Abstract:
CONDITIONING OF PROJECT PUBLICATION. project aligns with the institutional goals of Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL) to reduce both carbon footprint and electricity consumption through photovoltaic generation. The objective is to compare two solar technologies—monofacial and bifacial panels—implemented on building 11A, and to optimize their integration through energy simulation and load management algorithms. The hypothesis proposes that a well-designed configuration can significantly improve the return on investment. A real-time energy profile was developed using IoT sensors for irradiance, temperature, and electric consumption, followed by simulation using PVsyst and optimization via AMPL and CPLEX. Three scenarios were evaluated, with and without energy storage, considering dynamic electricity tariffs, energy arbitrage models, and subsidy conditions. Results showed that the scenario without batteries but with grid injection achieved a 7-year payback period, even without subsidies, while the battery-based scenario was not profitable within a 12-year horizon due to high capital expenditure. It is concluded that distributed generation without storage, when properly managed, is both technically and economically viable. Moreover, utilizing parking areas as solar fields transforms passive infrastructure into productive energy assets.
Keywords: solar energy, energy optimization, economic analysis, distributed generation
Description:
CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTO. El presente proyecto se enmarca en la meta institucional de la Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL) de reducir su huella de carbono y consumo energético mediante generación fotovoltaica. Se plantea como objetivo comparar dos tecnologías solares —paneles monofaciales y bifaciales— aplicadas al edificio 11A, y optimizar su integración mediante simulación energética y algoritmos de gestión de carga, con la hipótesis de que una combinación adecuada puede mejorar significativamente el retorno de inversión. Para ello, se realizó una caracterización energética real del edificio mediante sensores IoT de irradiancia, temperatura y consumo eléctrico, seguida de simulaciones y optimización con programación lineal. Se evaluaron tres escenarios con y sin almacenamiento energético, considerando tarifas eléctricas variables, modelos de arbitraje energético y condiciones de subsidio. Los resultados mostraron que el modelo sin baterías, pero con inyección a red alcanza un retorno de inversión en 7 años, incluso sin subsidios, mientras que el escenario con baterías no logra rentabilidad en 12 años debido a su alto CAPEX. Se concluye que la generación distribuida sin almacenamiento, correctamente gestionada, representa una solución técnica y económicamente viable, y que el aprovechamiento de espacios como parqueaderos puede convertirlos en activos solares productivos.
