Proyectos del uso y sustentabilidad de la Energía Solar en Ecuador

1. POTENCIAL DE
LA ENERGÍA
SOLAR EN EL
ECUADOR
▰ Christian Landi
▰ Fernando Yupa
▰ Israel Vivanco

2. Nuestro planeta recibe del sol una cantidad de
energía anual de aproximadamente 1,6 millones
de kWh, de los cuales sólo un 40% es
aprovechable, una cifra que representa varios
cientos de veces la energía que se consume
actualmente en forma mundial; es una fuente de
energía descentralizada, limpia e inagotable. El
aprovechamiento energético está entonces
condicionado por la intensidad de radiación
solar recibida por la tierra, los ciclos diarios y
anuales a los que está sometida y las
condiciones climatológicas del lugar.
INTRODUCCION

3. Las estimaciones del potencial de las energías
renovables (biomasa primaria, energía solar,
energía hidráulica, energía eólica y energía
geotérmica) muestran que su contribución se
multiplicará por diez, pudiendo llegar hasta 10 o
15 TW-año. Este crecimiento de las energías
renovables dependerá sobretodo de sus costos,
de los impuestos a las energías no renovables y
de las políticas energéticas.
INTRODUCCION

4. Energía Solar
▰ Se define energía solar a aquella que
mediante conversión a calor o electricidad se
aprovecha de la radiación proveniente del sol;
otra forma de aprovechamiento asociado
considera la posibilidad de hacer uso de la
iluminación natural y las condiciones
climatológicas de cada emplazamiento en la
construcción de edificios mediante lo que se
denomina arquitectura bioclimática.
▰ Llega a la Tierra en forma de radiación
electromagnética (luz, calor y rayos
ultravioleta principalmente) procedente del
Sol.

5. Aprovechamiento
El aprovechamiento de la
energía solar se puede
realizar de dos formas:
▰ Por conversión térmica de
alta temperatura (sistema
fototérmico)
▰ Por conversión
fotovoltaica (sistema
fotovoltaico).

6. PROCESOS DE
CONVERSION
- Sistema Foto térmico
- Sistema Fotovoltaico

7. La conversión térmica de
alta temperatura consiste en
transformar la energía solar
en energía térmica
almacenada en un fluido.
Para calentar el líquido se
emplean unos dispositivos
llamados colectores.
Sistema Fototérmico

8. Sistema Fotovoltaico
La conversión fotovoltaica consiste
en la transformación directa de la
energía luminosa en energía
eléctrica. Se utilizan para ello unas
placas solares formadas por
células fotovoltaicas (de silicio o de
germanio).

9. ENERGÍA SOLAR EN EL
ECUADOR
Atlas Solar del Ecuador

10. Energía Solar En Ecuador
▰ La ubicación geográfica
del Ecuador, lo convierte
en un país privilegiado en
lo que a recurso solar se
refiere. Esto se debe a
que el ángulo de
incidencia de la luz solar,
es perpendicular a nuestra
superficie durante todo el
año, situación que no
ocurre en otros sitios del
planeta, en donde el
ángulo de incidencia de la
luz solar, varía acorde a
las estaciones del año.
▰ La recepción de una
mayor y constante
cantidad de radiación
solar varía dentro del
territorio nacional
únicamente por
condiciones
climatológicas locales y
que varían además de
acuerdo a la cercanía o
lejanía del Sol.
▰ Desde agosto del 2008, el
Ecuador cuenta ya con un
Atlas de Irradiación Solar,
desarrollado por la
Corporación para la
Investigación Energética, en la
que se pueden encontrar datos
georreferenciados sobre
radiación global, difusa y
directa en el Ecuador
continental. Este atlas
constituye una importante
herramienta para la
investigación y desarrollo de
proyectos en materia de
energía solar.

