Publicación: Indicadores y métricas para la evaluación del rendimiento energético de sistemas fotovoltaicos con inteligencia artificial aplicada al seguimiento solar: una revisión descriptiva
| dc.contributor.advisor | Ochoa Durán, Jaime Alberto | |
| dc.contributor.author | Garzón Ordoñez, Edwin Andrés | |
| dc.contributor.author | Gómez Collazos, Michael Steven | |
| dc.contributor.author | Montaña Ramírez, Juan Camilo | |
| dc.contributor.author | Ospina Donado, Paula Valentina | |
| dc.creator.id | 1022368352 | |
| dc.creator.id | 1010228295 | |
| dc.creator.id | 1192730507 | |
| dc.creator.id | 1192903472 | |
| dc.date.accessioned | 2026-08-17T23:24:28Z | |
| dc.date.issued | 2026-07-30 | |
| dc.description.abstract | Este estudio revisa la literatura científica sobre los indicadores y métricas utilizados para evaluar el rendimiento energético de sistemas fotovoltaicos que integran inteligencia artificial aplicada al seguimiento solar. A partir de una revisión de artículos seleccionados publicados entre 2014 y 2026, el análisis encontró que las métricas basadas en el error, en particular el RMSE, predominan en la evaluación de los modelos de IA, mientras que la eficiencia y el Performance Ratio son los indicadores energéticos más reportados. Los modelos de Deep Learning mostraron la mayor precisión predictiva, aunque su adopción sigue siendo limitada frente a los enfoques clásicos de Machine Learning. Los sistemas que combinan IA con control adaptativo de seguimiento superaron de forma consistente tanto a las instalaciones fijas como a los seguidores de doble eje convencionales. Los hallazgos evidencian una falta de estandarización en los criterios de evaluación, lo que dificulta la comparación entre estudios, junto con una concentración reciente y creciente de investigaciones en América Latina. | spa |
| dc.description.abstract | This study reviews the scientific literature on indicators and metrics used to evaluate the energy performance of photovoltaic systems that integrate artificial intelligence for solar tracking. Based on a review of selected articles published between 2014 and 2026, the analysis found that error-based metrics, particularly RMSE, dominate the evaluation of AI models, while efficiency and Performance Ratio are the most commonly reported energy indicators. Deep Learning models showed the strongest predictive accuracy, although their adoption remains limited compared to classical Machine Learning approaches. Systems combining AI-driven tracking with adaptive control consistently outperformed both fixed installations and conventional dual-axis trackers. The findings point to a lack of standardization across evaluation criteria, which limits comparability between studies, alongside a recent and growing concentration of research in Latin America. | eng |
| dc.description.degreelevel | Especialización | spa |
| dc.description.degreename | Especialista en Gerencia de Proyectos | spa |
| dc.description.tableofcontents | 1. Planteamiento del problema; 2. Pregunta de investigación; 3. Objetivos (General y específicos); 4. Justificación; 5. Marco teórico (Energía solar, tipos de sistemas, seguimiento solar, IA aplicada, variables climáticas, indicadores de rendimiento, métricas de evaluación); 6. Diseño Metodológico; 7. Variables; 8. Población y muestra; 9. Métodos e instrumentos; 10. Técnicas de análisis; 11. Consideraciones éticas; 12. Limitaciones; 13. Criterios de inclusión; 14. Criterios de exclusión; 15. Proceso de selección; 16. Técnicas de análisis de la información; 17. Conclusiones. | spa |
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| dc.format.extent | 46 páginas | |
| dc.format.medium | Recurso electrónico | spa |
| dc.format.mimetype | application/pdf | |
| dc.identifier.instname | instname:Universidad Ean | spa |
| dc.identifier.local | BDM-PGPI | |
| dc.identifier.reponame | reponame:Repositorio Institucional Biblioteca Digital Minerva | spa |
