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Tema de proyecto: Energías Renovables para Educar.  Autores: J. Fajardo, J. Soto, M. Rivera, A. Camacho, K.

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Panduro, M. Taco, C. Cárdenas

EJERCICIO DE SIMULACIÓN Nº 3 EL SERVICIO DESEADO Y LAS CONDICIONES DE PRESTACIÓN 3.1. SELECCIÓN DE USUARIOS RELEVANTES 3.1.1. Usuarios del sistema POSICIÓN EN EL SISTEMA Internos

TIPO

IDENTIFICACIÓN DE LOS USUARIOS

Operadores

Personal técnico de operación del sistema fotovoltaico de la UPRA Universidad de Puerto Rico Sede Arecibo

Propietarios Externos

Consumidores Usuarios de la UPRA (Comunidad Universitaria y Explotadores

Promotores  Ajenos al sistema

Terceros

 Visitantes) Decanato de Asuntos Administrativos de la ● UPRA ● Personal técnico de operación y mantenimiento de la planta fotovoltaica. Gobierno de Puerto Rico Autoridad de Energía Eléctrica (AEE), Compañías proveedoras de insumos de energía fotovoltaica.

3.1.2. Usuarios más relevantes del sistema. USUARIOS MÁS RELEVANTES Gobierno de Puerto Rico Universidad de Puerto Rico sede Arecibo Personal técnico de operación del sistema fotovoltaico de la UPRA Decanato de Asuntos  Administrativos de la UPRA Comunidad Universitaria y  Visitantes La Autoridad de Energía Eléctrica (AEE) Proveedores

JUSTIFICACIÓN DE SU RELEVANCIA Y ROL FUNDAMENTAL EN EL SISTEMA Es quien asigna los recursos a la universidad para la instalación, operación y mantenimiento de la planta fotovoltaica. Es la institución donde se presenta el problema y se requiere solucionarlo. Quienes operan y monitorean la planta fotovoltaica, además realizan el adecuado mantenimiento preventivo y correctivo del sistema . Es quien administra la planta fotovoltaica, garantizando su funcionamiento permanente. Quienes necesitan del uso de la fuente de energía alternativa amigable con la naturaleza que le proporcione energía eléctrica para sus actividades en forma permanente. Es quien regula el sistema eléctrico nacional y respalda al sistema propuesto. Son aquellos que abastecen los materiales para la planta de energía fotovoltaica, de acuerdo acuerdo a especificaciones especificaciones y requerimientos del cliente.

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3.2. IDENTIFICACIÓN DEL SERVICIO DESEADO POR LOS USUARIOS 3.2.1. Análisis del servicio deseado por los usuarios relevantes. USUARIOS RELEVANTES (ídem apartado 3.1.2)

NATURALEZA DEL SERVICIO REQUERIDO ¿Qué servicio quiere el usuario que el sistema le brinde?

Gobierno de Puerto Rico

Universidad de Puerto Rico sede Arecibo

Personal técnico de operación del sistema fotovoltaico de la UPRA.

FORMA Y MANERA QUE ESPERA EL SUMINISTRO DEL SERVICIO ¿Cómo, dónde y cuándo el usuario quiere recibir ese servicio?

Suministro de energía a bajo costo

Mediante planta fotovoltaica en la UPRA, cuando entre en operación. Contar con instalaciones Mediante un sistema eléctricas que entreguen propio de generación de un servicio óptimo. energía eléctrica dentro del campus universitario que brinde un servicio continuo para el desarrollo de las funciones, cuando entre en operación Un sistema que no Mediante un sistema de presente fallos, con energía diaria en el mantenimiento campus, cuando entre preventivo y correctivo. en funcionamiento la planta fotovoltaica.

Decanato de Asuntos  Administrativos de la UPR

Contar con un servicio continuo de energía eléctrica renovable.

Mediante un sistema propio de generación de energía eléctrica dentro del campus universitario, cuando entre en operación.

Comunidad Universitaria y  Visitantes

Contar con un servicio eléctrico óptimo.

 Autoridad de Energía Eléctrica (AEE)

Que el sistema genere energía eléctrica adicional a la generada por ellos.

Disponer de un servicio constante de energía en cada una de las aulas, oficinas y diferentes dependencias de la institución, cuando entre en operación. Recibir energía adicional diariamente, la cual entraría a la red eléctrica nacional, al entrar en operación.

