Análisis cualitativo y dimensionamiento del impacto ambiental del uso de la Energía Fotovoltaica: 3 Casos de estudio en el Perú

Autores/as

  • Dairo Alejandro Sánchez Talledo Departamento de Ciencias e Ingeniería, Sección de Electricidad y Electrónica, Pontificia Universidad Católica del Perú
  • Carlos Alberto Paragua Macuri, Dr. Departamento de Ciencias e Ingeniería, Sección de Electricidad y Electrónica, Pontificia Universidad Católica del Perú https://orcid.org/0000-0003-2823-8769
  • Melecio Paragua Morales, Dr. Facultad de Educación, Universidad Nacional Hermilio Valdizan https://orcid.org/0000-0001-6446-1816
  • Melissa Gabriela Paragua Macuri, Mag. Facultad de Medicina “San Fernando”, Universidad Nacional Mayor de San Marcos https://orcid.org/0000-0001-7291-7131

DOI:

https://doi.org/10.21754/tecnia.v33i1.1548

Palabras clave:

Balance energético, Ciclo de vida de un sistema fotovoltaico, Gases de efecto invernadero, Huella de carbono, Paneles fotovoltaicos

Resumen

El objetivo del presente trabajo es analizar y dimensionar el impacto ambiental del ciclo de vida del uso de la energía fotovoltaica a través de tres sistemas fotovoltaicos policristalinos ya existentes en el Perú. Para ello, se realizó un balance energético o energy payback time (EPBT) y un dimensionamiento de la huella de carbono que produce cada sistema en su tiempo de vida. En el análisis, se consideró la etapa de fabricación, transporte, instalación y desinstalación de los paneles solares; asimismo, la fabricación de los componentes del Balance del Sistema (BOS) que aportan significativamente en el ciclo de vida de los paneles solares.

El primer caso es un grupo de 5 viviendas rurales en Puno que consumen 10 kWh/día, el segundo caso es el sistema fotovoltaico que se encuentra instalado en el techo del Instituto de Ingenieros de Minas del Perú que tiene una capacidad de 20.8 kWp y, el tercer caso es la Central Solar Rubí ubicada en Moquegua, la cual tiene una capacidad de 179.5 MWp.  Se obtuvo en los resultados que el EPBT para cada caso es de 4.68, 6.42 y 3.64 años, respectivamente. Del mismo modo, que la huella de carbono que produjeron los sistemas fotovoltaicos fue de 11 tCO2eq, 71.41 tCO2eq y 0.57 MtCO2eq, respectivamente, mediante una herramienta de cálculo propia.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