11. Atlas de Radiación Solar del
Ecuador
▰ La CIE, dentro de su labor de
investigación en el campo de las energías
renovables y eficiencia energética para
usos productivos y protección ambiental,
ha elaborado el “Atlas de Radiación Solar
del Ecuador, con fines de generación
eléctrica ”, para el Consejo Nacional de
Electricidad, CONELEC.Para su
elaboración de este documento, La CIE
utilizó el modelo CRS (Climatological
Solar Radiation Model), desarrollado por
el National Renewable Energy Laboratory
– NREL de los Estados Unidos. Luego de
un proceso para filtrar los datos del
modelo CRS, la Corporación seleccionó
aquellos datos que corresponden
únicamente al territorio ecuatoriano,
exportándolos a una base de datos
compatible con la plataforma de trabajo
que se escogió, en este caso, un Sistema
de Información Geográfica (SIG).
▰ El “Atlas de Radiación Solar
del Ecuador”, es un
documento que consta de 39
mapas, en formato análogo
y digital, con una resolución
de 1 Km2, además del
respectivo software de
consulta y la base de datos
correspondiente. Contiene
información mensual de las
radiaciones directa, difusa y
global y los promedios
anuales en Wh/m2/día.
▰ Contar con esta información,
es un insumo para la
implementación de procesos
productivos tecnológicamente
eficientes, en sectores como
el agrícola e industrial que
aprovecharía la energía solar
en sistemas de bombeo,
molienda de granos,
autoconsumo, iluminación,
generación de calor,
regulación de temperaturas,
etc. todo esto a través de
energías limpias y bajo
condiciones de ventaja
estratégica para nuestro país
por su posición geográfica.

12. INSOLACIÓN
▰ Insolación Directa:
Como su propio nombre
indica, la que proviene
directamente del sol. Es
la que recibimos
cuando los rayos
solares no se difuminan
o se desvían a su paso
por la atmósfera
terrestre.
▰ Insolación Difusa:
Radiación proveniente
del cielo como resultado
de la dispersión de la
radiación solar por la
atmósfera. Es la
radiación solar
difundida por la
atmósfera (por lo que
no llega directamente
del sol).
▰ Insolación Global:
Será la suma de las
insolaciones directa y
difusa.
Insolación: Cantidad de energía solar que llega a una superficie,
medida en Vatio/hora/metro cuadrado.

13. ATLAS DE INSOLACIÓN
PROMEDIO EN EL
ECUADOR CIE-2008
- Insolación Directa
- Insolación Difusa
- Insolación Global

14. • Valor máximo: 5119 Wh/m2/día
• Valor mínimo: 1147 Wh/m2/día
• Valor promedio: 2543.01 Wh/m2/día
• Desviación estándar: 643.18
Wh/m2/día
Como se observa en la imagen (Conelec,
2008) los lugares en donde existe mayor
insolación directa en las provicnias de
Loja, Cotopaxi, Pichincha y un sector
Manabí, con un rango de 5020 a 6340
Wh/m2/día
INSOLACIÓN DIRECTA ANUAL
PROMEDIO

15. INSOLACIÓN DIFUSA ANUAL
PROMEDIO
• Valor máximo: 3105 Wh/m2/día
• Valor mínimo: 2032 Wh/m2/día
• Valor promedio: 2737.05 Wh/m2/día
• Desviación estándar: 196.84
Wh/m2/día
Como se observa en la imagen (Conelec,
2008) los lugares en donde existe mayor
insolación difusa es en casi todo el
territorio ecuatoriano con un rango de 2500
a 3365 Wh/m2/día, a excepción de algunas
provincias como Loja y parte de Pichincha
y Chimborazo.

16. INSOLACIÓN GLOBAL ANUAL
PROMEDIO
• Valor máximo: 5748 Wh/m2/día
• Valor mínimo: 3634 Wh/m2/día
• Valor promedio: 4574.99 Wh/m2/día
• Desviación estándar: 301.40
Wh/m2/día
Como se observa en la imagen (Conelec,
2008) los lugares en donde existe mayor
insolación directa en las provicnias de Loja,
Cotopaxi, Pichincha y un sector Manabí,
con un rango de 5100 a 5975 Wh/m2/día

