Este documento presenta el proyecto de diseño de un sistema de generación de energía renovable fotovoltaica y su integración a una red eléctrica rural en la delegación de Maneadero, Baja California, México. El proyecto incluye el cálculo del consumo de energía de la zona, la selección y dimensionamiento de los paneles solares y el inversor, y el diseño del sistema de generación fotovoltaica y su integración a la red eléctrica existente para mejorar el acceso a la electricidad de forma sostenible.

1. TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO INSTITUTO TECNOLÓGICO
DE ENSENADA
INGENIERIA EN “ELECTROMECANICA”
ADMINISTRACIÓN DE PROYECTOS
ACTIVIDAD 1.2 ADMINISTRACIÓN EN LA FORMULACIÓN DE UN
PROYECTO
PROYECTO: DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA DE GENERACIÓN DE
ENERGÍA RENOVABLE (FOTOVOLTAICA) Y SU INTEGRACIÓN A UNA RED
ELÉCTRICA RURAL EN LA DELEGACIÓN DE MANEADERO.
PRIVADA
ELABORADA POR:
CHRISTIAN JESÚS ROSALES PÉREZ
No. CONTROL: C13760384
FRANCISCO JAVIER FIGUEROA TAMAYO
No. CONTROL: 20760170
ANTONIO CARRILLO CARRILLO
No. CONTROL: 20760167
ALVAREZ CRUZ NESTOR
No. CONTROL: 20760160
VÍCTOR ALFONSO ADRIANO MARTÍNEZ
No. CONTROL: 20760159
“DOCENTE ING. FRANCISCO RAMOS FLORES”
ENSENADA, B.C. DEL “12 DE SEMPTIEMBRE DEL 2023” AL “ DE 13
SEPTIEMBRE DEL 2023”

3. 1 Descripción
Este capítulo presenta los antecedentes actuales de los sistemas de generación de
energía eléctrica mediante la implementación de paneles fotovoltaicos, y las empresas
que brindan servicios para el desarrollo de estos sistemas. También se describen los
tipos de generación de energía convencional, así como los sistemas que utilizan
energías renovables para generar electricidad, con especial énfasis en los sistemas de
generación de energía fotovoltaica y los elementos necesarios para su integración.
El desarrollo de la investigación técnica incluye el dimensionamiento del sistema de
generación de energía fotovoltaica; según el cálculo de la carga instalada en el interior,
la selección de los diferentes dispositivos que componen el sistema, como el número
de paneles fotovoltaicos, el inversor de corriente, etc., será realizado. Y la distribución
de plantas (plantación de equipos) en el área para la instalación de estructuras y paneles
fotovoltaicos. Este capítulo también compara y selecciona diferentes proveedores de
equipos y servicios para ejecutar el proyecto, así como el proceso y el tiempo de
ejecución de las diferentes actividades para ejecutar el proyecto.
Fundamento
Cálculo de consumo diario de energía eléctrica en la casa-habitación
A continuación, se presenta una tabla en la cual se puede
apreciar el consumo total diario de las diferentes cargas

4. instaladas de la residencia, iluminación, electrónicos y
electrodomésticos.
Ilustración 5 “Consumo total diario de la carga instalada”
Cálculo de consumo bimestral de energía eléctrica en la casa-habitación
Cálculo para el consumo promedio mensual:
a) Ecuación para el cálculo de semanas promedio por mes
𝑀𝑒𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 =
𝑁𝑜. 𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑎ñ𝑜
𝑁𝑜. 𝑚𝑒𝑠𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑎ñ𝑜
𝑀𝑒𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 =
52 𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎𝑠
12 𝑚𝑒𝑠𝑒𝑠
𝑀𝑒𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 = 4.33 𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑠

5. b) Ecuación para el cálculo del consumo de energía eléctrica semanal:
𝑘𝑊/ℎ 𝑝𝑜𝑟 𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎 = 𝐷𝑖𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎 𝑥 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑜𝑟 𝑑𝑖𝑎
𝑘𝑊/ℎ 𝑝𝑜𝑟 𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎 = (7)(14.277 𝑘𝑊/ℎ)
𝑘𝑊/ℎ 𝑝𝑜𝑟 𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎 = 99.939 𝑘𝑊/ℎ
c) Ecuación para el cálculo del consumo de energía eléctrica bimestral:
𝑘𝑊/ℎ 𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑠 = 𝑀𝑒𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑥 𝑘𝑊/ℎ 𝑝𝑜𝑟 𝑠𝑒𝑚𝑎𝑛𝑎
𝑘𝑊/ℎ 𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑠 = (4.33)(99.939 𝑘𝑊/ℎ)
𝑘𝑊/ℎ 𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑠 = 432.73 𝑘𝑊/ℎ
∴
𝑘𝑊/ℎ 𝑝𝑜𝑟 𝑏𝑖𝑚𝑒𝑠𝑡𝑟𝑒 = (2)(𝑘𝑊/ℎ 𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑠)
𝑘𝑊/ℎ 𝑝𝑜𝑟 𝑏𝑖𝑚𝑒𝑠𝑡𝑟𝑒 = (2)(432.73 𝑘𝑊/ℎ)
𝑘𝑊/ℎ 𝑝𝑜𝑟 𝑏𝑖𝑚𝑒𝑠𝑡𝑟𝑒 = 865.76 𝑘𝑊/ℎ
Selección de panel fotovoltaico
Se realiza la selección de un panel fotovoltaico poli cristalino, con tecnología “Mono PERC”
ya que el rango de generación de potencia de este panel es de 340 a 360 Watts.
Cálculo de paneles a utilizar
𝒏𝑷𝒂𝒏𝒆𝒍𝒆𝒔 =
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝐷𝑖𝑎𝑟𝑖𝑎
𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝐺𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙
𝒏𝑷𝒂𝒏𝒆𝒍𝒆𝒔 =
14277 𝑊
360 𝑊
𝒏𝑷𝒂𝒏𝒆𝒍𝒆𝒔 = 39.6583
𝒏𝑷𝒂𝒏𝒆𝒍𝒆𝒔 = 40 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙𝑒𝑠

