manual de uso de la energia solar - CEDECAP

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El planeamiento de la utilización de la energía solar es uno de los importantes usos de los datos deradiación y en la actualidad se ha incrementado el interés por conocer la disponibilidad de este recurso anivel nacional con el fin de que sirva de base para la aplicación de tecnologías que utilizan la energíasolar como fuente de energía.El planeamiento comprende la estimación del rendimiento futuro del equipo solar, lo cual comúnmente seconoce como evaluación del recurso. En su forma más simple, ello comprendería la estimación de laradiación global horizontal anual y mensual sobre una región particular y decidir, por ejemplo, si sobreesa base es viable el servicio de calentamiento de agua doméstica (Wardle, D.I., 1988).En tal sentido, el Atlas de Energía Solar del Perú representa una respuesta a la urgente necesidad porimpulsar el uso masivo de la energía solar proporcionando la información necesaria sobre ladisponibilidad así como de la distribución de este recurso en nuestro territorio (AESdP).El planeamiento de utilización de la energía solar tenderá en un futuro próximo a la formulación depolíticas nacionales sobre que métodos, si los hay, deberían ser seguidos para hacer una simple seleccióndel mejor equipo para un propósito particular y cuando y donde instalarlo (Wardle, D.I., 1988).4.3 Red de medición e información utilizadaComo mínimo, una red de radiación comprende la medición de la radiación solar global que, como semencionó antes, es la irradiancia de onda corta que incide en forma horizontal en la superficie terrestre.Sin embargo, como los componentes de la radiación solar no son independientes se pueden realizar otrasmediciones y así obtener una componente requerida. Todas estas cantidades pueden ser medidas porradiómetros relativamente simples, como piranómetros, pirheliómetros, pirgeómetros, y pirradiómetros.Ellos también pueden ser y son estimados de mediciones de satélites y de observaciones meteorológicas(Wardle, D.I., 1988).La red de medición de irradiación solar del SENAMHI utilizada en el Atlas de EnergíaSolar del Perú está compuesta de estaciones con piranómetros, instrumentos deprecisión que registran directamente la irradiación solar; actinógrafos, que soninstrumentos registradores no tan precisos pero que brindan un valor aproximado deirradiación solar; y, con heliógrafos, instrumentos con los que se estima de formaindirecta la irradiación solar a través de las horas de duración del brillo solar.Se cuenta también con estaciones meteorológicas automáticas, las cuales son parte delprograma sostenido de mediciones de irradiación solar cuyos datos están siendoutilizados para la validación de los datos históricos existentes, así como para ellevantamiento de datos en lugares críticos sin información histórica.La mayoría de las estaciones climatológicas utilizadas cuentan con datos de heliofanía (brillo solar), perosobre todo con un buen período de registro de datos de temperaturas extremas y precipitación, lo que apermitido extender información de irradiación solar.El período seleccionado para la elaboración de los mapas del Atlas de Energía Solar del Perú fue de 1 975a 1 990, período que se tomó como base para la cuantificación y tabulación de los datos meteorológicosde las estaciones utilizadas.4.4 Estimación de la irradiación solar en el PerúDebido a la poca disponibilidad de los datos de radiación solar, los investigadores han optado pordesarrollar modelos y ecuaciones que permitan estimar esta variable a partir de otras, como sontemperatura, humedad relativa, nubosidad, pluviosidad y horas de sol (Sánchez et al., 1 993).
En el Atlas de Energía Solar del Perú se han utilizado principalmente los modelos de Ángstrom-Prescott yBristow Campbell. De estos, el modelo Bristow-Campbell era el que mejor se adecuaba a las condicionesde Perú (Baigorria et al., 2 002 b). Este modelo sugiere la estimación de la irradiación solar relativa(H/H o ) en función de la diferencia entre las temperaturas máxima y mínimas (∆T, °C).El modelo de interpolación está basado en la estimación de la distribución espacial y temporal de lastemperaturas máximas y mínimas para que éstas a su vez sirvan de entrada al modelo de Bristow-Campbell previamente explicado.El modelo basado en procesos para interpolar temperaturas máximas y mínimas (Baigorria y Bowen,2 000a; Baigorria et al., 2 000b; Baigorria et al., 2 002a) fue desarrollado para territorios complejos demontaña donde las variaciones microclimáticas son muy grandes y donde los métodos tradicionales deinterpolación geoestadística tienen muchos problemas debido a la escasa densidad de información, siendoincapaces de representar las variaciones reales existentes en esta región (Baigorria et al., 2 001).4.5 Distribución espacial y temporal de la energía solar en el PerúEn el Perú, las condiciones orográficas, climáticas y oceanográficas, entre otras, determinan la existenciade tres grandes regiones naturales: Costa, Sierra y Selva. La Costa es la región limitada por el OcéanoPacífico y las laderas andinas por debajo de los 2 000 msnm. La Sierra es la región de la Cordillera de losAndes, caracterizada por la presencia de cumbres y montañas con alturas de hasta 6 000 msnm.. La Selvaes la región formada por dos zonas, el bosque tropical amazónico o selva baja y las pendientes y valles aleste de los Andes bajo los 2 000 msnm conocido como selva alta (Cáceres et al., 1 984).4.4.1 Distribución anualA nivel anual, la zona de mayor potencial de energía solar del territorio peruano se encuentraprincipalmente en la costa sur (16° a 18° S), donde se dispone de 6,0 a 6,5 kW h/m 2 . Otras zonas en lasque se registra alta disponibilidad de energía solar diaria, entre 5,5 a 6,0 kW h/m 2 son la costa norte (3 a8° S) y gran parte de la sierra sobre los 2 500 msnm, siendo en orden de importancia en cuanto a suextensión superficial: la sierra sur, la sierra central y la sierra norte.La zona de bajos valores de energía solar en el territorio es la selva, donde se registran valores de 4,5 a5,0 kW h/m 2 con una zona de mínimos valores en el extremo norte cerca del ecuador ( 0° a 2° S).Asimismo, es importante acotar que la mayor variación anual (desviación estándar) de los valores deenergía solar recibida en la superficie está en la costa sur, seguido en orden de magnitud por la costacentral, selva norte, costa norte y sierra sur. Las zonas de menor variación anual son la selva central ysur, la sierra central y parte de la sierra norte.4.4.2 Distribución estacionalDurante el verano austral (diciembre a marzo) el sol se encuentra irradiando el hemisferio sur con mayorintensidad, sin embargo, este hecho no se traduce en los mapas, especialmente en la parte norte y centralde la sierra, y selva (0 a 10° S y 70 a 79° W), las mismas que presentan valores relativamente bajos deenergía solar, no obstante la considerable altitud de las zonas montañosas que determinan una menorabsorción de la radiación al atravesar un menor espesor atmosférico; esto se debe a la interacción de losprincipales controladores climáticos determinan la llegada y/o formación en el territorio peruano desistemas nubosos que originan las lluvias en esta época ("época lluviosa"), lo que genera una sustancial
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