Diseño de un sistema de generación eléctrica en el sector de Barrancas, provincia de Cotopaxi

Resumen

El sector rural de Barrancas, ubicado en la provincia de Cotopaxi, padece problemas históricos de intermitencia y baja calidad en el suministro de energía eléctrica debido a su dispersión geográfica y la topografía andina. El objetivo de esta investigación fue diseñar un sistema descentralizado de generación eléctrica basado en Energías Renovables No Convencionales (ERNC) para garantizar la seguridad energética y promover el desarrollo productivo local. Metodológicamente, se realizó un levantamiento del perfil de carga comunitaria mediante encuestas directas, determinando una demanda diaria agregada de 194.5 kWh/día con una potencia pico de 24.2 kW. La evaluación del recurso disponible se efectuó mediante bases de datos geoespaciales y mediciones de campo, registrando una radiación solar promedio de 4.56 kWh/m²/día y un caudal mínimo aprovechable de 18.2 L/s con un salto neto de 12 metros. Los resultados del dimensionamiento técnico determinaron la viabilidad de una microred híbrida integrada por un arreglo fotovoltaico de 15.6 kWp, una microturbina hidráulica tipo Michell-Banki de 1.5 kW y un banco de almacenamiento en baterías de Litio (LiFePO4) de 48 V / 1200 Ah con dos días de autonomía. La discusión contrasta la estabilidad del control del sistema frente a los modelos convencionales y el impacto socioeconómico en el área de estudio. Se concluye que el diseño propuesto mitiga la vulnerabilidad ante los apagones estructurales del país, reduce las emisiones de CO2 en 12.4 toneladas anuales y presenta viabilidad financiera a largo plazo.