Evaluación de un sistema de energía solar fotovoltaica en la empresa 

Comercializadora de Zumos JF S.A.S 

 

 

Elaborado por: 

Daniel Felipe Dueñas 

Miguel Antonio Roa 

Juan Felipe Jiménez Roncancio 

Especialización en gerencia de procesos de calidad e innovación- Plan E+ 

 

 

 

Universidad Ean 

Escuela de Formación en Investigación 

Seminario de Investigación 

Bogotá 

28/01/2025



 

 

 

 

 

Resumen: La empresa Comercializadora de zumos JF S.A.S tiene como reto el 

alto consumo de energía eléctrica en sus procesos productivos, esto impacta 

directamente sus costos operativos y por tanto su rentabilidad. Con el aumento constante 

de las tarifas eléctricas es necesario explorar alternativas sostenibles como lo son las 

energías limpias para optimizar los costos y gastos sin comprometer la calidad de sus 

productos. 

 

Esta evaluación busca encontrar la viabilidad económica de la implementación de 

un sistema de energía solar fotovoltaica, evaluando el impacto en cuanto a inversión 

inicial, reducción de costos y retorno de la inversión. A través de un enfoque basado en 

el análisis del consumo energético actual, la exploración de tecnologías fotovoltaicas 

adecuadas y una proyección de ahorro potencial, se busca determinar si esta solución 

es una estrategia efectiva para mejorar la eficiencia operativa de la empresa y fortalecer 

su competitividad en el sector. 

 

Palabras clave 

 

Energía solar, eficiencia energética, energía renovable, gestión energética, 

industria alimentos, económico 



 

 

 

 

 

Planteamiento del problema 

La industria alimentaria se enfrenta a desafíos relacionados con el aumento de los 

costos de energía, lo que impacta directamente en la rentabilidad de las empresas. 

Comercializadora de Zumos JF S.A.S, dedicada a la producción y venta de zumos de 

fruta, depende en gran medida de procesos que requieren un consumo significativo de 

energía. Las nuevas alternativas energéticas son esenciales para mejorar la 

competitividad y la eficiencia operativa de la empresa. 

 

Descripción del problema 

 

La compañía utiliza diversos equipos y maquinaria que demandan un considerable 

consumo energético para sus procesos productivos. Este consumo se traduce en altos 

costos operativos, lo que impacta negativamente en la rentabilidad general. Con el 

aumento constante de las tarifas eléctricas y la necesidad de optimizar gastos, es 

esencial que Comercializadora de Zumos JF S.A.S. busque soluciones energéticas que 

le permitan optimizar sus costos operativos sin comprometer la calidad de sus productos. 

 

Pregunta de investigación 



 

 

 

 

 

¿Cuál sería el impacto en los costos operativos al implementar un sistema de 

energía solar fotovoltaica en Comercializadora de Zumos JF S.A.S.? 

 

Objetivo general 

 

Analizar el impacto económico que tendría la adopción de un sistema de energía 

solar fotovoltaica en Comercializadora de Zumos JF S.A.S., como estrategia para reducir 

costos operativos. 

 

 

Objetivos específicos 

 

1. Examinar los costos actuales relacionados con el consumo energético en los 

procesos productivos de Comercializadora de Zumos JF S.A.S. 

2. Investigar las diversas tecnologías disponibles en energía solar fotovoltaica que 

se ajusten a las necesidades específicas del proceso productivo de Comercializadora de 

Zumos JF S.A.S. teniendo en cuenta también los costos de implementación para 

determinar el retorno de la inversión (ROI) 



 

 

 

 

 

3. Realizar una proyección teórica para evaluar el potencial ahorro en costos 

operativos que obtendría tras la posible implementación del sistema solar fotovoltaico. 

 

Marco Teórico  

 

Introducción  

El presente marco teórico propone evaluar la implementación un sistema de 

energía solar fotovoltaica en la empresa Comercializadora de Zumos JF S.A.S. Con el 

presente trabajo de investigación se pretender dar una visión general de los beneficios 

económicos, ambientales y legales que esta tecnología puede ofrecer. Este enfoque 

pretende fundamentar cómo la adopción de tecnologías fotovoltaicas puede reducir los 

costos operativos relacionados con el consumo energético, fortaleciendo así la 

sostenibilidad económica de la empresa.  

 

Historia de la energía fotovoltaica  

El efecto fotovoltaico fue descubierto por el francés Edmund Becquerel en 1839, 

cuando experimentaba con dos electrodos metálicos en una solución conductora, y 

apreció un aumento de la generación eléctrica con la luz. En 1873, WiIloughby Smith 

descubre el efecto fotovoltaico en sólidos, en el selenio, y en 1877 W. G. Adams y R. E. 



 

 

 

 

 

Day producen la primera célula fotovoltaica de selenio. En 1904, Albert Einstein publica 

su artículo sobre el efecto fotovoltaico, al mismo tiempo que un artículo sobre la teoría 

de la relatividad. En 1921, Einstein gana el premio Nobel por sus teorías de 1904, 

explicando el efecto fotovoltaico (recibe el premio y lee el discurso en Gotemburgo, 

Suecia, en 1923). La tecnología fotovoltaica tuvo un importante desarrollo a finales de 

los años cincuenta como parte de los programas espaciales, con la finalidad de 

desarrollar una fuente de energía económica e inagotable. En 1954, los investigadores 

D. M. Chapin, C. S. Fuller y G. L. Pearson de los Laboratorios Bell en Murray Hill, New 

Jersey, producen la primera célula de silicio, publican el artículo «A New Silicon p-n 

junction Photocell for converting Solar Radiation into Electrical Power», y hacen su 

presentación oficial en Washington (26 abril). En 1955, se le asigna a la industria 

americana la tarea de producir elementos solares fotovoltaicos para aplicaciones 

espaciales. Hoffman Electronic, empresa de Illinois (EE.UU.), ofrece células del 3% de 

14mW a 1.500 $/Wp y en 1957 Hoffman Electronic alcanza el 8% de rendimiento en sus 

células, y el 10% en 1959. El 17 de marzo de 1958, se lanza el Vanguard I, el primer 

satélite alimentado con energía solar fotovoltaica. El satélite lleva 0,1 W, en una 

superficie aproximada de 100 cm2, para alimentar un transmisor de respaldo de 5 mW, 

que estuvo operativo 8 años. La Unión Soviética muestra, en la Exposición Universal de 

Bruselas, sus células fotovoltaicas con tecnología de silicio. En 1962, se lanza el primer 

satélite comercial de telecomunicaciones, el Telstar, con una potencia fotovoltaica de 14 

W. En 1963, Sharp consigue una forma práctica de producir módulos de silicio; en Japón 



 

 

 

 

 

se instala un sistema de 242 W en un faro, el más grande en aquellos tiempos. En 1964, 

el navío espacial Nimbus se lanza con 470 W de paneles fotovoltaicos. En 1966, el 

observatorio astronómico espacial lleva ya 1 kW de paneles solares. En 1977, la 

producción de paneles solares fotovoltaicos en el mundo es de 500 kW. En 1980, ARCO 

Solar (después Siemens, después Shell Solar) es la primera empresa con una 

producción industrial de 1 MW de módulos al año. Gracias al descenso de los costes y a 

la mejora del rendimiento, los sistemas fotovoltaicos han extendido su utilización a 

numerosas aplicaciones, incrementándose sustancialmente la potencia instalada (Bayod 

Rújula, 2009).  

 

Estado actual y perspectivas   

 

Como se ha indicado, la energía fotovoltaica fue inicialmente usada para 

aplicaciones espaciales o para electrificación en lugares remotos. Pero desde la última 

década del siglo XX, sin embargo, se ha convertido en una tecnología en creciente         

desarrollo, con un aumento anual en la producción (y, por tanto, en las ventas e 

instalación), desde 1997, de más de un 30% anual. En 2000, la potencia instalada a nivel 

mundial superó los 1.000 MWp, y en los países en vías de desarrollo más de medio 

millón de hogares se benefician ya de algún grado de electrificación a partir de sistemas 

fotovoltaicos. En 2002, el proyecto de instalación fotovoltaica sobre el tejado más grande 



 

 

 

 

 

del mundo se realizó en Holanda, donde uno de los edificios de la exhibición hortícola 

Floriade contó con un tejado de 2,3 MWp. Las aplicaciones más prometedoras para la 

energía FV son, por un lado, del sector de las grandes instalaciones, de tamaño de MW, 

y, por otro, las pequeñas instalaciones (decenas de millones) de electrificación rural en 

países en vías de desarrollo, denominadas SHS, Solar Home Systems, sin olvidar las 

instalaciones en edificios, conectadas a las redes públicas de distribución de electricidad. 