| dc.identifier.repourl | repourl:https://repository.ean.edu.co/ | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10882/19507 | |
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| dc.publisher.faculty | Facultad de Ingeniería | spa |
| dc.publisher.program | Especialización en Gerencia de Proyectos | spa |
| dc.relation.references | Aguilar Sizalima, E. A., Vásquez Carrera, P. J., & Hidalgo Osorio, W. A. (2025). Análisis predictivo para la estimación de producción energética fotovoltaica en el recinto Malqui Machay mediante un sistema de monitoreo de generación eléctrica solar. INSTA Magazine, 8 (1), 20 – 35. https://doi.org/10.63074/26973308.v8i1.72 | |
| dc.relation.references | Ahmed, R., Sreeram, V., Mishra, Y., & Arif, M. D. (2020). A review and evaluation of the state - of - the - art in PV solar power forecasting: Techniques and optimization. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 124 , 109792. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.109792 | |
| dc.relation.references | Amaya Jaramillo, C. D., & Pérez Toapanta, A. E. (2025). Comparación crítica de normas MPPT en sistemas fotovoltaicos: EN 50530, IEC 62816 y ASTM E2848. Boletín Científico Ideas y Voces , 5 (3), 233 – 250. https://doi.org/10.60100/bciv.v5i3.251 | |
| dc.relation.references | Arreola Gómez, R., Quevedo Nolasco, A., Castro Popoca, M., Bravo Vinaja, Á., & Reyes Muñoz, D. (2015). Diseño, construcción y evaluación de un sistema de seguimiento solar para un panel fotovoltaico. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas , 6 (8), 1715 – 1727. https://doi.org/10.29312/remexca.v6i8.490 | |
| dc.relation.references | Ayala Villacis, V. F. (2018). Modelamiento de un sistema fotovoltaico de alta eficiencia y análisis de producción energética bajo diferentes condiciones climáticas estacionarias [Tesis de pregrado, Universidad Politécnica Salesiana]. Repositorio Institucio nal UPS. https://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/15088 | |
| dc.relation.references | Bamisile, O., Cai, D., Oluwasanmi, A., Ejiyi, C., Ukwuoma, C. C., Ojo, O., Mukhtar, M., & Huang, Q. (2022). Comprehensive assessment, review, and comparison of AI models for solar irradiance prediction based on different time/estimation intervals. Scientific Reports, 12 , 9644. https://doi.org/10.1038/s41598 - 022 - 13652 - w | |
| dc.relation.references | Barhmi, K., Heynen, C., Golroodbari , S., & van Sark, W. (2024). A review of solar forecasting techniques and the role of artificial intelligence. Solar, 4 (1), 99 – 135. https://doi.org/10.3390/solar4010005 | |
| dc.relation.references | da Silva, A. J., Oliveira, A. F., & Rubinger, R. M. (2025). Parametric evaluation of CdTe, CIGS, HIT, and mSi solar modules as a function of temperature and irradiance variation. Journal of Renewable and Sustainable Energy , 17 (5), 053503. https://doi.org/10.1063/5.0289606 | |
| dc.relation.references | D'Angles Woolcott, B. E., Cueva Ríos, P. H., & Orellana Mendoza, W. T. (2021). Estudio del desempeño del sistema fotovoltaico de 3.25 kWp de la UNCP en la ciudad de Huancayo – Perú y su comparación con modelos de cálculo tradicionales. Prospectiva Universitaria en Ingeniería y Tecnología , 18 (1), 65 – 76. https://doi.org/10.26490/uncp.prospectivauniversitaria.2021.18.1651 | |
| dc.relation.references | de Lima, L. C., de Araújo Ferreira, L., & de Lima Morais, F. H. B. (2017). Performance analysis of a grid connected photovoltaic system in northeastern Brazil. Energy for Sustainable Development , 37 , 79 – 85. https://doi.org/10.1016/j.esd.2016.11.003 | |
| dc.relation.references | Duarte, L. F., Revollo, J., Betancur, D., Restrepo, C. E., López, G. J., & Isaac, I. A. (2022, October). Analysis of performance of photovoltaic systems based on solar irradiation at UPB ecocampus Medellín. In 2022 IEEE PES Generation, Transmission and Distribution Conference and Exposition – Latin America (IEEE PES GTD Latin America) (pp. 1 - 7). IEEE. 10.1109/IEEEPESGTDLatinAmeri53482.2022.10038292 | |
