Soluciones fotovoltaicas aplicada a microempresas

Abstract

La presente investigación aborda la problemática de la alta dependencia de la red eléctrica convencional en microempresas del sector gastronómico, específicamente en el restaurante La primera parada, cuyo consumo promedio de 3000 kWh mensuales genera costos operativos cercanos a los 36 millones de pesos anuales, afectando su rentabilidad y competitividad. A partir de esta situación, se planteó como objetivo general diseñar un sistema solar fotovoltaico que permita mejorar la eficiencia energética y los indicadores de sostenibilidad de dicho establecimiento. La metodología adoptada fue cuantitativa, de alcance descriptivo y correlacional, con un diseño no experimental y transversal, utilizando como instrumentos principales los registros facturados de consumo eléctrico, los datos de irradiación solar de la zona de estudio y simulaciones técnicas en software especializado. Los resultados obtenidos demuestran que la implementación de un sistema fotovoltaico, bajo un modelo de descuento del 35% en la tarifa (pasando de 996 COP/kWh a 647,40 COP/kWh), genera un ahorro anual de 12.549.600 pesos colombianos, equivalente a una reducción del 35% en los costos energéticos. Gaia Energía diseñó un sistema de 30,2 kWp compuesto por 53 paneles de 570 Wp y un inversor con una potencia total de 23 kW. En términos ambientales, se calculó una mitigación de aproximadamente 2.304 kilogramos de dióxido de carbono anuales, lo que equivale a la captura de carbono realizada por 12 árboles adultos. Se concluye que la solución fotovoltaica propuesta es técnica, económica y ambientalmente viable para microempresas del sector gastronómico, contribuyendo a los objetivos de desarrollo sostenible y a la transición energética en Colombia.

This study addresses the issue of micro-enterprises in the food service sector’s heavy reliance on the conventional power grid, specifically at the restaurant La Primera Parada, whose average monthly consumption of 3,000 kWh results in operating costs of nearly 36 million pesos annually, affecting its profitability and competitiveness. Given this situation, the overall objective was to design a solar photovoltaic system that would improve the establishment’s energy efficiency and sustainability indicators. The methodology adopted was quantitative, descriptive, and correlational in scope, with a non-experimental, cross-sectional design. The primary instruments used were electricity consumption billing records, solar irradiance data from the study area, and technical simulations using specialized software. The results show that implementing a photovoltaic system—under a model with a 35% discount on the electricity rate (reducing the rate from 996 COP/kWh to 647.40 COP/kWh)—generates annual savings of 12,549,600 Colombian pesos, equivalent to a 35% reduction in energy costs. Gaia Energía designed a 30.2 kWp system consisting of 53 570 Wp panels and an inverter with a total power rating of 23 kW. In environmental terms, the project is estimated to mitigate approximately 2,304 kilograms of carbon dioxide annually, which is equivalent to the carbon sequestration achieved by 12 mature trees. It is concluded that the proposed photovoltaic solution is technically, economically, and environmentally viable for microenterprises in the food service sector, contributing to the sustainable development goals and the energy transition in Colombia.