Proveedores

Que los materiales de la planta garanticen un

Con productos de calidad, en la planta

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FINALIDAD Y CAUSALIDAD DEL SERVICIO REQUERIDO ¿Para qué y por qué el usuario requiere ese servicio? Para reducir costos porque no tiene más presupuesto. Para que las funciones de la universidad se desarrollen con normalidad porque los cortes de energía impiden realizar un buen trabajo.

Para brindar un servicio de calidad que no requiere mantenimiento constante, porque la Institución necesita energía eléctrica continua. Para que las funciones de la Universidad se desarrollen con normalidad porque los cortes de energía impiden realizar un buen trabajo. Para realizar todas las actividades académicas y administrativas, porque son las funciones misionales de la universidad. Comprar la energía adicional generada por el sistema porque hay déficit de energía y el sistema produce energía constantemente Para posesionarse como buen proveedor, porque

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funcionamiento eficiente fotovoltaica de la UPRA, del sistema. cuando entre en operación.

necesita vender sus productos en mayor cantidad.

3.2.2. Síntesis de requisitos de los usuarios. RECOPILACIÓN SINTÉTICA, ORDENADA Y COMPILADA DE LOS REQUISITOS DE LOS USUARIOS 1 2 3 4 5 6 7

Suministro de energía a bajo costo. Instalaciones eléctricas que entreguen un servicio óptimo. Sistema que no presente fallos, con mantenimiento preventivo y correctivo. Servicio continuo de energía eléctrica renovable. Servicio eléctrico óptimo. Energía eléctrica adicional a la generada por la Autoridad de Energía Eléctrica. Materiales de la planta que garanticen un funcionamiento eficiente del sistema.

3.3. IDENTIFICACIÓN DE LIMITACIONES AL SERVICIO 3.3.1. Constricciones y restricciones de los alrededores. RESTRICCIONES Y CONSTRICCIONES

PROCEDENCIA DE LA LIMITACIÓN

CÓMO AFECTARÍA AL SISTEMA Y AL SERVICIO

Falta de disponibilidad inmediata de recursos en el Gobierno Nacional Capacitación especializada para operar el sistema Disponibilidad de todos los materiales en el medio local  Autorización para el funcionamiento del sistema por parte de la Autoridad de Energía Eléctrica

Económico

Mayor tiempo para entrar en operación el sistema.

Tecnológico

Legal

Mayor costo para operación, por entrenar y adiestrar al personal. Mayor tiempo para conseguir materiales importados. Demora en la Instalación de la planta.

Tormentas y huracanes, precipitaciones y nubosidades

Natural

Menor acumulación de energía solar.

Mercado

3.3.2. Síntesis de las limitaciones. RECOPILACIÓN SINTÉTICA Y ORDENADA DE LAS RESTRICCIONES Y CONSTRICCIONES 1

Falta de disponibilidad de recursos

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Falta capacitación especializada para operar el sistema

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Falta de disponibilidad de materiales en el medio local

4  Autorización de funcionamiento del sistema por parte de la  Autoridad de Energía Eléctrica Fenómenos naturales que interfieren en la acumulación de

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energía solar.

3.4. ANÁLISIS DE LOS VALORES DEL SERVICIO DEL PROYECTO 3.4.1. Análisis de compatibilidad entre los requisitos de los usuarios Suministr o de energía a bajo costo

Suministro de energía a bajo costo. Instalaciones eléctricas que entreguen un servicio óptimo. Sistema que no presente fallos, con mantenimien to preventivo y correctivo Servicio continuo de energía eléctrica renovable Servicio eléctrico óptimo Energía eléctrica adicional a la generada por la  Autoridad de Energía Eléctrica Materiales de la planta garanticen un

Instalacio nes eléctricas que entreguen un servicio óptimo.

