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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORURO
FACULTAD NACIONAL DE INGENIERÍA
CARRERA INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA
TÍTULO:
ESTUDIO TÉCNICO ECONÓMICO DEL DISCO SOLAR STIRLING
PARA ELECTRIFICACIÓN RURAL EN BOLIVIA
AUTOR:
María Cristina Copa Zárate
FECHA DE DEFENSA
19 de Febrero de 2008
DESCRIPTORES
Stirling, motor, energía, solar, factibilidad
ASESOR:
Ing. Emilio Rivera
Nº DE PAGINAS:
103 Páginas
RESUMEN
Desde los años 80 se han estado llevando acabo una serie de programas de
electrificación para poblaciones rurales, utilizando el panel solar fotovoltaico como
sistema principal, sin embargo la potencia máxima que se llega a alcanzar no es la ideal.
La contaminación ambiental que implica el uso de máquinas de combustión interna, por
los elevados índices de producción de CO2 y CO está llevando, en casi todo el mundo,
al uso energías alternativas para resolver este problema
Bolivia está considerada como uno de los pocos países autosuficientes en el área
energética, sin embargo solo el 65 % de la población cuenta con energía eléctrica, y solo
un 30% de la población rural. Se pretende realizar un estudio técnico y de factibilidad
para la instalación del sistema de generación eléctrica termosolar, Disco Solar Stirling,
motor de combustión externa, donde su combustible es la energía solar.
El objetivo General de este proyecto fue realizar el estudio de factibilidad técnicoeconómica de la utilización del generador Disco Solar Stirling como una alternativa
para cubrir los vacíos de energetización en Bolivia.
Los objetivos específicos se nombran a continuación:
¾ Efectuar un estudio descriptivo de la situación energética en Bolivia, en cuanto a
energías convencionales y no convencionales, en particular de tecnología solar así
llegar a un estudio de mercado para la aplicación de este motor en el área rural.
¾ Realizar un estudio descriptivo termodinámico y técnico del Sistema Disco Solar
Stirling, para la generación de energía eléctrica, a partir de la energía solar.
¾ Realizar un análisis económico, para conocer si el uso de esta tecnología es
factible en nuestro país o no.
¾ Poner en conocimiento el Disco Solar Stirlin, de esta manera se puedan realizar
otros estudios, que puedan llevar a minimizar costos del sistema u otras
aplicaciones fuera de la electrificación rural.
Los métodos utilizados para la estimación de los parámetros económicos son VAN
Valor Actual Neto, LEC (Levelized Energy Cost) Costo de Energía Nivelado y la
Amortización. Para el análisis técnico se utilizó Método deductivo e Inductivo. Las
técnicas utilizadas: Investigación de libros, entrevistas con gente relacionada,
comparación de equipos relacionados.
Los resultados más importantes que se lograron fueron: Consumo de la población rural
45217.22 kWh anual para 30 familias, sistema elegido SES de 25 kW, LEC de partida
1.517 $us/kWh, VAN de partida 33700 $us, Amortización de partida 50 años. Con
variaciones favorables: LEC 0.596 $us/kWh, VAN 80750 $us y Amortización 8 años.
Se concluyó que el sistema Disco/Stirling, resultaría una gran alternativa de
electrificación rural puesto que tiene mejores características que los fotovoltaicos.
Además que es un motor limpio, no emite gases de combustión al medio ambiente. La
desventaja es que solo trabaja mientras el sol entrega energía. Es factible solo si se
contaran con una subvención, el interés fuera bajo y la irradiancia fuera constante
Se recomienda para la instalación de este equipo en realizar nuevas mediciones de
irradiancia, para tener datos mas exactos de factibilidad, con el equipo adecuado, pues
se utilizó un piranómetro, más útiles para un panel fotovoltaico y estudiar la posibilidad
de diseñar y construir el sistema de concentración, puesto que es el mas costoso.