Añadido a esto, los sistemas FV pueden aportar más cosas además de la producción de 

electricidad, como son la mejora en aspectos estéticos de los edificios, la posibilidad de 

reemplazar materiales tradicionales de construcción (existen, por ejemplo, tejas 

fotovoltaicas), mejorar la calidad de suministro local, disminuir o retardar las inversiones 

requeridas para aumentar la red eléctrica, proporcionar puestos de trabajo, etc., lo que 

constituye un valor añadido. Incluso, la energía fotovoltaica encaja bien en la tendencia 

general de pasar de una red eléctrica centralizada a un sistema más descentralizado, 

generación distribuida. Además, las instalaciones en edificios alcanzan tamaños que 

antes se consideraban de gran planta FV. En el caso de generación a mayor escala ya 

existen en España grandes instalaciones (a menudo propiedad de varios propietarios, en 

los denominados huertos solares), de incluso de más de 20 MW. En Portugal, 

concretamente en Amaraleja (Alentejo), se sitúa la planta fotovoltaica por el momento 

más grande del mundo, con una potencia de 46 MWp, que ocupa una superficie de 250 

hectáreas. Por otra parte, la electrificación rural convencional en países en vías de 

desarrollo es de poco interés para las compañías eléctricas, debido al alto coste de las 



 

 

 

 

 

líneas eléctricas junto con las comparativamente bajas cifras de venta de electricidad 

(aparte de otros inconvenientes, como por ejemplo medioambientales, de impacto en la 

construcción de líneas, etc.). Aquí la energía FV tiene también fuertes posibilidades de 

crecimiento. No obstante, en este sector el crecimiento del mercado es inferior al 

esperado, debido a diversos factores que obstaculizan, como son, la posibilidad de 

financiación, los servicios post venta poco desarrollados en esas zonas, falta de 

información, etc (Bayod Rújula, 2009).  

  

El mundo  

  

El mundo ha comenzado a centrar su atención en las energías renovables debido 

a la necesidad de avanzar hacia economías más sostenibles. Aunque el petróleo, el gas 

y el carbón siguen siendo las principales fuentes de energía, el hecho de que sean una 

fuente de energía no renovable y el riesgo que representan para la seguridad energética 

a largo plazo, junto con el creciente impacto del cambio climático y el calentamiento 

global, han llevado a muchos países a priorizar las fuentes de energía más limpias. De 

acuerdo con la Agencia Internacional de Energía Renovable   (IRENA, 2021) se estima 

que para 2030 la electricidad cubrirá el 80% de la demanda energética global. De igual 

manera, según el informe de (IRENA, 2021), el costo de generación solar se ha reducido 

en un 85% desde 2010, convirtiéndola en la fuente más competitiva a nivel global. Estos 



 

 

 

 

 

datos muestran la urgencia de diversificar las fuentes de energía y reducir las emisiones 

contaminantes para cumplir con acuerdos internacionales tales como el Acuerdo de París 

y los objetivos planteados en las Conferencias de las Partes (COP).  

 

América Latina  

 

Las iniciativas en energías renovables en América Latina han crecido de manera 

significativa en las últimas décadas, destacando proyectos de energía eólica, geotermia, 

hidráulica y solar. Países como Brasil, México y Chile han sido los abanderados en este 

cambio con inversiones masivas en infraestructuras “sostenibles” que aprovechan los 

recursos naturales de la región. Específicamente en la sudamerica, la energía solar se 

posiciona como la mejor opción debido a la abundancia de radiación solar en países 

tropicales y desérticos. Según (Rondanelli et al., 2015) Chile alberga uno de los mayores 

niveles de irradiación del mundo en el Desierto de Atacama. Esta acumulación ya había 

sido documentada previamente por Espinosa (1978), quien en su escrito destacó el 

potencial del lugar para el desarrollo de proyectos de energía basados principalmente en 

la utilización de la radiación solar. En el mismo escrito indicó la relevancia de la región 

para aprovechar su excepcional irradiación solar como fuente de energía sostenible 

(Espinosa, 1978). Su rápida instalación, costos decrecientes constantes y la gran 

capacidad de integración en zonas rurales hacen que la energía solar sea una solución 



 

 

 

 

 

versátil y accesible para enfrentar los desafíos energéticos actuales. Por otra parte, 

según Samaniego, Aulestia, Lana y Acosta (2024), destacan que la implementación de 

tecnologías solares puede beneficiar tanto a las grandes ciudades como a comunidades 

aisladas, promoviendo el desarrollo sostenible y reduciendo la dependencia de 

combustibles fósiles.  

 

Sin embargo, en los últimos años la versatilidad de la energía solar ha permitido 

que se expanda más allá de las zonas rurales, convirtiéndose en una opción cada vez 

más viable para entornos urbanos. En América Latina, muchas pequeñas empresas en 

áreas urbanas ya están integrando sistemas fotovoltaicos en sus operaciones, 

aprovechando incentivos gubernamentales y los costos decrecientes de la tecnología. 

Esto les permite no solo bajar sus gastos operativos, sino también ser más sostenibles y 

competitivas en el mercado. Así, la energía solar se ha vuelto materia de vital importancia 

para los ambientes rural y urbano, mostrando su capacidad de adaptarse a diversos 

contextos y necesidades (IRENA, 2020).  

 

Según (Stolik Novygrod, 2019) las fuentes renovables de energía (FRE) son las 

que utilizan recursos inagotables de la naturaleza, ya sea por la inmensa cantidad de 

energía que contienen (como la radiación solar) o porque son capaces de regenerarse 

por medios naturales (como la biomasa). Existen diversas fuentes de energía renovables, 



 

 

 

 

 

las más utilizadas son: eólica, solar (térmica o fotovoltaica), hidráulica, geotérmica, 

mareomotriz (mares y océanos) y la undimotriz (olas). Todas estas fuentes se pueden 

agrupar como no contaminantes. Otras fuentes renovables, pero contaminantes son: la 

biomasa, en el caso de Cuba, cañera o no cañera  

 

Colombia  

En Colombia, la crisis del petróleo de 1973 marcó un punto de inflexión en el 

desarrollo de tecnologías solares. Según Rodríguez Murcia (2008), a principios de la 

década de 1970, varias universidades de prestigio en el país sentaron las bases para la 

instalación de los primeros calentadores solares, tanto en viviendas como en hospitales, 

impulsando así el uso de esta fuente de energía renovable.  

 

Siendo así, la ya reconocida energía solar, distinguida como una de las fuentes 

renovables más abundantes y accesibles, ha ganado una importancia significativa en el 

contexto local debido a su capacidad para reducir los costos en el sector empresarial. Su 

implementación ha evolucionado hacia sistemas fotovoltaicos especializados, que se 

clasifican principalmente en dos tipos: sistemas conectados a la red (on-grid) y sistemas 

autónomos (off-grid). Los sistemas on-grid permiten a los usuarios generar energía solar 

mientras permanecen conectados a la red eléctrica, ideal para áreas urbanas con 

infraestructura desarrollada. Por otro lado, los sistemas off-grid ofrecen soluciones 



 

 

 

 

 

difrentes permitiendo el acceso a electricidad sin necesidad de conexión a la red. Estos 

avances tecnológicos han impulsado el uso de la energía solar en distintos contextos, 

destacando su papel clave en el desarrollo sostenible (Kalogirou, 2020; Parida, 2011). 

  

Colombia también ha tenido la suerte de ser uno de los países más ricos en agua 

del mundo (FAO, 2003), con recursos hídricos históricamente abundantes que le 

permitieron al país desarrollar un sistema de energía de bajo costo que cuenta con la 

tercera mayor capacidad hidroeléctrica instalada en América del Sur con casi 12 

gigavatios (GW) (IHA, 2020). Sin embargo, la disponibilidad de agua ha disminuido en la 

última década, debido a los impactos del cambio climático y a la creciente demanda de 

la población y el crecimiento económico. El país ha experimentado igualmente 

fenómenos meteorológicos extremos vinculados a los fenómenos del Niño y La Niña, 

que respectivamente pueden causar sequías prolongadas e inundaciones extremas, lo 

que afecta, por lo tanto, la producción hidroeléctrica. Los eventos recientes de El Niño 

han tenido un impacto particularmente severo en las reservas hidroeléctricas, lo que 

amplifica la necesidad de diversificar el sistema energético. En respuesta, el gobierno ha 

buscado explotar un mayor uso de otras fuentes de energía renovable, que también 

tienen un potencial considerable (Figura 1.2). En particular, Colombia tiene condiciones 

favorables para la energía eólica y solar, que en su mayoría han permanecido sin explotar 

(Norton Rose Fulbright, 2016). Por ejemplo, el potencial eólico en el departamento de La 

Guajira en el norte de Colombia se estima en 18 GW (Mordor Intelligence, 2020), más 



 

 

 

 

 

que toda la capacidad de generación eléctrica actualmente instalada en Colombia. La 

velocidad media anual del viento en ciertos lugares frente a la costa de La Guajira 

alcanza los 11 metros por segundo (IDEAM, 2020), lo que convierte a Colombia en una 

de las dos únicas regiones de América Latina en alcanzar estos altos niveles, a más del 

doble de la velocidad mínima del viento necesaria para las instalaciones a gran escala 

(Norton Rose Fulbright, 2016).  

 

Colombia tiene también un fuerte potencial solar, con un promedio del país de 4.5 

kilovatios-hora (kWh) por metro cuadrado (m2) por día (UPME, 2015), donde el grupo 

más alto con mayor potencial solar tiene como referencia 3.7 kWh/m 2 (Vesga, 2021). 