17. POTENCIAL DEL ECUADOR
PARA GENERAR ENERGÍA
SOLAR

18. ▰ La ubicación del Ecuador, permite que nuestro país pueda
aprovechar el recurso solar durante todo el año con un nivel de
radiación promedio de 4574,99 Wh/m2 /día, según el ATLAS
SOLAR DEL ECUADOR elaborado por el Consejo Nacional de
Electricidad – CONELEC, como se ha mostrado. Esta
oportunidad de fuente primaria de energía establece el desafío
de planificar la matriz energética que considere incrementar la
capacidad fotovoltaica instalada ya desde centrales de
generación, sistemas conectados a red y/o sistemas aislados
Potencial Solar en el Ecuador

19. La información
del ATLAS
SOLAR identifica
como las zonas
que reciben
mayor radiación
a las provincias
Loja y la
parte sur
del Azuay
El centro del
país y el
centro de
Pichincha
La zona oriental
que prácticamente
desde Morona
Santiago y
hacia el norte
reciben un nivel de
radiación sobre el
valor promedio
Todas estas
área con una
radiación
sobre los 5000
Wh/m2 /día
NOTA: Por otro lado, en el Ecuador
existen zonas de difícil acceso para
la electrificación convencional
mediante la construcción de líneas
y redes que se conecten al Sistema
Nacional Interconectado – SIN.

20. PROYECTOS CON ENERGÍA
SOLAR FOTOVOLTAICA
EN ECUADOR

21. Proyecto de bombeo solar para
Tanlahua y Rumiucho
▰ Ubicado en las
poblaciones de Tanlahua
y Rumicucho en la
parroquia de San
Antonio de Pichincha,
este proyecto persigue
como objetivo el bombeo
de agua para éstas
poblaciones a través de
la extracción de agua
confinada en acuíferos,
mediante un sistema
hidráulico de bombeo
que utiliza energía solar
fotovoltaica.
▰ Esto permitirá la
extracción y posterior
conducción e irrigación
de 350 parcelas, 250 de
Tanlahua y 100 de
Rumicucho. Al mismo
tiempo, la generación de
energía solar fotovoltaica
que se produzca en
exceso, servirá para
venderla al Sistema
Nacional Interconectado.
▰ Este proyecto se
constituye en un
proyecto piloto, que
podrá ser replicado en
otros sitios del Ecuador.
El proyecto se
desarrollará con la
colaboración del
Ministerio de Electricidad
y Energía Renovable y
con la participación de la
comunidad de San
Antonio de Pichincha.

22. ▰ El 29 de Enero de 2013 se conectó
oficialmente a la red ecuatoriana de
electricidad la Central Fotovoltaica
de Paragachi de 1 MW de potencia,
constituida por 4.160 paneles de
240 Wp c/u, siendo la primera planta
solar de este tipo en el país. La
planta ocupa 3,5 hectáreas y está
ubicada en la provincia de
Imbabura, una de las zonas con
mayor irradiación solar de Ecuador
(Zigor, 2013).
Proyecto Pargarachi

23. Otros Proyectos Importantes
▰ Proyecto Fotovoltaico
Baltra, consta de la
implementación de un
sistema fotovoltaico de
200 kWp, con un sistema
de almacenamiento de
900 kW en potencia de
baterías industriales, tipo
híbrido (Ión Litio + Plomo
Ácido).
▰ Proyecto híbrido Isabela,
desarrollado en la isla
Isabela y considera: una
planta térmica dual de
1,2 MW, la instalación
solar fotovoltaica de 1,15
MWp y el sistema de
almacenamiento de
energía (baterías) de 3,3
MWh. (MEER, 2014)
▰ Proyecto Fotovoltaico Puerto
Ayora, que se enmarca dentro de la
iniciativa nacional “Cero
Combustibles Fósiles en
Galápagos” y permitirá reducir el
consumo de combustible fósil que
actualmente demanda el sistema
de generación de isla Santa Cruz.
Adicionalmente, el proyecto
fotovoltaico Puerto Ayora, de 1.5
MWp, permitirá coordinar la
penetración de energía de los
distintos proyectos de energía
renovable que actualmente se
desarrollan tanto en isla Baltra
como en Santa Cruz.

