Sistema fotovoltaico para el abastecimiento energético de equipos eléctricos y electrónicos básicos en estación de producción de hidrocarburos de Percol, en Orocué, Casanare

Abstract

El abastecimiento energético en estaciones operativas ubicadas en zonas remotas representa un desafío debido a la infraestructura eléctrica aumentando costos operativos e impacto ambiental. De acuerdo a lo anterior, esta investigación tiene como objetivo diseñar un sistema fotovoltaico para el abastecimiento energético de equipos eléctricos y electrónicos básicos en estaciones de producción de hidrocarburos en la empresa PerCol ubicadas en Orocué, Casanare. Esta investigación tiene un enfoque cuantitativo, con un diseño no experimental y alcance descriptivo–correlacional. Se desarrolló en cinco fases: caracterización de la demanda energética, análisis del recurso solar, dimensionamiento del sistema fotovoltaico, evaluación técnica y propuesta de implementación. Para esto, se utilizaron datos de consumo energético de la estación de producción de hidrocarburos, información climática de la región, en especial del municipio de Orocué y herramientas de simulación, en este caso el software HOMER Pro. Los resultados muestran una demanda energética de 155.62 kWh/día. El análisis del recurso solar mostró una irradiación promedio de 4.5 kWh/m²/día, confirmando condiciones favorables para la generación fotovoltaica. A partir de estos datos, se dimensionó un sistema de 46 kW, compuesto por 84 paneles solares de 550 W, un inversor de 50 kW y un sistema de almacenamiento de 8625 Ah a 48 V, garantizando una autonomía de un día. La evaluación técnica del sistema dio como resultado una cobertura energética del 100%, con una eficiencia del 75% y alta confiabilidad operativa. Estos resultados demuestran que la energía fotovoltaica es una alternativa viable para el suministro de energía en estaciones remotas de producción de hidrocarburos.

Energy supply in operational stations located in remote areas represents a significant challenge due to limited electrical infrastructure, which increases operational costs and environmental impact. In this context, the present study aims to design a photovoltaic system for supplying basic electrical and electronic equipment in hydrocarbon production stations of the PerCol company located in Orocué, Casanare. This research adopts a quantitative approach with a non-experimental design and a descriptive–correlational scope. It was developed in five phases: energy demand characterization, solar resource assessment, photovoltaic system sizing, technical evaluation, and implementation proposal. Energy consumption data from the hydrocarbon production station, climatic information from the Orocué region, and simulation tools, specifically HOMER Pro software, were used. The results showed an energy demand of 155.62 kWh/day. The solar resource analysis indicated an average irradiation of 4.5 kWh/m²/day, confirming favorable conditions for photovoltaic generation. Based on these values, a 46 kW system was designed, consisting of 84 solar panels of 550 W, a 50 kW inverter, and an energy storage system of 8625 Ah at 48 V, ensuring one day of autonomy. The technical evaluation indicated 100% energy coverage, 75% overall efficiency, and high operational reliability. These results demonstrate that photovoltaic energy is a viable alternative for energy supply in remote hydrocarbon production stations.