En comparación, España, que tenía más de 11 GW de capacidad solar instalada en 2019, 

recibe en promedio alrededor de 3-3.5 kWh/m 2 por día en radiación solar, mientras que 

Alemania, con más de 49 GW de capacidad solar instalada en 2019, este número 

promedia alrededor de 2.2-3.2 kWh/m 2 por día (World Bank, 2020); (IRENA, 2020). Por 

lo tanto, el potencial para generación solar a gran escala es particularmente fuerte en 

Colombia, especialmente en el este de la Orinoquía y en las Islas de San Andrés en el 

Caribe, donde la radiación promedio alcanza los 6.0 kWh/m 2 por día (IDEAM, 2020); 

(López et al., 2020).  

 



 

 

 

 

 

Si bien el potencial solar y eólico es considerable, la integración de mayores 

niveles de estas energías renovables variables requerirá una inversión para abrir 

capacidad de la red y para mejorar la flexibilidad del sistema (por ejemplo, utilizando 

almacenamiento de energía y respuesta del lado de la demanda). Adicionalmente, el 

potencial eólico se concentra en gran medida en regiones que pueden estar lejos de los 

centros de demanda y por lo tanto requiere inversión en capacidad de transmisión para 

conectar la oferta y demanda. Un riesgo particular es que los largos plazos de entrega o 

los desajustes entre la capacidad de transmisión y las adiciones de energía renovable 

obstaculicen el progreso futuro de la energía limpia. En respuesta, el gobierno comenzó 

a adjudicar contratos para nuevas líneas de transmisión en 2018 para conectar una 

primera ola de proyectos de energía limpia en La Guajira. Los refuerzos de la red en el 

marco del plan “Caribe 5” 1 del gobierno también tienen como objetivo fortalecer la 

capacidad a través de una inversión de hasta USD 4 mil millones en proyectos de  

transmisión y redes en la región Caribe del país. (Monteagudo Yanes, J. P. Jiménez 

Borges, R. & Becerra Delgado, R. M. 2023) 

  

Ventajas de la energía fotovoltaica  

 



 

 

 

 

 

El énfasis en el desarrollo de los sistemas solares fotovoltaicos está dado porque 

presentan las mayores ventajas dentro de las fuentes renovables de energía (Stolik 

Novygrod, 2019). Algunas de ellas son:  

  

1. El Sol está disponible en todo el mundo.  

  

La energía solar es la más distribuida de las fuentes primarias de energía. Todos 

los países del mundo tienen acceso, en mayor o menor medida, a la energía solar. la 

radiación en la superficie de la Tierra varía ampliamente debido a efectos atmosféricos, 

incluyendo absorción y dispersión; variaciones locales en la atmósfera, como el vapor de 

agua, las nubes y la contaminación; latitud del lugar; y la temporada del año y hora del 

día 

  

2. Silicio disponible en todo el planeta.  

  

El elemento químico semiconductor más utilizado en las celdas solares 

fotovoltaicas es el silicio. Este elemento está contenido en alrededor de 26% de la corteza 

terrestre, pero no existe en forma mineral aislada en la naturaleza, sino en forma de óxido 



 

 

 

 

 

de silicio (SiO2), en el cuarzo y en la arena silice. Hoy, 94% de los módulos fotovoltaicos 

son de silicio cristalino (Si-c).  

  

3. La más instantánea de las energías solares.  

  

Como se ha visto, con excepción de la energía nuclear, las fuentes renovables de 

energía se originan por la radiación proveniente del Sol. Ellas se diferencian de acuerdo 

con el tiempo de acumulación. Es la más instantánea de todas las fuentes, en fracciones 

de segundo, la energía de los rayos del sol se convierte en electricidad.  

  

4. Sin partes móviles para sistemas fijos.  

  

La mayoría de las instalaciones fotovoltaicas son fijas, solo una parte tiene 

sistemas de seguimiento del sol, que también se han simplificado notablemente. Hay que 

recalcar que solo en ciertos casos es recomendable el seguimiento fotovoltaico.  

  

5. Aplicaciones versátiles en amplio rango de potencia.  

  



 

 

 

 

 

Se aplica desde fracciones de watts hasta instalaciones actuales de cientos de 

mega watt, en relojes de pulsera, calculadoras, juguetes, fachadas, transportes, 

residencias, comercios, industrias, parques fotovoltaicos, etc.  

  

6. Accesibilidad y poco riesgo tecnológico.  

 

Es muy accesible tecnológicamente. Sus componentes en los denominados 

costos duros son: celdas, módulos, inversores, estructuras soportes y conexión eléctrica 

sincronizados a la red eléctrica, ya sea en transmisión o distribución. En un caso remoto 

se añaden baterías eléctricas. Los sistemas fotovoltaicos se diseñan con normas 

específicas. El desarrollo tecnológico ha producido un increíble aumento de la producción 

fotovoltaica, que indica un menor riesgo tecnológico.  

  

7. Fácil traslado y rápida instalación.  

  

Es de fácil traslado, la mayoría en contenedores. Se instalan rápidamente cuando 

el proceso se hace bien.  

  



 

 

 

 

 

8. Aditiva.  

  

Es notablemente aditiva, o sea, se puede hacer por partes. La instalación 

fotovoltaica se puede ampliar en cualquier momento que sea aconsejable; incluso, en 

una instalación específica se puede comenzar parcialmente a generar electricidad 

mientras se termina el proyecto completo en cuestión.  

  

9. Utiliza poca agua.  

  

En la gran mayoría de las instalaciones fotovoltaicas se utiliza poca o ninguna 

agua. Generalmente se utiliza la propia lluvia para limpiar la superficie de los módulos.  

  

10. Benigna para el medio ambiente.  

  

Con anterioridad se hizo referencia a dos grupos de energías renovables: las 

contaminantes y las no contaminantes. La fotovoltaica es de las no contaminantes. En 

realidad, todas las tecnologías afectan de alguna manera al medio ambiente, pero lo 

importante es saber en qué cuantía lo hacen.  



 

 

 

 

 

  

11. Costos de operación y mantenimiento más bajos.  

  

De todas las fuentes de generación eléctrica, la energía fotovoltaica es la que 

muestra los costos más bajos de operación y mantenimiento. 

  

12. Genera energía para su almacenamiento.  

  

Existen distintos tipos de tecnologías para almacenar energía eléctrica 

fotovoltaica. En el caso de cargar baterías eléctricas, se puede acumular en corriente 

directa sin transformarla en alterna. Las baterías son baratas, aspecto que influye en el 

costo total de la electricidad fotovoltaica almacenada.  

  

13. Se puede utilizar en corriente directa y en corriente alterna.  

  

La generación fotovoltaica es de corriente directa (CD), la mayoría de las 

aplicaciones son de energía fotovoltaica convertida en alterna (CA). Pero también existen 

aplicaciones de CD como la carga de baterías, equipos eléctricos o electrónicos de CD.  



 

 

 

 

 

  

14. Silenciosa.  

  

La energía fotovoltaica es completamente muda, no produce nada de intrusión 

auditiva, por lo que se puede instalar en todas las variantes y cercana a las personas.  

  

15. Se abarata continuamente.  

  

Su costo disminuye de forma continua, lo que favorece a un mayor nivel de 

aplicaciones e instalaciones, aquí su carácter modular también juega un papel 

importante.  

  

16. Promedio de radiación estable y predecible.  

 

 No se necesita buscarla ni encontrarla, tampoco trasladarla.  

Monteagudo Yanes, J. P. Jiménez Borges, R. & Becerra Delgado, R. M. (2023)  

  



 

 

 

 

 

Dicho todo lo anterior, con esta investigación se pretende evaluar si la 

implementación de un sistema de energía solar fotovoltaico es económicamente 

beneficioso para la empresa Comercializadora de Zumos JF S.A.S., para esto es 

fundamental realizar un análisis financiero. Este debe incluir el cálculo del ahorro 

energético esperado al sustituir parcialmente el consumo eléctrico tradicional con energía 

solar, considerando el costo inicial de inversión en los paneles y su instalación, así como 

los incentivos fiscales disponibles. Además, es necesario estimar el período de 

recuperación de la inversión (ROI) y los costos de mantenimiento a largo plazo. Factores 

adicionales como el impacto positivo en la sostenibilidad de la marca, el posible aumento 

de la eficiencia operativa y la reducción de costos operativos pueden integrarse en la 

evaluación. Una simulación del flujo de caja proyectado permitirá determinar si los 

beneficios superan a los costos, lo que haría de esta inversión una estrategia rentable y 

alineada con las metas de sostenibilidad de la empresa.  

  

Tecnologías disponibles  

  

Disponibilidad a nivel global  

  

 A nivel mundial, las tecnologías en cuanto a energía solar fotovoltaica han 

experimentado avances muy importantes en los últimos años, consolidándose como una 



 

 

 

 

 

de las mejores opciones hacia la transición energética. Según la Agencia Internacional 

de Energía Renovable (IRENA, 2021), los paneles solares monocristalinos siguen siendo 

los más eficientes, mientras que los paneles policristalinos se mantienen como una 

opción rentable para instalaciones a gran escala. Por otra parte, las celdas solares de 

película delgada han empezado a ganar relevancia debido a su flexibilidad y menor costo 

de fabricación, aunque presentan una eficiencia un poco menor (Mathur et al., 2020).  

