedia.org/wiki/Sodiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttps://es.wikipedia.org/wiki/Lumenhttps://es.wikipedia.org/wiki/Vatiohttps://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1mpara_de_descarga_de_gashttps://es.wikipedia.org/wiki/Sodiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttps://es.wikipedia.org/wiki/Lumenhttps://es.wikipedia.org/wiki/Vatio


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1abla

'om"aracin de lm"aras

.4m/ara Vida til

Promedio(9oras!

E3icacia

luminosa(lm:!

!a"or de sodio deba)a "resin

C@@@ ?8

!a"or de sodio dealta "resin

7D @@@ ?@

Led :@ @@@ ?@@

aditi!o metlicocermico

@ @@@ ??:

)))* V)A7).),A,

%l munici"io de 'ela(a se encuentra en una zona fa!orable"ara el a"ro!ec#amiento de la enera solar$ +e&n lainformacin "ro"orcionada "or el 5e"artamento de-lumbrado P&blico del Munici"io de 'ela(a, se #an realizadoestudios que "ermiten determinar la radiacin solar "romedioque se "ercibe en la localidad$ Los resultados arro)ados "or la

>-+- re!elan que el munici"io "ercibe una radiacin"romedio de :$ ;


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.i$ : Luminaria solar autosustentable ubicada en lasinstalaciones del cam"us del nstituto 1ecnolico de'ela(a$ .otoF Josu Guerra$

5e acuerdo con la informacin obtenida en la entre!ista aln$ %duardo Garca Parada8, +u"erintendente de alumbrado

"&blico del munici"io de 'ela(a, e*iste un "ro(ecto "ara laconstruccin de un Huerto solarK de D M


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.i$C 1ina)itasK luar tentati!o "ara la ubicacin del #uertosolar de D mea 0atts .otoF Goole Ma"s$

CO$C.US)-$

- "artir de la informacin reco"ilada ( su anlisis se lle ala conclusin de que el uso de enera solar en la zonaeorfica es !iable dado que el "romedio de radiacin solarrecibida es fa!orable, adems de contarse con terrenosadecuados "ara su construccin que tienen cerca unasubestacin de la '.% en la cual se "uede in(ectar laelectricidad enerada$ %l "ro(ecto no es econmico, sinembaro contem"la una re"osicin en los aos siuientes aeste debido al a#orro enerado ( adems "ro"icia una me)orade nuestro entorno mediante la "roduccin de electricidad sindaar el medio ambiente$Por otra "arte, e*isten limitaciones tales como la falta dele(es secundarias en materia de uso de enera ( la carenciade "resu"uesto suficiente debido a que el dinero se destina aotras acciones, que detienen la "uesta en marc#a de este

"ro(ecto$

A%/, R'>3%%,S : 5iciembre 7@?$ N%n lneaO$-!ailableF#tt"F==000$conuee$ob$m*=0or2=sites='>-%=resources=Local'ontent=8:88=?='>3%%HL1ransicion%nereticaelum$"df$ NUltimo accesoF 78 ctubre 7@?:O$

N8O %$ Garca Parada, nter!ie0ee, %stado actual delalumbrado "&blico en 'ela(a ( "ro(ectos a futuro$

N%ntre!istaO$ 7C ctubre 7@?:$

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