Sistema que no presente fallos, con mantenimie nto preventivo y correctivo

Servicio Servicio continuo eléctrico de energía óptimo. eléctrica renovable

Energía eléctrica adicional a la generada por la  Autoridad de Energía Eléctrica

Materiales de la planta garanticen un funcionamiento eficiente del sistema

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funcionamie nto eficiente del sistema Referencias en la matriz: I: Independientes o poco relacionados C: Complementarios O: Opuestos o parcialmente discordantes

3.4.2. Análisis de interferencias entre los requisitos y las limitaciones. Falta de disponibili Falta de Falta dad de disponibilida capacitación materiales d de especializada en el recursos para operar el medio sistema local

Suministro de energía a bajo costo Instalaciones eléctricas que entreguen un servicio óptimo. Sistema que no presente fallos, con mantenimient o preventivo y correctivo Servicio continuo de energía eléctrica renovable Servicio eléctrico óptimo Energía eléctrica adicional a la generada por la Autoridad de Energía Eléctrica Materiales de la planta garanticen un funcionamien

 Autorización de funcionamie nto del sistema por parte de la  Autoridad de Energía Eléctrica

Fenómenos naturales que interfieren en la acumulación de energía solar.

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to eficiente SI: Si hay interferencia NO: No hay interferencia

3.5. CONDICIONANTES DEL PROYECTO 3.5.1. Conclusiones sobre los condicionantes que imponen al proyecto el servicio deseado por los usuarios, las limitaciones, las incompatibilidades y las interferencias identificadas. El sistema eléctrico deberá contar con instalaciones que entreguen un servicio óptimo y eficiente, sin presentar fallos, implementado un correcto mantenimiento; garantizando un servicio permanente sin importar si se genera energía adicional que se pueda vender a la Autoridad de Energía Eléctrica.  Asimismo, el sistema de energía renovable no dependerá del suministro de energía de la Autoridad de Energía Eléctrica, con operación autónoma de la universidad.  Aún cuando el usuario desea un servicio a bajo costo, eficiente, óptimo y continuo, el sistema eléctrico alternativo requerirá de una regular inversión económica y de disponibilidad de recursos. Asimismo, antes de empezar a operar al sistema, se deberá capacitar a los futuros operadores de la planta. Al ser un sistema nuevo, requiere de alta especialización y adiestramiento y no se cuenta en el medio local con los materiales para el producto final, siendo necesaria la importación de los mismos. Además la demora por la Autoridad de Energía Eléctrica en autorizar el funcionamiento del sistema puede incrementar los costos. De otra parte se debe tener en cuenta que los fenómenos naturales como huracanes, tormentas, precipitaciones y nubosidades interfieren en la acumulación de la energía solar.

3.5.2. Estudios de detalle que se requieren en este momento del proyecto. ESTUDIOS DE DETALLE NECESARIOS PARA UN MEJOR CONOCIMIENTO Encuesta dirigida a los docentes, administrativos y estudiantes, sobre la cantidad de horas de clase, de estudios, de trabajo, horas de utilización de equipos. Encuesta dirigida a los docentes, administrativos y estudiantes, sobre el servicio de energía actual, si es permanente, interferido en iluminación y carga. Levantamiento de inventario de los bienes eléctricos con los que se cuenta en los edificios considerados para implementar el nuevo sistema eléctrico. Aquí será necesario considerar: voltaje de entrada requerido por cada bien, en su caso watts de consumo, número de horas al día en funcionamiento. Incluyendo el número de bienes que no estén en funcionamiento y no se encuentren contemplados para baja. Obtención de los planos arquitectónicos de los

FUNDAMENTACIÓN DE LA NECESIDAD DE REALIZACIÓN DE CADA ESTUDIO Se requiere determinar la demanda actual, para determinar la capacidad del sistema.

Se requiere determinar el grado de satisfacción en el servicio: bueno, regular, malo, extremadamente malo. Se hace indispensable identificar el número de bienes que comprenderán nuestra población de bienes tecnológicos (eléctricos y/o electrónicos), debido a que esta información nos permitirá conocer el voltaje requerido para satisfacer las necesidades de los usuarios mediante alimentación de energía suficiente y continua.

Se deben conocer los espacios disponibles para la

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edificios objeto. Cálculo de número de luminarias por aula contemplada a beneficiar, y número de tomas de corriente.  Autorización para operar la planta fotovoltaica  Autorización para construir la planta fotovoltaica. Obtención de los planos del terreno a utilizar. Información sobre las temperaturas presentadas en cada estación del año, posición solar, altitud y longitud

colocación de nuestro nuevo sistema eléctrico. Se requiere determinar la carga requerida para diseñar la potencia a instalar en el sistema. Permiso del Gobierno Local para operar el sistema Permiso del Gobierno Nacional, para construir el sistema. Debemos conocer el espacio físico disponible para la construcción de nuestra central eléctrica. Para la orientación y ángulo de los paneles solares, debemos identificar la posición idónea para una mayor captación de energía y funcionamiento óptimo.