 

Las baterías de ion-litio y sus avances tecnológicos en el tiempo, han permitido un 

mayor almacenamiento de energía generada por celdas fotovoltaicas, lo que mejora la 

estabilidad del suministro eléctrico, especialmente en áreas de baja irradiación solar 

(Duflou et al., 2020). Los inversores solares modernos están optimizando la conversión 

de corriente continua (CC) en corriente alterna (CA), permitiendo de esta manera una 

mejor integración con las redes integrales (smart grids) facilitando la gestión más 

eficiente de la energía generada (Distributed Generation Applied, 2023).  

  

En cuanto a la digitalización, los sistemas de monitoreo remoto y las inteligencias 

artificiales se han converitdo en herramientas clave para optimizar el rendimiento de las 

instalaciones fotovoltaicas, permitiendo analizar en tiempo real los datos y detectar fallos 

de forma inmediata (Gil-Lamata & Latorre-Martínez, 2022).  

  



 

 

 

 

 

Disponibilidad en América latina  

  

América latina cuenta con un potencial alto para el desarrollo de tecnologías 

solares fotovoltaicas debido a su alta irradiación solar promedio. Según Rondanelli, 

Molina y Falvey (2015), países como chile y Brasil están liderando el despliegue de 

plantas solares a gran escala, implementando tecnologías avanzadas como paneles 

solares monocristalinos y sistemas híbridos que combinan paneles solares con baterías 

de almacenamiento.  

 

En Brasil, la adopción de sistemas de seguimiento solar permite optimizar el 

rendimiento de las instalaciones, incrementando de esta forma la captación de radiación 

solar hasta en un 30% (Rocha et al., 2024).  

 

México, por otra parte, ha implementado tecnologías de almacenamiento con 

baterías de ion-litio en comunidades rurales, mejorando la fiabilidad del suministro 

eléctrico. (Kim & Park, 2020).  

 

Chile también destaca por el uso de paneles solares monocristalinos en el desierto 

de Atacama, donde los niveles de radiación registrado valores que superan los 2.500 



 

 

 

 

 

kWh/m²/año, lo que convierte a esta zona en un lugar óptimo para la implementación de 

tecnologías solares fotovoltaicas a gran escala. Además, los sistemas de gestión 

energética basados en inteligencia artificial han permitido mejorar la eficiencia operativa 

de estas plantas (Rondanelli et al., 2020).  

 

Disponibilidad en Colombia  

Colombia tiene un promedio de irradiación solar de 4,5 kWh/m²/día, 

posicionándose como un país con un alto potencial para el aprovechamiento e 

implementación de tecnologías fotovoltaicas (IDEAM, 2020). Las tecnologías más 

comunes disponibles incluyen paneles solares monocristalinos para proyectos 

industriales y comerciales, mientras que los paneles policristalinos son más utilizados en 

zonas residenciales debido a su relación costo-beneficio (Beltrán Gómez, 2021).  

 

Tecnologías Solares en Colombia  

 

Paneles solares monocristalinos y policristalinos: Los sistemas monocristalinos 

son comúnmente utilizados en proyectos industriales y comerciales debido a su alta 

eficiencia, mientras que los policristalinos son preferidos en instalaciones residenciales 

por su menor costo (OCDE, 2023)  



 

 

 

 

 

Almacenamiento con baterías de ion-litio: El uso de baterías de ion-litio es una 

tecnología clave en los sistemas de almacenamiento energético en Colombia 

permitiendo una mayor autonomía energética en comunidades alejadas de la red 

eléctrica (OCDE, 2023)  

 

Inversores solares inteligentes: La tecnología de inversores modernos facilita una 

mayor eficiencia en la conversión de energía, permitiendo una integración más estable 

con la red nacional (OCDE, 2023)  

 

Sistemas híbridos: Se han implementado sistemas que combinan paneles solares 

con almacenamiento térmico y otras fuentes renovables, beneficiando sectores como el 

agroindustrial (OCDE, 2023)  

 

Micro-redes Solares Híbridas: Las micro-redes solares híbridas combinan 

paneles solares fotovoltaicos con sistemas de almacenamiento y respaldo mediante 

generadores diésel. Esta solución ha permitido reducir la dependencia de combustibles 

fósiles en comunidades rurales (OCDE, 2023)  

 



 

 

 

 

 

Sistemas Híbridos Solar-Diésel: La combinación de paneles solares con 

generadores diésel ha permitido optimizar el suministro energético en regiones con 

recursos limitados y garantizar la estabilidad del servicio (OCDE, 2023)  

 

Metodología de la Investigación 

Ante el creciente desafío del alto consumo energético y los costos operativos asociados, 

la investigación se propone analizar cómo la adopción de tecnologías solares puede 

contribuir a la optimización de gastos y, en consecuencia, a la mejora de la rentabilidad 

de la empresa. 

  

Para abordar esta problemática, se ha adoptado un enfoque metodológico mixto 

que combina métodos cualitativos y cuantitativos. Este enfoque es fundamental para 

obtener una visión integral del fenómeno investigado, permitiendo no solo el análisis 

numérico de los costos energéticos actuales y las proyecciones de ahorro, sino también 

la comprensión de las percepciones y actitudes del personal hacia la transición 

energética. 

El alcance de esta investigación es descriptivo y exploratorio, centrado en tres 

objetivos específicos: primero, examinar los costos actuales relacionados con el 

consumo energético; segundo, investigar las diversas tecnologías disponibles en energía 



 

 

 

 

 

solar fotovoltaica que se ajusten a las necesidades específicas de la empresa; y tercero, 

realizar una proyección teórica del ahorro en costos operativos tras la posible 

implementación del sistema solar.  

 

El diseño de la investigación es no experimental y transversal, lo que implica que 

se observará el fenómeno en su contexto natural sin manipulación directa de variables. 

La recolección de datos se llevará a cabo en un único momento, utilizando fuentes 

secundarias y herramientas como encuestas estructuradas, entrevistas 

semiestructuradas y análisis documental. Estos métodos permitirán recopilar información 

relevante que será analizada para ofrecer conclusiones significativas sobre el impacto 

económico de la energía solar. 

 

Se presentarán los detalles específicos sobre cada uno de los componentes 

metodológicos, incluyendo los formatos utilizados para la recolección de datos y las 

técnicas analíticas aplicadas. De esta manera, se busca proporcionar un marco claro y 

riguroso que sustente los hallazgos obtenidos en esta investigación. 

 

Enfoque 



 

 

 

 

 

El enfoque de esta investigación es mixto, combinando elementos cualitativos y 

cuantitativos para obtener una comprensión integral del impacto económico de la energía 

solar fotovoltaica en Comercializadora de Zumos JF S.A.S. 

• Cuantitativo: Se centrará en la recopilación de datos numéricos relacionados con 

los costos energéticos actuales y las proyecciones de ahorro. Esto incluirá: 

• Cálculo del consumo energético actual y sus costos asociados. 

• Análisis de costos de implementación del sistema solar fotovoltaico. 

• Proyección del retorno de inversión (ROI) basado en el ahorro esperado. 

• Cualitativo: Se buscará comprender las percepciones y actitudes del personal 

sobre la implementación de tecnologías solares. Esto incluirá: 

• Entrevistas a empleados clave y gerentes para evaluar su conocimiento y 

disposición hacia la adopción de energía solar. 

• Encuestas para recoger opiniones sobre el impacto percibido en la 

eficiencia operativa y la calidad del producto. 

Alcance 

El alcance de la investigación es descriptivo y exploratorio, con un enfoque en: 

1. Descripción del consumo energético: Analizar los costos actuales relacionados 

con el consumo energético en los procesos productivos. Esto incluye identificar 

los equipos que más energía consumen y cómo se distribuyen estos costos a lo 

largo del proceso productivo. Es posible recopilar datos sobre las facturas 



 

 

 

 

 

eléctricas de los últimos 12 meses para identificar patrones de consumo. Esto 

permitirá identificar los meses con mayor consumo y los equipos que más energía 

demandan. Formato de recolección: Tabla de Excel donde se registren los datos 

mensuales de consumo eléctrico, costos asociados y equipos utilizados. 

 

2. Exploración de tecnologías fotovoltaicas: Investigar las tecnologías disponibles en 

energía solar fotovoltaica que se ajusten a las necesidades específicas de la 

empresa, así mismo, revisar diferentes tipos de paneles solares (monocristalinos, 

policristalinos, etc.) y sus costos. Se puede realizar una comparación de precios 

y eficiencia entre varias marcas y modelos disponibles en el mercado. Formato de 

recolección: Documento comparativo en formato tabla que incluya características, 

precios y eficiencia de diferentes tecnologías solares. Esto implica: 

• Revisión de literatura sobre diferentes sistemas solares. 

• Comparación de costos e instalaciones previas en empresas similares. 

 

3. Proyección del ahorro potencial: Realizar una proyección teórica para evaluar el 

ahorro en costos operativos tras la implementación del sistema solar fotovoltaico. 

Esto incluirá: 

• Modelos financieros que simulen diferentes escenarios de consumo 

energético antes y después de la implementación, por ejemplo, calcular 

cuánto se podría ahorrar en un año si se implementa un sistema que cubra 



 

 

 

 

 

el 50% del consumo energético actual. Formato de recolección: Hoja de 

cálculo con fórmulas que permitan calcular el ahorro proyectado bajo 

diferentes escenarios.  