[1] Naciones Unidas. «Hay un 50% de probabilidades de que el calentamiento global supere los 1,5oC en los próximos cinco años | Noticias ONU». https://news.un.org/es/story/2022/05/1508392 (accedido 12 de julio de 2023).
[2] ACCIONA. «¿Qué es el Cambio Climático y cómo nos afecta? | ACCIONA». https://www.acciona.com/es/cambio-climatico/ (accedido 28 de septiembre de 2021).
[3] D. D. Hsu et al., «Life Cycle Greenhouse Gas Emissions of Crystalline Silicon Photovoltaic Electricity Generation», Journal of Industrial Ecology, vol. 16, no. s1, pp. S122-S135, 2012, doi: 10.1111/j.1530-9290.2011.00439.x.
[4] H. C. Kim, V. Fthenakis, J.-K. Choi, y D. E. Turney, «Life Cycle Greenhouse Gas Emissions of Thin-film Photovoltaic Electricity Generation», Journal of Industrial Ecology, vol. 16, n.o s1, pp. S110-S121, 2012, doi: 10.1111/j.1530-9290.2011.00423.x.
[5] P. Wu, X. Ma, J. Ji, y Y. Ma, «Review on Life Cycle Assessment of Energy Payback of Solar Photovoltaic Systems and a Case Study», Energy Procedia, vol. 105, pp. 68-74, may 2017, doi: 10.1016/j.egypro.2017.03.281.
[6] A. F. Sherwani, J. A. Usmani, y Varun, «Life cycle assessment of solar PV based electricity generation systems: A review», Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 14, no. 1, pp. 540-544, ene. 2010, doi: 10.1016/j.rser.2009.08.003.
[7] A. Amato y F. Beolchini, «End-of-life CIGS photovoltaic panel: A source of secondary indium and gallium», Prog Photovolt Res Appl, vol. 27, no. 3, pp. 229-236, mar. 2019, doi: 10.1002/pip.3082.
[8] osps-root, «Acceso a la energía para todos», TozziGreen. https://www.tozzigreen.com/es/proyecto/acceso-a-la-energia-para-todos/ (accedido 1 de julio de 2022).
[9] K. Penot, «ENGIE implementa sistema de energía solar en Instituto de Ingenieros de Minas del Perú», ENGIE, 4 de noviembre de 2020. [En línea]. Disponible en: https://engie-energia.pe/notas-de-prensa/engie-implementa-sistema-solar-iimp (accedido 1 de julio de 2022).
[10] Novum Solar. «Soluciones energéticas - Distribución y Proyectos», Novum Solar. [En línea]. Disponible en: https://novumsolar.com/ (accedido 1 de julio de 2022).
[11] AutoSolar. «Cuáles son las mejores marcas de paneles solares – Energía Renovable – Solar, Eólica e Hidráulica». https://deltavolt.pe/general/cuales-son-las-mejores-marcas-de-paneles-solares/ (accedido 12 de julio de 2023).
[12] OSINERGMIN. « Compendio-Proyectos-CGENC-EPO-aprobados-COES.pdf». Accedido: 9 de mayo de 2022. [En línea]. Disponible en: https://www.osinergmin.gob.pe/seccion/centro_documental/electricidad/Documentos/Publicaciones/Compendio-Proyectos-CGENC-EPO-aprobados-COES.pdf
[13] N. Stylos y C. Koroneos, “Carbon footprint of polycrystalline photovoltaic systems”, J. Clean. Prod., vol. 64, pp. 639–645, feb. 2014, doi: 10.1016/j.jclepro.2013.10.014.
[14] R. Frischknecht et al., «Life Cycle Inventories and Life Cycle Assessments of Photovoltaic Systems», NREL/TP-6A20-73853, 1561526, mar. 2015. doi: 10.2172/1561526.
[15] N. Jungbluth, «Life cycle assessment of crystalline photovoltaics in the Swiss ecoinvent database», Prog. Photovolt: Res. Appl., vol. 13, no. 5, pp. 429-446, ago. 2005, doi: 10.1002/pip.614.
[16] SeaRates, «Online Freight Shipping & Transit Time Calculator at Searates.com», SeaRates. https://www.searates.com/es/services/distances-time/ (accedido 20 de junio de 2022).
[17] «NTP 177: La carga física de trabajo: definición y evaluación», p. 9.
[18] «Atlas _de_Radiacion_Solar.pdf». Accedido: 10 de mayo de 2022. [En línea]. Disponible en: https://www.senamhi.gob.pe/pdf/Atlas%20_de_Radiacion_Solar.pdf
[19] «anexo3_RD006_2021EF6301.pdf». Accedido: 10 de mayo de 2022. [En línea]. Disponible en: https://www.mef.gob.pe/contenidos/inv_publica/anexos/anexo3_RD006_2021EF6301.pdf
[20] E. N. F. Ltd, «ENF Ltd.» https://es.enfsolar.com/ (accedido 15 de noviembre de 2021).
[21] Uflex Divisione Energia. «PANNELLI FOTOVOLTAICI INTEGRATI MONOCRISTALLINI Uflex Energia», Uflex Divisione Energia. [En línea]. Disponible en: https://uflexenergia.it/prodotto/moduli-fotovoltaici-uflex-ufx120pm/ (accedido 2 de julio de 2022).
[22] Uflex Divisione Energia. “MONOCRYSTALLINE PV MODULES UFX140MM - Uflex Energia”, Uflex Divisione Energia. [En línea]. Disponible en: https://uflexenergia.it/en/product/ufx140mm/ (consultado el 26 de julio de 2023).
[23] E. Fpp, «La planta solar más grande del Perú inicia sus operaciones en Moquegua», Federación de Periodistas del Perú, 9 de febrero de 2018. [En línea]. Disponible en: https://fpp.org.pe/la-planta-solar-mas-grande-del-peru-inicia-operaciones-moquegua/ (accedido 4 de julio de 2022).
[24] D. A. S. Talledo, C. A. P. Macuri, M. P. Morales, y M. G. P. Macuri, «Study, analysis qualitative-quantitative and carbon footprint impact from photovoltaic energy use», en 2022 IEEE XXIX International Conference on Electronics, Electrical Engineering and Computing (INTERCON), ago. 2022, pp. 1-4. doi: 10.1109/INTERCON55795.2022.9870097.

Descargas

Publicado

2023-07-26

Cómo citar

[1]
D. A. Sánchez Talledo, C. A. Paragua Macuri, M. Paragua Morales, y M. G. Paragua Macuri, «Análisis cualitativo y dimensionamiento del impacto ambiental del uso de la Energía Fotovoltaica: 3 Casos de estudio en el Perú», TEC, vol. 33, n.º 1, pp. 34–41, jul. 2023.

Número

Vol. 33 Núm. 1 (2023)

Sección

Energía solar y fotovoltaica

Licencia

Derechos de autor 2023 TECNIA

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.

Los artículos publicados por TECNIA pueden ser compartidos a través de la licencia pública internacional Creative Commons: CC BY 4.0. Permisos lejos de este alcance pueden ser consultados a través del correo tecnia@uni.edu.pe