Estudio económico del sistema, y Estudio comparativo con el sistema eléctrico actual

Determinar el monto de la inversión y la vida útil del sistema, el período del retorno de la inversión, el costo de mantenimiento.

Políticas del uso de energía fotovoltaicas

Voluntad política del estado en inversión y promoción de energía fotovoltaica

Estudio Ambiental comparativo del sistema fotovoltáico con el sistema eléctrico actual.

Determinación de la contaminación ambiental de ambos sistemas (Contaminación del aire, contaminación por ruido, etc.)

3.6. SUMINISTRO Y SUMINISTRACIÓN 3.6.1. Presentación del servicio a suministrar y el modo de suministración. NOMBRE DEL SISTEMA EN PROYECTO SUMINISTRO

SUMINISTRACIÓN

Sistema Energético Fotovoltaico en la Universidad de Puerto Rico - Arecibo.

Suministro de energía eléctrica eficiente y sostenible, mediante la utilización de paneles solares, generación energética amigable con el ambiente y económica por la no utilización de combustibles fósiles. Comprende la iluminación del campus universitario. En el día se aprovecha la luz solar para alimentar el sistema para la carga de los acumuladores. Será lo más sostenible posible, garantizando las operaciones en la Universidad para un período de vida útil de 15 años. La iluminación con este sistema estará presente en las aulas de clase, los laboratorios, oficinas y demás dependencias de la institución. Las mejoras al servicio eléctrico se llevarán a cabo con la instalación de un sistema de energía fotovoltaico, con administración y operación autónoma; que permitirá a la UPRA desarrollar todas sus actividades normalmente, garantizando un servicio eléctrico permanente con personal de mantenimiento de alta especialización y adiestramiento.

3.7. ANEXOS QUE SE ADJUNTAN 7

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3.7.1. Presentación y fundamentación de los anexos que se adjuntan. NOMBRE DEL  ANEXO

FUNDAMENTACIÓN DE LA PRESENTACIÓN DE ESTE ANEXO

 Anexo # 1

 APARTADO DEL EJERCICIO AL QUE COMPLEMENTA

Para identificar los usuarios relevantes del sistema

3.1.1, 3.1.2, 3.2.1, 3.3.1, 3.5.2 y 3.6.1

Para autorizar el funcionamiento del sistema la AEE, de acuerdo al Reglamento

3.1.1, 3.1.2, 3.2.1, 3.3.1, 3.4.1, 3.4.2 y 3.5.2

 Anexo # 3

Para establecer el programa de medición meta

3.1.2, 3.2.1, 3.3.1, 3.4.1, 3.4.2, 3.5.1 y 3.5.2

 Anexo # 4

Información sobre instalación del Sistema Fotovoltaico

3.2.1, 3.2.2, 3.3.1, 3.3.1, 3.3.2, 3.4.1, 3.4.2, 3.5.1, y 3.5.2

 Anexo # 2

Fecha de entrega del ejercicio

27 de mayo del 2017

Nombre y apellido de los autores con indicación del coordinador del grupo y del responsable del ejercicio

Jesús Alberto Fajardo Rodríguez (Coordinador) José Luis Soto Colón María de la Luz Rivera Rivera  Ariel Fernando Camacho Ariza Keler Humberto Panduro Torres (Responsable del Ejercicio 3) Marlon Stalin Taco Arias Carlos Andrés Cárdenas Valencia

 Anexos GR03-EJ-03:  Anexo #1:

Portal Oficial de la Universidad de Puerto Rico http://www.upra.edu/

 Anexo#2:

Reglamento de Medición Meta AEE https://www2.aeepr.com/docs/manuales/Reglamento%20Medicion%20Ne ta%20Completo%20%20con%20Firma%20DE%20y%20Dep%20Estado.p df

 Anexo #3:

Ley 114 del año 2007 Para autorizar a la AEE a establecer un programa de medición meta http://www.suagm.edu/utdoctoral/prec/pdfs/Ley_114-%20NetMetering.pdf 

 Anexo #4:

La Universitat de Lleida instala placas solares de autoconsumo http://www.lavanguardia.com/local/lleida/20160729/403556436644/placa 8

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