 

Diseño de la investigación 

 

 El diseño es: no experimental, transversal, descriptivo y utiliza fuentes secundarias: 

1. No experimental: La investigación no implica manipulación directa de variables, 

sino que se observa el fenómeno en su contexto natural. Esto permite obtener 

datos reales sobre el consumo energético sin interferencias y observar el consumo 

energético actual sin realizar cambios en los procesos productivos durante la 

recolección de datos. Formato de recolección: Registro observacional donde se 

anoten las condiciones actuales del uso energético. 

 

2. Transversal: La recolección de datos se realizará en un único momento, lo que 

facilitará un análisis claro. Se captarán datos sobre el consumo energético actual 

y las percepciones sobre la energía solar en una sola fase, evitando sesgos 

temporales. Para lo anterior se puede hacer una encuesta a todos los empleados 

sobre su percepción de la energía solar en un solo momento, en lugar de hacer 



 

 

 

 

 

varias encuestas a lo largo del tiempo. Formato de recolección: Cuestionario en 

línea que recopile respuestas sobre la percepción del uso de energía solar. 

 

 

3. Descriptivo: El estudio describirá los costos energéticos actuales, las tecnologías 

disponibles y los posibles ahorros económicos. Se buscará ilustrar claramente 

cómo la implementación del sistema solar podría afectar a la empresa, a través 

de la elaboración de un informe que detalle los costos energéticos actuales y las 

tecnologías disponibles, incluyendo gráficos que muestren el consumo energético 

mensual. Formato de recolección: Informe escrito con gráficos generados a partir 

de los datos recopilados. 

 

4. Fuentes secundarias: Se utilizarán datos existentes sobre la implementación de 

energía solar en empresas similares para obtener datos sobre costos y ahorros 

reportados para complementar la investigación: 

• Informes sobre costos energéticos en el sector. 

• Estudios previos sobre implementaciones exitosas de energía solar en 

empresas similares. 

• Artículos académicos y técnicos relevantes sobre tecnologías solares y su 

impacto económico.  



 

 

 

 

 

Formato de recolección: Base de datos bibliográfica donde se registren las 

referencias a estudios previos y sus hallazgos relevantes. 

Métodos específicos para recolección y análisis de datos 

• Recolección cuantitativa: 

• Análisis Documental: Revisión de facturas eléctricas, informes financieros y 

registros históricos del consumo energético. Es importante compilar datos 

(mensuales, bimensuales, trimestrales) durante un año para calcular el costo 

total anual. Formato de recolección: Tabla en Excel con columnas para mes, 

consumo (kWh), costo ($) y notas sobre eventos especiales (como 

incrementos estacionales). 

• Cuestionarios estructurados: Distribución de cuestionarios a empleados 

para recopilar datos sobre el uso actual de energía y su percepción 

sobre alternativas energéticas. Formato de recolección: Formulario en 

línea con preguntas tipo Likert sobre la percepción del costo energético 

y disposición hacia tecnologías renovables. 

• Recolección cualitativa: 

• Entrevistas semiestructuradas: Realización de entrevistas con gerentes y 

personal clave para obtener información detallada sobre sus experiencias 

con el consumo energético y su disposición hacia nuevas tecnologías. 



 

 

 

 

 

• Grupos focales: Organización de sesiones con grupos representativos 

dentro de la empresa para discutir percepciones sobre energía solar y su 

impacto potencial. 

• Análisis de datos: 

• Los datos cuantitativos se analizarán utilizando herramientas estadísticas 

para calcular promedios, tendencias y proyecciones financieras. 

• Los datos cualitativos se analizarán mediante técnicas como análisis 

temático, donde se identificarán patrones comunes en las respuestas 

obtenidas durante entrevistas y grupos focales. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



 

 

 

 

 

 

Formato de recolección de información 

Datos Generales 

Nombre de la empresa:  

Dirección  

Nombre del responsable del proyecto:  

Teléfono y correo electrónico:  

Fecha  

Información de Consumo Energético Actual 

 

Consumo mensual promedio (kWh):  

Consumo mensual en horas pico (kWh):   

Costo promedio mensual de energía 

eléctrica ($):   

Costo promedio por kWh ($):  



 

 

 

 

 

Tarifa eléctrica aplicable:  

 

☐ Tarifa regulada 

☐ Tarifa no regulada 

☐ Por horario (tarifa horaria) 

¿Cuenta con facturas de los últimos 12 

meses? 

 

☐ Sí (adjuntar o resumir datos 

principales) 

☐ No 

 

Características del Proceso Productivo 

Áreas que demandan mayor consumo 

energético: 

 

☐ Enfriamiento/Refrigeración 

☐ Línea de producción de zumos 



 

 

 

 

 

☐ Empaquetado 

☐ Iluminación 

☐ Otros: 

_______________________ 

Horarios de operación: 
 

☐ Turno único (especificar horas): 

______________ 

☐ Turnos múltiples (especificar 

horas): ______________ 

Máquinas y equipos de mayor consumo 

energético: 

 

1. __________________________ 

(kWh: ________) 

2. __________________________ 

(kWh: ________) 

3. __________________________ 

(kWh: ________) 



 

 

 

 

 

 

Características del Lugar de Instalación 

 

Superficie disponible para paneles 

solares:  

 Techo: ___________ m² 

 Terreno: __________ m² 

                               Tipo de techo:  

 ☐ Plano 

 

☐ Inclinación (indicar grados): 

_______ 

 

☐ Otro: 

_________________________ 

Orientación del techo:  

☐ Norte 



 

 

 

 

 

☐ Sur 

☐ Este 

☐ Oeste 

Presencia de sombras: 

 

☐ Ninguna 

☐ Parcial (especificar fuente):  

☐ Alta 

Facilidad de acceso para instalación y 

mantenimiento: 

 

☐ Alta 

☐ Moderada 

☐ Baja 

Condiciones Climáticas en Bogotá 

  



 

 

 

 

 

Radiación solar promedio (kWh/m²/día):  

Días nublados promedio al año:   

Temperatura promedio en la zona (°C):  

  

Requisitos del Sistema Fotovoltaico 

 

Capacidad deseada (kW):  

Porcentaje de consumo a cubrir con 

energía solar:   

Presupuesto estimado para el sistema ($):   

¿Se requiere almacenamiento (baterías)? 

 

☐ Sí (Capacidad requerida) 

☐ No 

 Incentivos y Beneficios Disponibles 

Subsidios gubernamentales aplicables:  



 

 

 

 

 

☐ Sí (especificar): 

☐ No 

Beneficios fiscales (exenciones de 

impuestos): 

 

☐ Sí (especificar): 

☐ No 

Otros apoyos o financiamientos 

disponibles:   

  

Análisis de Costos y Proyección de Ahorros 

 

Costo estimado del sistema solar ($):   

Ahorro mensual esperado en energía ($):   

Reducción esperada en la huella de carbono (toneladas de CO₂/año):  

Gastos de mantenimiento anual 

estimados ($):  



 

 

 

 

 

Tiempo de recuperación de inversión 

(años):  

 

Formato de entrevista para el grupo directivo de la empresa Comercializadora 

de Zumos JF SAS: 

 

• Fecha de la entrevista: ____________________________________________ 

• Nombre del entrevistado: _________________________________________ 

• Cargo del entrevistado: ___________________________________________ 

• Departamento: _________________________________________________ 

 

1. ¿Cuál es la visión de la empresa respecto a la sostenibilidad? 

2. ¿Se han implementado iniciativas previas para reducir el consumo energético? 

☐Sí(especifique cuáles):  

☐ No 

3. ¿Cuál considera que es el principal beneficio de implementar un sistema de 

energía solar fotovoltaico en la empresa? 



 

 

 

 

 

 ☐ Reducción de costos energéticos 

 ☐ Mejora de la imagen corporativa 

 ☐ Cumplimiento con regulaciones ambientales 

 ☐ Otros: ______________________________________________________ 

4. ¿Cómo se alinea este proyecto con los objetivos estratégicos de la empresa? 

5. ¿Qué prioridad tiene este proyecto frente a otras iniciativas de inversión en la 

empresa? 

☐Alta 

 ☐ Media 

 ☐ Baja 

6. ¿Existen metas específicas que el proyecto de energía fotovoltaica debe 

cumplir? 

 ☐ Sí (detallar): ________________________________________________ 

 ☐ No 

7. ¿Cuáles son los principales retos que anticipa para la implementación de este 

sistema? 

 ☐ Presupuesto limitado 

 ☐ Espacio disponible 

 ☐ Aceptación interna 



 

 

 

 

 

 ☐ Mantenimiento del sistema 

 ☐ Otros: ______________________________________________________ 

8. ¿Considera viable destinar recursos humanos internos para la supervisión y 

operación del sistema? 

 ☐ Sí 

 ☐ No (especificar por qué): ______________________________________ 

9. ¿Qué nivel de retorno de inversión espera la empresa y en cuánto tiempo? 

 ☐ Rápido (1-3 años) 

 ☐ Medio (3-5 años) 

 ☐ Largo (más de 5 años) 

10. ¿Qué impacto espera este proyecto en las operaciones de la planta? 

 ☐ Disminución de costos operativos 

 ☐ Mejora en la eficiencia energética 

 ☐ Disminución en interrupciones del suministro eléctrico 

 ☐ Otros: ______________________________________________________ 

11. ¿Cómo percibe que los clientes y socios comerciales reaccionarían a esta 

iniciativa? 

