“Integración de un sistema de generación distribuida en el Hospital Regional de Lambayeque para determinar los efectos técnicos en la red de media tensión”

Abstract

El Hospital Regional de Lambayeque presenta una alta dependencia de la red eléctrica de media tensión (10 kV) para el funcionamiento continuo de sus servicios críticos. El consumo eléctrico promedio mensual supera los 420 MWh, con una demanda máxima cercana a 750 kW en horas punta, lo que genera elevados costos operativos y una mayor exposición a perturbaciones del suministro. Los registros de calidad de energía evidencian variaciones de tensión superiores al ±7 % e interrupciones no programadas recurrentes, con un promedio de 6 a 8 cortes anuales, afectando la confiabilidad del sistema eléctrico hospitalario. Asimismo, la red no ha sido evaluada técnicamente frente a la incorporación de generación distribuida, generando incertidumbre sobre sus efectos técnicos. El objetivo general de la investigación es determinar los efectos técnicos producidos por la integración de un sistema de generación distribuida fotovoltaica en la red de media tensión del hospital. Mediante simulaciones en el software ETAP, se evaluaron el perfil de tensión, los flujos de potencia, los niveles de cortocircuito, las pérdidas eléctricas y la coordinación de protecciones. Los resultados muestran que la integración de una potencia instalada de 750 kW mejora el perfil de tensión, reduce en más del 60 % la potencia importada desde la red, disminuye las pérdidas eléctricas en aproximadamente 38 % y no genera incrementos significativos en las corrientes de cortocircuito ni afectación a la selectividad de protecciones. Se concluye que la integración del sistema fotovoltaico es técnicamente viable y mejora la eficiencia y confiabilidad del suministro eléctrico del hospital.

The Lambayeque Regional Hospital is highly dependent on the medium-voltage (10 kV) electrical grid for the continuous operation of its critical services. Average monthly electricity consumption exceeds 420 MWh, with peak demand approaching 750 kW, resulting in high operating costs and increased vulnerability to power disturbances. Power quality records show voltage variations exceeding ±7% and recurring unscheduled outages, averaging 6 to 8 outages annually, impacting the reliability of the hospital's electrical system. Furthermore, the grid has not been technically evaluated for the integration of distributed generation, creating uncertainty regarding its technical effects. The overall objective of this research is to determine the technical effects of integrating a photovoltaic distributed generation system into the hospital's medium-voltage grid. Using simulations with ETAP software, the voltage profile, power flows, short-circuit levels, electrical losses, and protection coordination were evaluated. The results show that integrating an installed capacity of 750 kW improves the voltage profile, reduces power imported from the grid by more than 60%, decreases electrical losses by approximately 38%, and does not generate significant increases in short-circuit currents or affect the selectivity of protection devices. It is concluded that integrating the photovoltaic system is technically feasible and improves the efficiency and reliability of the hospital's electricity supply.