Estudio de prefactibilidad económica de integrar sistemas fotovoltaicos en el bombeo de agua en los pozos de La Yarada, Tacna

Abstract

Este trabajo analiza la prefactibilidad económica de implementar sistemas fotovoltaicos interconectados a la red eléctrica convencional en los pozos de La Yarada, Tacna. La hipótesis plantea que estos sistemas son rentables, generando un retorno positivo en términos de Valor Actual Neto (VAN) y Tasa Interna de Retorno (TIR). La metodología es aplicada, con enfoque cuantitativo y diseño correlacional no experimental. Se revisó literatura técnica y se obtuvieron datos de irradiancia y temperatura en la zona. Se evaluaron 22 suministros de bombeo con consumos entre 10 kW y 120 kW y perfiles de operación diarios. Los resultados demostraron que los sistemas fotovoltaicos son rentables alcanzando una TIR superior al 5.5%, un VAN positivo y un periodo de recuperación menor a 10 años para los 22 suministros analizados en condiciones de tarifa eléctrica no subsidiada. Sin embargo, bajo las condiciones actuales, donde la tarifa eléctrica está subsidiada por el gobierno en un 55%, la rentabilidad se ve afectada, con un periodo de recuperación superior a 25 años. Desde el punto de vista ambiental, los sistemas fotovoltaicos permiten reducir hasta 30 toneladas de CO2 anuales para potencias superiores a 80 kW, de 10 a 30 toneladas para potencias entre 30 kW y 80 kW, y hasta 3.84 toneladas para sistemas de 10 kW. En conclusión, la integración de sistemas fotovoltaicos es económicamente rentable en escenarios donde la tarifa eléctrica no cuenta con subsidios gubernamentales, logrando importantes beneficios ambientales. Sin embargo, bajo las condiciones actuales de subsidio energético, los sistemas pierden rentabilidad debido al bajo costo de la tarifa eléctrica subsidiada.

This work analyzes the economic prefeasibility of implementing photovoltaic systems interconnected to the conventional electrical grid in the wells of La Yarada, Tacna. The hypothesis states that these systems are profitable, generating a positive return in terms of Net Present Value (NPV) and Internal Rate of Return (IRR). The methodology is applied, with a quantitative approach and non-experimental correlational design. Technical literature was reviewed and irradiance and temperature data in the area were obtained. 22 pumping supplies with consumption between 10 kW and 120 kW and daily operation profiles were evaluated. The results showed that photovoltaic systems are profitable, reaching an IRR greater than 5.5%, a positive NPV and a recovery period of less than 10 years for the 22 supplies analyzed under conditions of unsubsidized electricity rates. However, under current conditions, where the electricity rate is subsidized by the government by 55%, profitability is affected, with a recovery period of more than 25 years. From an environmental point of view, photovoltaic systems can reduce up to 30 tons of CO2 annually for powers greater than 80 kW, from 10 to 30 tons for powers between 30 kW and 80 kW, and up to 3.84 tons for 10 kW systems. In conclusion, the integration of photovoltaic systems is economically profitable in scenarios where the electricity rate does not have government subsidies, achieving important environmental benefits. However, under current energy subsidy conditions, the systems lose profitability due to the low cost of the subsidized electricity rate.