 ☐ Muy positivamente 

 ☐ Positivamente 



 

 

 

 

 

 ☐ Neutro 

 ☐ Negativamente (especificar por qué): ____________________________ 

12. ¿Cree que el proyecto ayudará a la empresa a cumplir con normativas 

ambientales vigentes? 

 ☐ Sí 

 ☐ No 

14. ¿Cuál es el presupuesto máximo que la empresa estaría dispuesta a asignar 

para este proyecto? 

15. ¿Considera importante buscar financiamiento externo o incentivos 

gubernamentales? 

 ☐ Sí (especificar qué tipo):  

☐ No 

16. ¿Qué porcentaje del ahorro energético proyectado sería considerado como 

éxito? 

 ☐ Menos del 50% 

 ☐ Entre el 50% y 70% 

 ☐ Más del 70% 

16. ¿Hay algún aspecto que desee destacar o sugerir respecto a la implementación 

del sistema? 



 

 

 

 

 

17. ¿Qué le gustaría agregar sobre cómo este proyecto podría influir en el 

posicionamiento de la empresa en el mercado? 

 

La encuesta dirigida al personal directivo de Comercializadora de Zumos JF 

S.A.S., compuesto por el gerente general, el jefe administrativo y la directora técnica, 

tiene como propósito recopilar información estratégica y operativa esencial para evaluar 

la viabilidad y el impacto de implementar un sistema de energía solar fotovoltaica. Este 

proceso busca alinear el proyecto con la estrategia corporativa y las prioridades de 

inversión de la empresa. 

El análisis inicial permite determinar la relevancia del proyecto para mejorar la 

sustentabilidad de la organización, reducir los costos operativos y contribuir al 

cumplimiento de metas estratégicas tales como el ahorro económico y la mejora de la 

eficiencia energética. De igual manera se pretende identificar las expectativas de los 

directivos en cuanto a los beneficios concretos del proyecto, como su contribución al 

fortalecimiento de la imagen corporativa y la competitividad en el mercado. 

En el aspecto operativo, se evaluarán las posibles barreras que podrían dificultar 

la implementación, incluyendo la disponibilidad de espacio para la instalación de los 

paneles, la capacidad para asignar recursos humanos y técnicos para supervisión y 

mantenimiento, así como los retos financieros asociados.  



 

 

 

 

 

Desde una perspectiva económica, la encuesta busca entender las expectativas 

de los directivos respecto al presupuesto máximo que la empresa está dispuesta a 

invertir, el tiempo estimado para recuperar la inversión (ROI) y el conocimiento sobre 

posibles incentivos gubernamentales disponibles. Estos factores son fundamentales 

para ajustar las proyecciones financieras del proyecto y seleccionar las tecnologías más 

adecuadas a las necesidades de la empresa.  

El impacto esperado en las operaciones de la planta también es un tema 

importante en la encuesta. Con esta información se puede analizar como la 

implementación del sistema puede contribuir a la reducción de costos operativos, la 

disminución de emisiones de carbono y el cumplimiento de las regulaciones ambientales 

que son cada vez más exigentes en Colombia. Por otra parte, se explorará la manera en 

que este proyecto puede fortalecer las relaciones con clientes y socios comerciales, 

reforzando el compromiso de la empresa con la sustentabilidad y la responsabilidad 

ambiental. 

Complementando este enfoque, se implementará un formato de recolección de 

datos técnicos y operativos que permita obtener información detallada sobre el consumo 

energético actual de la empresa. Este análisis identificará las áreas y procesos de mayor 

consumo, como refrigeración, producción y/o empaquetado, así como el consumo 

promedio mensual en kWh y sus costos asociados. También se evaluará la estructura 

tarifaria actual, incluyendo posibles tarifas reguladas o diferenciadas por horarios, para 

calcular el impacto económico de la transición a energía solar. 



 

 

 

 

 

Adicionalmente, se recopilarán datos técnicos sobre las condiciones de las 

instalaciones, como la superficie disponible en techos y terrenos, la orientación y tipo de 

techo, la presencia de sombras, y la facilidad de acceso para instalación y 

mantenimiento. Estos elementos serán clave para determinar la capacidad optima del 

sistema fotovoltaico y seleccionar la tecnología más adecuada para las condiciones 

climáticas de Bogotá, considerando factores como la radiación solar promedio y la 

frecuencia de días nublados. 

Después de finalizada la implementación se realizará un análisis detallado de 

costos y proyección de ahorros, incluyendo estimaciones del tiempo de recuperación de 

la inversión (ROI), beneficios fiscales aplicables. Esta evaluación proporcionará una 

visión integral del impacto económico, y técnico del proyecto, permitiendo justificar su 

implementación y asegurando que esté alineado con los objetivos estratégicos de la 

organización.  



 

 

 

 

 

 

 

Análisis y discusión de los resultados 

Para el presente ejercicio de investigación se realizó búsqueda de datos de 

consumo eléctrico en empresas similares a Comercializadora de Zumos JF S.A.S, y 

encontramos la siguiente información por subsector de alimentos: 

 

El sector alimentario presenta una variada tendencia en el consumo energético 

debido a diferencias en procesos y equipos. Las medianas de consumo se sitúan en 146 



 

 

 

 

 

kWh/ton para energía eléctrica y 585 kWh/ton para energía térmica. Sin embargo, ciertos 

subsectores, como los de azúcar, aceites y café, muestran consumos atípicamente altos 

que superan los 2.700 kWh/ton, lo cual destaca la diversidad operativa, como se observa 

en la gráfica 1 (UPME, 2024). 

 

La diversidad en los patrones de consumo energético dentro del sector alimentario 

resalta la necesidad de estrategias adaptadas para cada subsector. En el caso de 

Comercializadora de Zumos JF S.A.S., la integración de sistemas fotovoltaicos podría 

contribuir significativamente a la optimización del uso energético, fortaleciendo los 

aspectos sostenibles, como la reducción de costos operativos (UPME, 2024). 



 

 

 

 

 

 

Grafica 1. Fuente: Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), 2014, p. 36  

 

La significativa variabilidad observada en los indicadores de consumo energético 

se atribuye a la diversidad de procesos productivos en los diferentes subsectores del 

sector alimentos. Esto resalta que un indicador global no refleja las particularidades de 

cada subsector, evidenciando la necesidad de evaluar consumos específicos. 

Subsectores como cárnicos, frutas y verduras, lácteos, y otros productos alimenticios 

destacan por sus altos consumos eléctricos debido al uso de equipos especializados, 



 

 

 

 

 

mientras que la variabilidad en el consumo térmico está influida por las diferencias en 

las etapas de transformación de productos y el uso de sistemas de cogeneración. Estos 

factores confirman que la clasificación por códigos CIIU no resulta adecuada para 

categorizar el uso energético, siendo necesario implementar un sistema que agrupe 

empresas con procesos productivos homogéneos (Unidad de Planeación Minero 

Energética [UPME], 2014, pp. 37-38). 

 

 

Grafico 2. Fuente: Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), 2014, p. 37 



 

 

 

 

 

 

Grafico 3. Fuente: Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), 2014, p. 38 

 

La distribución del consumo de energía eléctrica y térmica en las principales 

regiones del país con presencia de empresas del sector de alimentos, muestran 

diferencias significativas. En cuanto a la energía eléctrica, las regiones centro y noroeste 

presentan consumos similares, con medianas que se aproximan a los 150 kWh/ton, 

mientras que la región suroeste registra los valores más altos, con una mediana de 225 

kWh/ton. Esto se debe, entre otras razones, a la concentración de ingenios azucareros 

del subsector CIIU 107 en esta región del país, que demandan niveles de energía 

eléctrica muy altos. En cuanto al consumo térmico, la región nordeste tiene los valores 

más bajos, con una mediana de 190 kWh/ton, seguida por las regiones centro (405 

kWh/ton) y el noroeste (730 kWh/ton). La región suroeste destaca nuevamente con los 

mayores consumos térmicos, alcanzando una mediana de 1120 kWh/ton, influida, como 



 

 

 

 

 

se mencionó anteriormente, por las grandes empresas azucareras y sus sistemas de 

cogeneración. 

 

En relación con el tamaño de las empresas, el consumo energético específico 

también varía. Las empresas medianas tienen la mediana más baja en consumo eléctrico 

(97 kWh/ton), aunque muestran una alta dispersión, posiblemente debido al 

sobredimensionamiento de sus equipos en relación con los volúmenes de producción, lo 

que equivale a menor eficiencia energética, mientras que las empresas grandes y 

pequeñas registran medianas similares, alrededor de 180 kWh/ton, aunque las pequeñas 

presentan más datos atípicos. En términos de energía térmica, todas las empresas 

exhiben alta variabilidad. Las microempresas tienen los valores más dispersos y 

elevados, mientras que las grandes tienen los consumos específicos más bajos (480 

kWh/ton), atribuibles a sus altos volúmenes de producción. Sin embargo, las pequeñas 

y microempresas muestran medianas significativamente más altas, de 1250 y 700 

kWh/ton respectivamente, lo que podría estar relacionado con la adquisición y uso de 

equipos de mayor tamaño o mayor requerimiento térmicos frente a su producción. 