6. Cálculo para la selección del inversor
Para realizar el cálculo del inversor, primero se debe de calcular lo siguiente:
a) Ecuación para el cálculo de la potencia pico de generación:
𝑷𝒑𝑮𝒆𝒏𝒆𝒓𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 = (𝐺𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑛𝑒𝑙)(𝑛𝑃𝑎𝑛𝑒𝑙𝑒𝑠)
𝑷𝒑𝑮𝒆𝒏𝒆𝒓𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 = (360 𝑊)(40)
𝑷𝒑𝑮𝒆𝒏𝒆𝒓𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 = 14400 𝑊 = 14.4 𝑘𝑊
Donde:
PpGeneracion = Potencia de generación
nPaneles = Numero de paneles
Posteriormente para seleccionar el inversor adecuado, se debe de realizar la conversión de
unidades de kW a kVA.
b) Ecuación para cálculo de potencia de generación en kVA:
𝑃𝑝𝐺𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛
𝑃𝑘𝑣𝑎 = ( )
𝐹𝑃
14.4 𝑘𝑊
𝑃𝑘𝑣𝑎 = ( )
0.95%
𝑃𝑘𝑣𝑎 = 15.1578 𝑘𝑉𝐴
𝑃𝑘𝑣𝑎 = 16 𝑘𝑉𝐴
Dónde:
𝑃𝑘𝑉𝐴 = 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑛 𝑘𝑉𝐴
𝐹𝑃 = 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 (%)

7. Al realizar el cálculo para la selección del inversor, el resultado es redondeado al
resultado inmediato superior a manera que el inversor tenga la capacidad de suministrar
la suficiente energía eléctrica y se procede a la selección mediante catálogo.
Uno de los factores que influyen para la selección del inversor, es la consideración de
la región en donde este será instalado, de manera que su desempeño sea óptimo bajo
estas condiciones.

8. 1
Diagrama unifilar
A continuación, se presenta el diagrama unifilar
correspondiente a un sistema degeneración fotovoltaico
interconectado a la red.
Ilustración 6 "Diagrama unifilar del sistema de generación
fotovoltaico"

9. 2
Ilustración 7 “Análisis de maquinaria y
equipo”
2 Justificación.
La justificación de un sistema de generación de energía renovable y su integración a
una red eléctrica se basa en la necesidad de reducir la dependencia de fuentes de energía
no renovables y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. La generación
de energía renovable es una alternativa sostenible y respetuosa con el medio ambiente,
lo que la convierte en una opción atractiva para la sociedad y el planeta.
Además, la integración de este tipo de sistemas a la red eléctrica permite una
distribución más eficiente y segura de la energía, reduciendo los costos y mejorando la
resiliencia del sistema energético. Por lo tanto, el diseño de un sistema de generación

10. 3
de energía renovable y su integración a una red eléctrica es un proyecto relevante y
necesario, que contribuirá a un futuro más sostenible y saludable para todos.
3 Objetivos de investigación.
Objetivo general:
Diseñar un sistema de generación de energía renovable fotovoltaica y su integración a
una red eléctrica rural en la delegación de Maneadero, Ensenada, Baja California,
México, con el objetivo de mejorar el acceso a la energía eléctrica y fomentar el
desarrollo sostenible en la zona.
Objetivos específicos:
 Evaluar la disponibilidad y la calidad de los recursos solares en la zona de
Maneadero.
 Seleccionar y diseñar un sistema de generación de energía fotovoltaica
adecuado para las condiciones locales.
 Planificar la integración del sistema fotovoltaico a la red eléctrica rural
existente.

11. 4
 Determinar la capacidad de generación de energía y la capacidad de
almacenamiento necesarias para garantizar un suministro constante de
electricidad.
 Evaluar los costos y los ingresos previstos del sistema fotovoltaico.
 Desarrollar un plan de mantenimiento para garantizar la operación y la
disponibilidad del sistema.
 Evaluar el impacto ambiental y social del proyecto.
 Realizar una campaña de sensibilización y capacitación para los habitantes de
la zona sobre el uso responsable de la energía eléctrica.