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La infraestructura de paneles solares más grande en entidades educativas de Bogotá

La Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito aprovecha su moderna instalación fotovoltaica, no sólo como un sistema eficiente de ahorro de energía, sino como campo de trabajo académico y laboratorio de investigación aplicada.

Por: Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito.

El edificio de los Laboratorios Alejandro Sandino Pardo, el bloque H de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito, es una construcción emblemática que contiene el muro de reacción más grande de Latinoamérica para hacer ensayos sobre la capacidad de resistencia de edificios de hasta tres pisos de altura, contra vientos, sismos y empujes. Allí, en las cuatro zonas del techo, se ubicaron 318 paneles solares que pueden producir hasta 320 vatios pico, en un área aproximada de 640 metros cuadrados.

Esta infraestructura, la más grande de su tipo instalada en una universidad en Bogotá, nació en el 2018 mientras se construía este bloque, también conocido como Edificio de Laboratorios de Estructuras y Materiales, por un interesante e involuntario accidente arquitectónico: sus techos tienen cuatro inclinaciones diferentes, lo que a posteriori le ha servido al campus para estudiar qué tanto afectan esos ángulos la producción eficiente de energía eléctrica desde los paneles solares.

“En Bogotá, la inclinación ideal sería entre cinco y siete grados al sur y hacia ahí deberían estar apuntando todos los paneles; sin embargo, hacerlo requiere generalmente unas estructuras cuyo costo no se justifica con respecto a la producción que se obtiene”, afirma Daniel José González Tristancho, profesor del Centro de Estudios de Energías de la alma mater.

Daniel José González Tristancho

Campus autosustentable

El sistema, que actualmente tiene una capacidad de 101.76 kilovatios pico con los 318 paneles, está controlado por cuatro inversores que proporcionan, en una temporada normal de consumo en la institución, alrededor del 10 % de las necesidades a carga plena. En periodos de confinamiento como los que vive actualmente el sector de la educación superior o en otros como vacaciones o cursos intersemestrales, la capacidad ha llegado a solventar el 100 % del consumo.

El sistema fue concebido específicamente para ahorro y no para inyectarle excedentes de producción a la red eléctrica, al abrir automáticamente el circuito y liberar los excesos en momentos de alta productividad y bajo consumo.

“Estamos haciendo estudios para ampliar la capacidad; hay algunas propuestas en ese sentido que se implementarían en los techos del Edificio E de Posgrados, actualmente en construcción, que le permitirían a la universidad canalizar los excedentes y aprovecharlos en las zonas aledañas a través de la red eléctrica de nuestro proveedor”, comenta el profesor.

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Investigación aplicada

Paralelo a la obra, en el bloque H se instalaron equipos adicionales para realizar estudios posteriores que le han permitido a la Escuela reforzar considerablemente el área de investigación, especialmente para la Maestría en Ingeniería Eléctrica con énfasis en Recursos Energéticos y el grupo de investigación (MEEP), que a través de varios proyectos han logrado numerosas publicaciones sobre el trabajo desarrollado.

Un prototipo realizado fue un sistema Off Grid, especialmente diseñado para atender zonas no interconectadas, ya que cuenta con un banco de baterías para dar respaldo cuando no hay energía solar. En otro sistema conectado a la red se integraron tecnologías comerciales de paneles solares fotovoltaicos monocristalinos, policristalinos y amorfos, para realizar estudios como la comparación de las tecnologías de paneles para definir las condiciones de producción de energía fotovoltaica en Colombia, que es muy diferente de la de otras partes del mundo debido, entre otras razones, a las particulares y variables características climatológicas que imponen los 2.600 metros de elevación sobre el nivel del mar del altiplano.

Así mismo, se implementó un sistema híbrido muy completo que mezcla fuentes, en este caso la producción de energía eólica a través de un generador eólico de levitación magnética, producción fotovoltaica y, además, cuenta con almacenamiento, todo esto conectado a la red.

Hay otros estudios sobre la normativa que cobija la instalación de estas tecnologías en el país, que en la actualidad permiten la venta de excedentes. Gracias a ello, la Escuela se involucró en un proyecto para la instalación de celdas solares fotovoltaicas en un sector urbanizado del barrio Modelia de Bogotá, para elaborar un par de interesantes publicaciones respaldadas por las resoluciones 121 de 2017 y 030 de 2018.

Por ejemplo, la Resolución 030 habilita a los autogeneradores en pequeña escala, es decir, a quien instale en su domicilio un sistema fotovoltaico, para que cuando salga de su casa y no utilice la energía que se sigue produciendo, la pueda retornar a la red y se comercialice con otros usuarios.

Apoyo a la academia

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Además del trabajo de investigación, esta infraestructura ha generado apoyo académico, sobre todo en temas de estudio para la maestría, y adicionalmente, ofrece un curso de diseño de sistemas de energías renovables.

A lo anterior se suma que, cuando empezó a operar el sistema, también iniciaron varias versiones del curso de fotovoltaica, con intensidades horarias de 20 horas, que posteriormente se volvieron 40 y finalmente terminó en un diplomado de 120 horas que este año inicia su tercera versión en septiembre y está disponible en la web.

Diplomado Energías renovables

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El diplomado está especialmente dedicado a las energías renovables, principalmente las dos de mayor potencial a corto plazo en Colombia, que son la energía solar y eólica, a las que se le dedican dos módulos casi completos. El último módulo está enfocado en la eficiencia energética, muy importante a la hora de integrarse a este tipo de soluciones de energía, y que brinda la posibilidad de obtener la certificación internacional "Auditor Interno en ISO 50001:2018 Sistema de Gestión Energética y Auditorías Energéticas ISO 50002:2014".

Por último, no puede dejarse de lado la relevancia del impacto que estos sistemas ocasionan al medioambiente, por tratarse de energías renovables. Sólo por referenciar un dato, desde la entrada en funcionamiento de los paneles solares en la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito en abril de 2018, se han dejado de emitir alrededor de 337 toneladas de CO2, equivalentes a apagar 75 vehículos de pasajeros durante un año entero.

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