(Unidad de Planeación Minero Energética [UPME], 2014, pp. 39-40). 

 

 



 

 

 

 

 

 

Grafico 4. Fuente: Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), 2014, p. 39 



 

 

 

 

 

 

Grafico 5. Fuente: Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), 2014, p. 40 

 

Por lo general, el consumo de energía térmica supera al de energía eléctrica en 

el sector de alimentos, con una relación mediana de 2,6 kWh/kWh. Sin embargo, esta 

proporción varía ampliamente entre subsectores, alcanzando valores de hasta 30 

kWh/kWh en casos donde el uso de energía térmica es predominante, como en 

panadería y sal (CIIU 108), y valores de 0 kWh/kWh en empresas que solo utilizan 

energía eléctrica, como las dedicadas al empaque y comercialización. Los subsectores 

de elaboración de azúcar (CIIU 107) y de aceites y grasas (CIIU 103) destacan con 

medianas elevadas de 15,8 y 9,8 kWh/kWh respectivamente, además de una alta 

dispersión en sus indicadores. Estos valores atípicos se atribuyen al uso ineficiente de 



 

 

 

 

 

sistemas de calentamiento térmico, evidenciado por quemadores de baja eficiencia y 

altos excesos de aire identificados durante visitas técnicas. Esto sugiere oportunidades 

significativas para optimizar la eficiencia energética en el sector. (Unidad de Planeación 

Minero Energética [UPME], 2014, p. 41). 

 

 

 

Grafico 6. Fuente: Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), 2014, p. 41. 

 

La siguiente figura ilustra la distribución de la proporción entre el consumo de 

energía térmica y eléctrica según la región en empresas del sector de alimentos 

analizadas. Las medianas en todas las regiones son similares y oscilan los 3,0 kWh/kWh. 



 

 

 

 

 

Sin embargo, la región nordeste destaca por su mayor dispersión mientras que en la 

región centro registra valores más atípicos, con picos de hasta 38 kWh/kWh. En las 

regiones noreste y suroeste, también se observan casos atípicos que llegan a 30 

kWh/kWh, especialmente en empresas con CIIU 108, donde hay altos consumos de 

combustible por el uso de sistemas de combustión de baja eficiencia. 

 

También se detalla esta misma relación según el tamaño de las empresas del 

sector. Aunque las medianas son similares, las pequeñas empresas muestran una 

proporción más elevada (3,5 kWh/kWh) frente a las microempresas (1,9 kWh/kWh). No 

obstante, se identifican valores excepcionales en empresas grandes, pequeñas y micro, 

atribuidos a la presencia de sistemas de cogeneración en las primeras y al uso de 

tecnologías de calentamiento poco eficientes en las últimas. 

 



 

 

 

 

 

 

Grafico 7. Fuente: Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), 2014, p. 42 

 

Analizando el consumo de energía eléctrica en los diferentes procesos y servicios 

generales del sector de alimentos, tanto en su conjunto como por subsectores, se 

observa que la fuerza motriz, la refrigeración y el aire comprimido son los que más 

energía eléctrica necesitan. Sin embargo, hay una particularidad en el subsector de 

carnes (CIIU 101), donde la refrigeración es el principal consumidor de electricidad. 

Aunque este servicio no tiene un peso tan significativo en el sector en general, ya que en 

otros subsectores su uso es menos frecuente. 

 



 

 

 

 

 

 

 

Grafico 8. Fuente: Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), 2014, p. 43 

 

Grafico 9. Fuente: Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), 2014, p. 43 

 

 



 

 

 

 

 

 

Grafico 10. Fuente: Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), 2014, p. 44 

 

Grafico 11. Fuente: Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), 2014, p. 45 



 

 

 

 

 

En los gráficos mostrados a continuación, se analiza el uso de le combustión 

para calentamiento indirecto por medio de vapor, aceite térmico y calentamiento 

directo, y esto revela que la mayor parte del consumo de combustibles en el sector de 

alimentos se destina a generar vapor, exceptuando el subsector de alimentos para 

animales. En el resto de subsectores se utiliza en menor proporción el calentamiento 

directo y suele aplicarse en procesos de cocción o secado de alimentos. Existe un caso 

curioso que es el subsector del café (CIIU 106), ya que en este subsector se utiliza en 

el calentamiento directo la combustión en su totalidad y no se usa vapor, por lo anterior 

no se muestra en los gráficos. 

 

 

 

Grafico 12. Fuente: Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), 2014, p. 46 

 



 

 

 

 

 

 

Grafico 13. Fuente: Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), 2014, p. 46 

 

 

Grafico 14. Fuente: Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), 2014, p. 47 



 

 

 

 

 

Teniendo en cuenta lo anterior, una vez revisada y analizada esta información, se 

realizó una simulación de consumo eléctrico para la Comercializadora de Zumos JF 

S.A.S que nos permite determinar en un entorno controlado el consumo mensual de la 

maquinaria y equipos como se muestra a continuación. 

 

CRITERIOS PRELIMINARES 

 

Los consumos presentados a continuación representan promedios energéticos 

estimados de los principales equipos utilizados en las operaciones de Comercializadora 

de Zumos JF S.A.S.. Estos datos reflejan el uso habitual durante las jornadas laborales 

de la compañía, sirviendo como base para analizar la demanda energética y evaluar el 

potencial de ahorro que podría lograrse con la implementación de un sistema de energía 

solar fotovoltaica. 

 

Tabla 1. Consumos promedio energéticos de los equipos principales de 

Comercializadora de Zumos JF S.A.S. 

Descripción Consumo 

Máquina llenadora automática (12 boquillas) 15 kWh/hora 



 

 

 

 

 

Máquina etiquetadora semiautomática 10 kWh/hora 

Máquina mezcladora 5 kWh/hora 

12 luminarias LED Phillips 3 kWh/hora 

3 equipos de cómputo 2 kWh/hora 

2 neveras industriales 8 kWh/hora 

2 licuadoras industriales 4 kWh/hora 

Horas de operación diarias 12 horas/día 

Días de operación mensual 30 días 

Fuente: Comercializadora de Zumos JF S.A.S. (2025). Informe interno de consumo 

energético. Bogotá, Colombia.  

 

Cálculo del Consumo Diario por Equipo 

- Máquina llenadora automática de 12 boquillas: 15kWh/hora x 12horas= 180kWh/día 

- Máquina etiquetadora semiautomática en rollo: 10kWh/hora x 12horas = 120kWh/día 

- Máquina mezcladora: 5kWh/hora x 12horas = 60kWh/día 

- Luminarias: 3kWh/hora x 12horas = 36kWh/día 

- Equipos de cómputo: 2kWh/hora x 12horas = 24kWh/día 



 

 

 

 

 

- Neveras industriales: 8kWh/hora x 12horas = 96kWh/día 

- Licuadoras industriales: 4kWh/hora x 12horas = 48kWh/día 

  

Tabla 2.  Consumo Eléctrico (kWh) 

Día Máquina 1 Máquina 2 Máquina 3 Luminarias 

Equipos de 

Cómputo 

Neveras 

Industriales 

Licuadoras 

Industriales 

Total Diario 

(kWh) 

1 180 120 60 36 24 96 48 564 

2 180 120 60 36 24 96 48 564 

3 180 120 60 36 24 96 48 564 

... ... ... ... ... ... ... ... ... 

30 180 120 60 36 24 96 48 564 

 Nota. Tabla de elaboración propia. 

 

Resumen de Consumo Total 

- Consumo Diario Total: 564kWh 

- Consumo Mensual Total: 564kWh/día x 30días = 16,920kWh 

 



 

 

 

 

 

Implementación de Tecnología Fotovoltaica para cubrir la demanda 

energética en la Comercializadora de Zumos JF S.A.S 

  

Se simuló un consumo energético diario de 564 kWh. Para satisfacer esta 

demanda, se propone la instalación de un sistema fotovoltaico que permita cubrir el 

consumo eléctrico mediante energía solar, contribuyendo a la sostenibilidad y reducción 

de costos operativos. 

   

Tipo de Tecnología Fotovoltaica 

Los paneles solares planteados a usar serán: fotovoltaicos monocristalinos debido 

a su alta eficiencia y durabilidad. Los paneles monocristalinos son fabricados a partir de 

bloques de silicio puro, lo que les permite alcanzar eficiencias superiores al 20% y un 

mejor rendimiento en condiciones de baja luz solar. 

  

Cálculo del Número de Paneles Solares 

  

• Producción promedio por panel:  Un panel solar típico (de 300 W) genera 

aproximadamente 1.2 kWh/día bajo condiciones óptimas. 

• Total necesario para cubrir la demanda mensual: 



 

 

 

 

 

o Número de paneles = Demanda mensual / Producción diaria por panel 

x Días 

o Número de paneles = 564kWh / 1.2kWh/panel/día = 470 paneles 

  

Equipos Necesarios 

• Paneles Solares: 470 paneles solares monocristalinos (300W cada uno). 

• Inversores: Se recomienda un inversor trifásico que puede manejar la carga total 

del sistema. Un modelo adecuado podría ser el Growatt MID 40KTL3-X, que tiene 

una capacidad de 40 kW. 

• Estructuras de soporte: Estructuras metálicas para fijar los paneles, diseñadas 

para soportar condiciones climáticas locales. 