24. EXPERIENCIAS EN
ELECTRIFICACIÓN RURAL CON
EN EL ECUADOR

25. Provincia Número de Sistemas
Fotovoltaicos
Individuales
Potencia SFV [Wp] Observaciones
SUCUMBIOS 115 106 Ejecutado conjuntamente con la
Empresa Elérica Regional
Sucumbios con fondos FERUM
SUCUMBIOS 112 100 Ejecutado conjuntamente con la
Empresa Elérica Regional
Sucumbios con fondos FERUM
SUCUMBIOS 200 100 Ejecutado conjuntamente con la
Empresa Elérica Regional
Sucumbios con fondos FERUM
ESMERALDAS 23 100 Ejecutado conjuntamente con la
Empresa Elérica Regional
Esmeraldas con fondos FERUM
SUCUMBIOS 74 100
130
Ejecutado conjuntamente con la
Empresa Elérica Regional
Sucumbios con fondos FERUM
71 SFV individuales y 3 para
escuelas
SUCUMBIOS 45 100 Ejecutado conjuntamente con la Empresa Elérica Regional
Sucumbios con fondos FERUM
MANABÍ 110 100 Ejecutado conjuntamente con la Empresa Elérica Regional
Manabí con fondos FERUM 107 SFV individuales y 3 para
escuelas

26. CONCLUSIONES

27. Como se explicó el Potencial Solar en el Ecuador es elevado
con un nivel de radiación promedio de 4574,99 Wh/m2 /día,
según el ATLAS SOLAR DEL ECUADOR, lo cual se ha visto
reflejado en los diferentes proyectos de energía solar que ha
presentado el MEER que se han presentado como la Central
Fotovoltaica de Paragachi de 1 MW de potencia, constituida por
4.160 paneles de 240 Wp c/u, siendo la primera planta solar de
este tipo en el país, el Proyecto Fotovoltaico Baltra de 200 kWp,
con un sistema de almacenamiento de 900 kW en potencia, el
proyecto fotovoltaico Puerto Ayora, de 1.5 MWp, entre otros.

28. La energía solar es una de las fuentes de energía renovable no
convencionales en la que más se ha trabajado en el país, en
términos de área de cobertura y cantidad de proyectos. Sin
embargo, es notorio que los proyectos relacionados con esta
fuente de energía son normalmente a pequeña escala y
aislados. Ventajosamente, como se ha observado, esta fuente
energética ofrece enorme potencial, particularmente en
aplicaciones fotovoltaicas, y las perspectivas de un mayor
empleo son estimulantes, en parte debido a que a futuro se
espera menores costos de producción y por efectos de escala.

29. El potencial energético solar en nuestro país es enorme y
merece un mayor apoyo por parte del Estado, tanto en
investigación como en desarrollo, ya sea por inversión directa
o creando estímulos para que otras fuentes de financiamiento
puedan incursionar en este campo. Dicho estímulo podría
repercutir también a escala doméstica, donde, a pesar de los
altos costos iniciales de instalación, sistemas solares para, por
ejemplo, calentamiento de agua, puedan tener un impacto
enorme no solo en el hogar, sino también en la economía
nacional.

30. VEASE TAMBIEN
▰ Posible integración de energía solar con energía hidráulica para la
generación de electricidad
▰ Hidroseguidores Solares

31. BIBLIOGRAFIA
▰ MEINEL, Aden B.; MEINEL, Marjorie P. Aplicaciones de la energía solar. Reverte, 1982.
▰ CIE. “Energía Solar”, Corporación para la Investigación Energética. Disponible en:
http://energia.org.ec/cie/energia-solar/
▰ C., Francisco & F., Luis & Espinoza, Juan & R., Manuel. (2015). Energía solar en el
Ecuador. Disponible en:
https://www.researchgate.net/publication/291356953_Energia_solar_en_el_Ecuador
▰ CADER. (2008). [online] “Energías Renovables 2008 - Energía Solar”. Disponible en:
http://www.energia.gov.ar/contenidos/archivos/publicaciones/libro_energia_solar.pdf
▰ CONELEC. (2008). “ATLAS SOLAR DEL ECUADOR CON FINES DE GENERACIÓN
ELÉCTRICA”, Consejo Nacional de Electricidad. Disponible en:
http://energia.org.ec/cie/wp-content/uploads/2017/09/AtlasSolar.pdf

32. GRACIAS