| dc.relation.references | Ebied, M. A., Hamad, S. A., Ghalib, M. A., Munshi, A., & Alotaibi, M. (2025). Evaluating machine learning models comprehensively for predicting maximum power from photovoltaic systems. Scientific Reports , 15 , 10750. https://doi.org/10.1038/s41598 - 025 - 91044 - 6 | |
| dc.relation.references | Fathi, M., Allahyari, S., Ahmadi, A., Zahedi, A., & Asiaei, S. (2025). Enhanced global solar irradiance and temperature forecasting for rooftop PV power generation prediction using multi - step LSTM and GRU based hybrid models. Energy Conversion and Management: X , 28 , 101351. https://doi.org/10.1016/j.ecmx.2025.101351 | |
| dc.relation.references | Fedkin, M. (2020). Types of solar tracking systems . EME 812: Utility Solar Power and Concentration, The Pennsylvania State University. https://www.e - education.psu.edu/eme812/node/584 | |
| dc.relation.references | Gaviria, J. F., Narváez, G., Guillen, C., Giraldo, L. F., & Bressan, M. (2022). Machine learning in photovoltaic systems: A review. Renewable Energy , 196 , 298 – 318. https://doi.org/10.1016/j.renene.2022.06.105 | |
| dc.relation.references | Gualdrón Guerrero, O. E., Laguado Ramírez, R. I., & Flórez Serrano, E. G. (2022). Dimensionamiento óptimo de un sistema híbrido de energía solar - eólica y banco de baterías utilizando inteligencia artificial . Revista Colombiana de Tecnologías de Avanzada (RCTA), 2(40). https://doi.org/10.24054/rcta.v2i40.2363 | |
| dc.relation.references | Henao - Bravo, E. E., Márquez - Viloria, D. A., Villegas - Ceballos, J. P., Serna - Garcés, S. I., Ramos - Paja, C. A., & González - Montoya, D. (2016). Modelo matemático de sistemas fotovoltaicos para búsqueda distribuida del punto de máxima potencia . TecnoLógicas, 19 (37), 107 – 124. https://doi.org/10.22430/22565337.88 | |
| dc.relation.references | Hernández - Sampieri, R., & Mendoza Torres, C. P. (2018). Metodología de la investigación: las rutas cuantitativa, cualitativa y mixta. McGraw - Hill Education. https://artes.upn.edu.co/wp - content/uploads/2024/11/METODOLOGIA - DE - LA - INVESTIGACION - Sampieri - Mendoza - 2018.pdf | |
| dc.relation.references | Izquierdo - Torres, I. F., Pacheco - Portilla, M. G., González - Morales, L. G., & Zalamea - León, E. F. (2019). Simulación fotovoltaica considerando parámetros de integración en edificaciones. Ingenius. Revista de Ciencia y Tecnología , (21), 21 – 31. https://doi.org/10.17163/ings.n21.2019.02 | |
| dc.relation.references | Jordan, D. C., & Kurtz, S. R. (2013). Performance ratio revisited and temperature coefficient for energy rating. Solar Energy, 86(6), 1497 – 1505. https://doi.org/10.1016/j.solener.2012.06.010 | |
| dc.relation.references | Karthikeyan, V., Rajasekar, S., Das, V., Karuppanan, P., & Singh, A. K. (2017). Grid - connected and off - grid solar photovoltaic system . En F. M. R. Islam, K. Al Mamun, & M. T. O. Amanullah (Eds.), Smart Energy Grid Design for Island Countries: Challenges and Opportunities (pp. 125 – 157). Springer. https://doi.org/10.1007/978 - 3 - 319 - 50197 - 0_5 | |
| dc.relation.references | Khosravi, A., Sharma, R., Khosravi, R., Singh, R., & Panchal , H. (2025). A machine learning approach to assess the climate change impacts on single and dual - axis tracking photovoltaic systems. Scientific Reports , 15 , 10831. https://doi.org/10.1038/s41598 - 025 - 10831 - 3 | |
| dc.relation.references | King, D. L., Boyson, W. E., & Kratochvil, J. A. (2004). Photovoltaic array performance model (SAND2004 - 3535). Sandia National Laboratories. https://doi.org/10.2172/919131 | |
| dc.relation.references | León - Ospina, C., Arias - Zarate, H., & Hernandez, C. (2023). Performance Evaluation of Photovoltaic Projects in Latin America. International Journal of Advanced Computer Science and Applications, 14(1), 201 – 212. https://dx.doi.org/10.14569/IJACSA.2023.0140123 | |