• Sistema de monitoreo: Para optimizar la producción energética y realizar un 

seguimiento del rendimiento del sistema. 

 

Mano de Obra 

• Instalación: Se estima que se necesitarán entre 5 a 10 trabajadores durante 

aproximadamente 2 semanas para la instalación completa del sistema 

fotovoltaico. 



 

 

 

 

 

• Mantenimiento: Un técnico especializado para mantenimiento periódico cada 6 

meses, asegurando el correcto funcionamiento del sistema y limpieza de los 

paneles. 

  

Costos Estimados 

• Costo por panel: Aproximadamente $500.000COP/panel. 

• Costo total para paneles: 

o 470 paneles x $500.000COP/panel = $235.000.000COP 

• Costo adicional (inversores, estructuras, instalación): Aproximadamente un 30% 

adicional del costo total: 

o $235.000.000COP x 0.30 = $70.500.000COP 

• Inversión total estimada: 

o $235.000.000 + $70.500.000 = $305.500.000COP 

 

 Tiempo de Recuperación de la Inversión 

• Ahorro diario estimado en costos eléctricos: Si el costo promedio de la electricidad 

es $737COP/kWh para un estrato 3 en Colombia: 

o Ahorro diario = 564kWh x 737/kWh = $415.668COP 

• Ahorro mensual estimado: 



 

 

 

 

 

o Ahorro mensual = $415.668COP/día x 30días = $12.470.040COP 

• Tiempo de recuperación: 

o Tiempo = Inversión total / Ahorro mensual =  

▪ $305.500.000COP / $12.470.040CO = 24.5meses (2.5años aprox) 

 

Justificación Técnica 

• Eficiencia y Durabilidad: Los paneles solares monocristalinos ofrecen una mayor 

eficiencia y duración en comparación con los policristalinos. Esto significa que se 

necesita menos espacio para generar la misma cantidad de energía.    

• Inversores Trifásicos: Estos inversores son ideales para instalaciones industriales 

ya que pueden manejar cargas más grandes y son más eficientes en la conversión 

de energía. 

•  Costo-Beneficio: La inversión inicial puede parecer alta; sin embargo, el ahorro 

en costos eléctricos y los incentivos fiscales disponibles hacen que esta opción 

sea financieramente viable a largo plazo. 

• Sostenibilidad: La implementación de energía solar reduce la huella de carbono 

de la planta y contribuye a los objetivos globales de sostenibilidad. 

  

Conclusiones:   

 



 

 

 

 

 

1. Examinar los costos actuales relacionados con el consumo energético en los procesos 

productivos de Comercializadora de Zumos JF S.A.S.  

•  El análisis de los costos actuales relacionados con el consumo energético 

permitió identificar que Comercializadora de Zumos JF S.A.S. consume 

mensualmente 16,920 kWh, lo que se traduce en un alto gasto energético y por 

ende un elevado gasto operativo. Este consumo proviene principalmente de 

equipos esenciales, como la máquina llenadora automática, las neveras 

industriales y las luminarias, los cuales son imprescindibles para las operaciones 

productivas. Este diagnóstico no solo permitió cuantificar los gastos energéticos 

actuales, sino también identificar los períodos y equipos con mayor demanda, lo 

que constituye una base crítica para estructurar soluciones energéticas más 

eficientes. Además, esta evaluación destaca la importancia de optimizar el 

consumo energético como una estrategia para mejorar la competitividad y reducir 

la vulnerabilidad de la empresa ante el aumento constante de las tarifas eléctricas.  

  

 2. Investigar las diversas tecnologías disponibles en energía solar fotovoltaica que se 

ajusten a las necesidades específicas del proceso productivo de Comercializadora de 

Zumos JF S.A.S. teniendo en cuenta también los costos de implementación para 

determinar el retorno de la inversión (ROI)  



 

 

 

 

 

• Esta investigación sobre las tecnologías disponibles en energía solar fotovoltaica 

reveló que los paneles solares monocristalinos representan la solución más 

adecuada para cubrir las necesidades energéticas de la empresa, debido a su alta 

eficiencia, durabilidad y desempeño incluso en condiciones de baja radiación 

solar. Adicionalmente, se tomaron en cuenta componentes clave, como inversores 

trifásicos y sistemas de monitoreo remoto, que permiten optimizar el rendimiento 

energético y asegurar la estabilidad operativa del sistema. Como resultado 

también se analizaron los costos de implementación de estas tecnologías, 

estimando una inversión inicial de $305.500.000 COP, que incluye los paneles 

solares, los sistemas de soporte, la instalación y otros equipos auxiliares. Por 

último, se determinó que esta inversión, aunque significativa, está respaldada por 

un retorno de inversión (ROI) en un plazo aproximado de 2.5 años, lo que 

demuestra la viabilidad tecnico-ecnómica del proyecto.  

3. Realizar una proyección teórica para evaluar el potencial ahorro en costos operativos 

que obtendría tras la posible implementación del sistema solar fotovoltaico.  

• La proyección teórica realizada permitió evaluar el impacto económico potencial 

de la implementación de un sistema solar fotovoltaico en los costos operativos de 

la empresa. Se estimó que, al cubrir la totalidad de la demanda energética con 

energía solar, La empresa Comercializadora de Zumos JF S.A.S. podría ahorrar 

aproximadamente $12.470.040 COP al mes, reduciendo significativamente su 



 

 

 

 

 

factura de energía eléctrica. Este ahorro no solo mejorará los márgenes operativos 

de la empresa, sino que también contribuirá a su sostenibilidad, al disminuir la 

dependencia de fuentes de energía no renovables y la emisión de carbono 

asociada al consumo eléctrico tradicional. Además, la integración de energía solar 

en los procesos productivos posiciona a la empresa como un referente en 

prácticas sostenibles, lo que puede fortalecer su reputación en el mercado y atraer 

clientes y socios que valoren el compromiso ambiental. Este análisis subraya que 

el ahorro operativo proyectado no solo tiene un impacto financiero directo, sino 

que también ofrece beneficios ambientales al mediano-largo plazo. 

 

A nivel global, las tecnologías solares fotovoltaicas han avanzado en el transcurso 

de los años, destacando los avances en tecnologías como lo son los paneles solares 

monocristalino que tienen una alta eficiencia y los policristalinos que tienen una gran 

relación costo beneficio. Por otra parte, las celdas de película delgada han ido ganando 

relevancia gracias a su flexibilidad y menor costo.  

 

Las baterías de ion-litio han mejorado el almacenamiento energético, lo que puede 

lograr una estabilidad en el suministro energético, y los inversores solares inteligentes, 

optimizan la conversión de energía facilitando su integración a la red eléctrica.  

 



 

 

 

 

 

La digitalización y el monitoreo remoto, apoyados por las inteligencias artificiales, 

analizan datos en tiempo real e identifican fallos con gran rapidez.  

 

 La investigación sobre la implementación de un sistema de energía solar 

fotovoltaica en Comercializadora de Zumos JF S.A.S. revela que esta alternativa 

energética no solo tiene el potencial de reducir significativamente los costos operativos, 

sino que también puede mejorar la sostenibilidad de la empresa. A través del análisis 

detallado de los costos actuales y la proyección de ahorros, se puede concluir que la 

adopción de tecnologías solares es una estrategia viable que podría contribuir a la 

rentabilidad a largo plazo, especialmente en un contexto de aumento constante en las 

tarifas eléctricas. 

 

 La elección de un enfoque metodológico mixto, que combina tanto métodos 

cualitativos como cuantitativos, permite una comprensión más integral del impacto 

económico y social de la energía solar en la empresa. Este enfoque facilita no solo la 

recopilación de datos numéricos sobre costos y ahorros potenciales, sino también la 

captura de percepciones y actitudes del personal hacia la transición energética. Al 

integrar ambos tipos de datos, se obtiene una visión más completa que puede informar 

decisiones estratégicas y fomentar una cultura organizacional favorable hacia la 

sostenibilidad. 

 



 

 

 

 

 

La instalación de un sistema fotovoltaico en la planta no solo cubriría su demanda 

energética diaria, sino que también generaría ahorros significativos a largo plazo. Con 

una inversión inicial aproximada de $305.500.000COP, el tiempo estimado para 

recuperar esta inversión es nuevamente aproximado a 2.5 años, lo cual es razonable 

considerando los beneficios económicos y ambientales asociados con el uso de energía 

renovable. 

 

La instalación de un sistema fotovoltaico permite a la planta generar su propia 

electricidad, lo que puede resultar en una reducción significativa de los costos de energía. 

Esto es especialmente importante en un sector donde los márgenes de ganancia pueden 

ser ajustados. Según estimaciones, se puede lograr un ahorro mensual considerable en 

la factura eléctrica, lo que mejora la rentabilidad a largo plazo. 

 

La implementación de tecnología fotovoltaica en Comercializadora de Zumos JF 

S.A.S no solo es viable desde el punto de vista económico, sino que también ofrece 

múltiples beneficios ambientales, sociales y operativos. Con un enfoque proactivo hacia 

la sostenibilidad y la eficiencia energética, esta inversión puede transformar 

positivamente la operación y contribuir al bienestar general del entorno agrícola y 

comunitario. 

 



 

 

 

 

 

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