"Viabilidad técnica y económica de un sistema de generación de energía eléctrica no convencional para un sistema de bombeo de agua ubicado en el caserío Pueblo Nuevo Salitral, distrito de Motupe, provincia de Lambayeque, departamento de Lambayeque".

Abstract

La presente tesis tubo por objetivo realizar el estudio de viabilidad técnica y económica de un sistema de bombeo de agua para riego con energía solar fotovoltaica en el caserío pueblo nuevo salitral, distrito de Motupe, provincia de Lambayeque, departamento de Lambayeque. Del desarrollo de la investigación se obtuvo: De la evaluación de la energía solar en el predio de la familia Rodríguez Córdova de donde se obtuvo una irradiación solar promedio anual de 5,44 kW.h/m2.dia (NASA) y un valor de 5,47 kW.h/m2.dia respecto de la fuente NASTEC; Ambos promedios anuales de irradiación solar son mayores a 4,0 kW.h/m2/día, por lo que se puede aplicar para la producción de energía eléctrica. Con respecto de la energía eólica se ha obtenido un valor promedio anual de la velocidad promedio anual es de 3,84 m/s para una altura de 50 m y de 2,78 m/s para una altura de 10 m; por ser una velocidad relativamente baja (< 5m/s) no se recomienda el uso de la energía eólica para generar energía eléctrica. Se cuantifico a demanda de agua y se obtuvo que la mayor demanda de agua promedio diaria se realiza en el mes de febrero llegando a un valor de 169,50 �𝑚������������𝑚������������3 dia el mes de junio con un valor de 67,75 �𝑚������������𝑚������������3 dia �. La menor demanda de agua se produce en �. El valor promedio es de: 115,42 �𝑚������������𝑚������������3 dia �. Se selecciona una bomba sumergible de la marca Pedrollo de serie 6SR175G75, tubería de 3 pulgadas, el sistema fotovoltaico de suministro de energía eléctrica tiene los siguientes componentes: 26 paneles fotovoltaicos TENSITE de 550 Wp; 01 variador GD100-011G-4-PV; Tanque de almacenamiento de agua de 10x10x2 además de elementos de protección y conductores eléctricos. Se realizo la comparación económica primeramente entre las alternativas de suministro de energía eléctrica fotovoltaico y eólico, siendo el costo del sistema fotovoltaico S/ 74 102,24 y para el sistema eólico se propuso 3 aerogeneradores de diferente potencia. Para el aerogenerador ZONHAN de 2 kW es necesario 142 aerogeneradores con un costo S/ 1 288 224; para el caso del aerogenerador ENAIR de 5kW se obtuvo que es necesario 107 unidades con un costo de inversión de S/ 4 848 170 y para el caso del aerogenerador VII ENAIR 20 kW se obtuvo que es necesario 13 unidades con un costo de S/ 4 097 600; de donde se concluye que el suministro de energía eléctrica para la bomba debe ser fotovoltaica. Luego se realizó la evaluación económica del sistema de bombeo fotovoltaico con el sistema de bombeo con motobomba obteniéndose un VAN= 𝑆������������𝑆������������/40 405,26 y una TIR de 24 % (15%) se concluye que el sistema de bombeo fotovoltaico es más económico que el sistema de bombeo con motobomba.

The objective of this thesis was to carry out the technical and economic feasibility study of a water pumping system for irrigation with photovoltaic solar energy in the pueblo nuevo salitral hamlet, Motupe district, Lambayeque province, Lambayeque department. From the development of the research, the following was obtained: From the evaluation of solar energy in the property of the Rodríguez Córdova family, from which an annual average solar irradiation of 5,44 kW.h/m2.day (NASA) and a value of 5,47 kW.h/m2.day with respect to the NASTEC source; Both annual averages of solar irradiation are greater than 4,0 kW.h/m2/day, so it can be applied to the production of electrical energy. With regard to wind energy, an annual average value of the annual average speed has been obtained, which is 3.84 m/s for a height of 50 m and 2,78 m/s for a height of 10 m; Because it is a relatively low speed (< 5m/s), the use of wind energy to generate electricity is not recommended. A water demand was quantified and it was obtained that the highest average daily water demand is made in the month of February, reaching a value of 169,50 (m3/day). The lowest demand for water occurs in the month of June with a value of 67,75 (m3/day). The average value is: 115,42 (m3/day). A submersible pump of the Pedrollo brand of series 6SR175G75, inch 3 pipe, is selected, the photovoltaic system of electricity supply has the following components: 26 TENSITE photovoltaic panels of 550 Wp; 01 drive GD100-011G-4-PV; 10x10x2 water storage tank as well as protection elements and electrical conductors. The economic comparison was made first between the photovoltaic and wind power supply alternatives, the cost of the photovoltaic system being S/ 74 102,24 and for the wind system, 3 wind turbines of different power are required. For the 2 kW ZONHAN wind turbine, 142 wind turbines are necessary at a cost of S/ 1 288 224; for the case of the 5 kW ENAIR wind turbine, it was obtained that 107 units are necessary with an investment cost of S/ 4 848 170 and for the case of the 20 kW ENAIR wind IX turbine, it was obtained that 10 units are necessary with a cost of S/ 4 097 600; from which it is concluded that the supply of electrical energy for the pump must be photovoltaic. Then, the economic evaluation of the photovoltaic pumping system was carried out with the pumping system with a motorized pump, obtaining a NPV= S/40 405,26 and an IRR of 24% (15%), it is concluded that the photovoltaic pumping system is more than economical. the pumping system with a motorized pump.