| dc.relation.references | López, G. J., Isaac, I. A., González, J. W., & Cardona, H. A. (2014). Integración de energías renovables (solar fotovoltaica) en campus UPB Laureles - micro red inteligente . Investigaciones Aplicadas, 8 (2), 152 – 159. http://hdl.handle.net/20.500.11912/6817 | |
| dc.relation.references | Maldonado Guillén, V. A., Pérez - Rodríguez, J. A., & Rodríguez - Borges, C. G. (2025). Análisis de metodologías empleadas en los sistemas de gestión energética y sus indicadores. Revista Científica FINIBUS – Ingeniería, Industria y Arquitectura , 8 (15), 103 – 111. https://doi.org/10.56124/finibus.v8i15.011 | |
| dc.relation.references | Maleki, A. (2018). Modeling and optimum design of an off - grid PV/WT/FC/diesel hybrid system considering different fuel prices. International Journal of Low - Carbon Technologies, 13 (2), 140 – 147. https://doi.org/10.1093/ijlct/cty006 | |
| dc.relation.references | Mamodiya, U., Kishor, I., Garine, R., Ganguly, P., & Naik , N. (2025). Artificial intelligence - based hybrid solar energy systems with smart materials and adaptive photovoltaics for sustainable power generation. Scientific Reports, 15 , 17370. https://www.nature.com/articles/s41598 - 025 - 01788 - 4 | |
| dc.relation.references | Mariños López, M., Oliva - Cruz, M., Gosgot Angeles, W., & Espinoza Canaza, F. I. (2022). Rendimiento energético de un sistema fotovoltaico autónomo con seguidor solar bajo las condiciones climáticas de Chachapoyas. Revista de Investigación de Agroproducción Sustentable , 6 (1), 83 – 90. https://doi.org/10.25127/aps.20221.858 | |
| dc.relation.references | Mateo Romero, H. F., González Rebollo, M. A., Cardeñoso - Payo, V., Alonso Gómez, V., Redondo Plaza, A., Moyo, R. T., & Hernández - Callejo, L. (2022). Applications of artificial intelligence to photovoltaic systems: A review. Applied Sciences, 12 (19), 10056. https://doi.org/10.3390/app121910056 | |
| dc.relation.references | Méndez - Coellar, C. A., Dután - Rojas, A. R., & Moscoso - Bernal, S. A. (2023). Control para la operación de una estación de carga inteligente fotovoltaica. MQRInvestigar, 7 (3), 2579 – 2602. https://doi.org/10.56048/MQR20225.7.3.2023.2579 - 2602 | |
| dc.relation.references | Ochoa - Barragán, R., Saavedra - Sánchez, L. D., Nápoles - Rivera, F., Ramírez - Márquez, C., Lira - Barragán, L. F., & Ponce - Ortega, J. M. (2026). Artificial intelligence enabling intelligent solar energy systems: Integration and emerging directions. Processes , 14 (7), 1167. https://doi.org/10.3390/pr14071167 | |
| dc.relation.references | Ospino Castro, A., Robles Algarín, C., & Duran Pabón, A. (2014). Modelado y simulación de un panel fotovoltaico empleando técnicas de inteligencia artificial. Energética, 35(3), 225 – 233. http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S1815 - 59012014000300007&script=sc i_arttext | |
| dc.relation.references | Pa, M., & Kazemi , A. (2022). A fault detection scheme utilizing convolutional neural network for PV solar panels with high accuracy. https://arxiv.org/abs/2210.09226 | |
| dc.relation.references | Pelayo López, J. A., Luna Soto, A., Bernabe Ramos, F., & Guzmán Flores, B. (2018). Comparativa de la eficiencia entre un sistema fotovoltaico con seguimiento solar y un sistema fotovoltaico fijo. CIBA Revista Iberoamericana de las Ciencias Biológicas y Agropecuarias , 7 (13). https://doi.org/10.23913/ciba.v7i13.76 | |
| dc.relation.references | Pincay Lozada, J., Mulcue Nieto, L. F., & López Sotelo, J. A. (2022). Red neuronal convolucional para el diagnóstico de módulos fotovoltaicos. En Encuentro Internacional de Educación en Ingeniería ACOFI 2022 . Asociación Colombiana de Facultades de Ingeniería (ACOFI). https://doi.org/10.26507/paper.2563 | |
| dc.relation.references | Piri , J., et al. (2025). Solar energy prediction through machine learning models: A comparative analysis of regressor algorithms. PLOS ONE , 20 (1), e0315955. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0315955 | |
| dc.relation.references | Polymeropoulos, I., Bezyrgiannidis, S., Vrochidou, E., & Papakostas, G. A. (2024). Enhancing solar plant efficiency: A review of vision - based monitoring and fault detection techniques. Technologies, 12 (10), 175. https://doi.org/10.3390/technologies12100175 | |
| dc.relation.references | Salazar - Peña, N., Tabares, A., & González - Mancera, A. (2024). AI - powered dynamic fault detection and performance assessment in photovoltaic systems. https://arxiv.org/abs/2409.00052 | |
| dc.relation.references | Sandoval - Ruiz, C. E. (2020). Arreglos fotovoltaicos inteligentes con modelo LFSR - reconfigurable. Ingeniería. Revista de la Universidad de Costa Rica , 30 (2), 32 – 61. https://doi.org/10.15517/ri.v30i2.39484 | |
| dc.relation.references | Sandoval - Ruiz, C. E. (2023). Biomimética aplicada a modelos de sistemas de energías renovables reconfigurables basados en estructuras autosimilares. Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería, Universidad del Zulia , 46 , e234602. https://doi.org/10.22209/rt.v46a02 | |
| dc.relation.references | Simal Pérez, N., Alonso - Montesinos, J., & Batlles, F. J. (2021). Estimation of soiling losses from an experimental photovoltaic plant using artificial intelligence techniques. Applied Sciences , 11 (4), 1516. https://doi.org/10.3390/app11041516 | |
| dc.relation.references | Tacuri Chávez, B., Peralta Guanoquiza, J., Rivas Villa, M., & Moscoso Bernal, S. (2023). Diseño, construcción y modelado de un sistema fotovoltaico inteligente (SFA) para una estación de carga. Killkana Técnica, 7 (2). https://doi.org/10.26871/killkanatecnica.v7i2.1075 | |
| dc.relation.references | Tieghi, C. P., de Lima Caneppele, F., Dal Pai, A., Godinho, E. Z., Almeida, C. F. M., Malagueta, D. C., & Frigo, M. M. (2025). Aplicações e desafios da inteligência artificial na previsão da radiação solar: uma revisão sistemática. Revista Brasileira de Climatologia, 36(21), 170 – 201. https://doi.org/10.55761/abclima.v36i21.18872 | |
| dc.relation.references | Vargas Sierra, J. F. (2025). Análisis comparativo de generación energía fotovoltaica entre paneles solares fijos versus paneles automatizados. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar , 8(6), 9242 – 9257. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i6.15602 | |
| dc.relation.references | Vera - Dávila, A. G., Delgado - Ariza, J. C., & Sepúlveda - Mora, S. B. (2018). Validación del modelo matemático de un panel solar empleando la herramienta Simulink de Matlab. Revista de Investigación, Desarrollo e Innovación , 8 (2), 343 – 356. https://doi.org/10.19053/20278306.v8.n2.2018.7972 | |
| dc.relation.references | Yajure Ramírez, C. A. (2023). Selección del modelo óptimo de predicción de la relación de desempeño de una planta solar fotovoltaica. Un enfoque multicriterio basado en algoritmos de aprendizaje automático. Ciencia, Ingenierías y Aplicaciones , 6 (2), 7 – 29. https://doi.org/10.22206/cyap.2023.v6i2.2935 | |
| dc.relation.references | Yajure Ramírez, C. A. (2025). Evaluación de la calidad de la energía eléctrica suministrada por una planta solar fotovoltaica conectada a la red haciendo uso de algoritmos de aprendizaje automático y de minería de datos. Ingeniería y Desarrollo , 43 (1), 44 – 63. https://doi.org/10.14482/inde.43.01.489.326 | |
| dc.relation.references | Yajure - Ramírez, C. A. (2023). Enfoque multicriterio para la selección óptima de variables explicativas para modelos de pronóstico de energía eléctrica de plantas solares fotovoltaicas. Revista Tecnológica ESPOL, 35 (3). https://doi.org/10.37815/rte.v35n3.1045 | |
| dc.relation.references | Yajure - Ramírez, C. A., & Rojas - Aranguren, J. J. (2023). Metodología para la evaluación de desempeño de plantas solares fotovoltaicas a través del uso de la ciencia de datos . Revista Tecnológica ESPOL, 35(1), 120 – 136. https://doi.org/10.37815/rte.v35n1.1011 | |
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