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ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS 
ELÉCTRICOS EÓLICOS Y SOLARES EN UNA CASA AUTOSUFICIENTE 
DESTINADA A VISITANTES Y GUARDA PARQUES UBICADA EN EL PARQUE 
NATURAL TAYRONA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GUSTAVO CÁRDENAS CARRERA 
HANSEL RAUL GROSSO GALINDO 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA ELÉCTRICA 
BOGOTA 
2015
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS 
ELÉCTRICOS EÓLICOS Y SOLARES EN UNA CASA AUTOSUFICIENTE 
DESTINADA A VISITANTES Y GUARDA PARQUES UBICADA EN EL PARQUE 
NATURAL TAYRONA 
 
 
 
 
GUSTAVO CÁRDENAS CARRERA 
HANSEL RAUL GROSSO GALINDO 
 
 
 
Proyecto para optar al título de ingeniero eléctrico 
 
 
Director 
ING. JULIO CESAR GARCIA SUAREZ 
 
 
 
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA ELÉCTRICA 
BOGOTA 
2015 
 
3 
 
TABLA DE CONTENIDO 
INTRODUCCION ...................................................................................................... 9 
OBJETIVO GENERAL ........................................................................................ 13 
OBJETIVOS ESPECIFICOS ............................................................................... 13 
JUSTIFICACION .................................................................................................... 14 
CRITERIOS PARA EL ANÁLISIS DEL ESTUDIO ................................................. 15 
1. ESTUDIO DE MERCADO ............................................................................... 17 
1.1. Características del consumidor. ............................................................ 17 
1.1.1. Aspectos culturales y sociales.. ..................................................... 17 
1.1.2. Preferencias, motivaciones y personalidad.. ................................. 17 
1.1.3. Hábitos de consumo.. ..................................................................... 17 
1.2. Demanda ................................................................................................. 18 
1.2.1. Consumidor actual .......................................................................... 18 
1.2.2. Consumidor futuro.. ........................................................................ 20 
1.2.3. Factores que condicionan la demanda futura.. ............................. 24 
1.2.4. Ciclo de vida y características de dispositivos.. ........................... 26 
1.3. Oferta ....................................................................................................... 36 
1.3.1. Distribución, tipología de oferentes y condiciones de ofertas 
futuras. . ........................................................................................................ 36 
1.3.2. Planta diésel. ................................................................................... 37 
1.3.3. Red de distribución eléctrica. ......................................................... 40 
1.4. Producto o servicio ................................................................................ 40 
1.4.1. Identificación del servicio.. ............................................................. 40 
1.4.2. Durabilidad.. ..................................................................................... 40 
1.4.3. Productos sustitutos.. ..................................................................... 40 
1.4.4. Productos complementarios. ......................................................... 41 
1.5. Comercialización .................................................................................... 41 
2. ESTUDIO TECNICO ........................................................................................ 43 
2.1. Capacidad de la planta ........................................................................... 43 
2.1.1. Tamaño de la planta. ....................................................................... 43 
2.1.2. Capacidad instalada. ....................................................................... 62 
2.1.3. Capacidad utilizada. ........................................................................ 62 
4 
 
2.1.4. Diagrama de conexión del sistema de generación. ...................... 62 
2.1.5. Calculo de banco de baterías ......................................................... 63 
2.1.6. Reguladores de carga ..................................................................... 64 
- Selección del regulador de carga solar ................................................ 64 
2.1.7. Inversor DC-AC ................................................................................ 66 
2.1.8. Conductores .................................................................................... 66 
2.2. Programa de producción y ventas ........................................................ 70 
2.2.1. Producción. ...................................................................................... 70 
2.2.2. Procesos y tecnologías... ................................................................ 70 
2.2.3. Descripción del proceso productivo. . ........................................... 70 
2.2.4. Maquinaria, equipos y herramientas existentes. ........................... 70 
2.2.5. Descripción de las instalaciones necesarias.. .............................. 71 
2.2.6. Distribución física y ubicación geográfica. ................................... 71 
2.2.7. Requerimientos, disponibilidad y origen de insumos .................. 73 
2.2.8. Organización.. .................................................................................. 73 
3. DISEÑO ELÉCTRICO ..................................................................................... 76 
3.1. Características del diseño eléctrico ...................................................... 76 
3.2. Diagrama unifilar del sistema hibrido. .................................................. 80 
3.3. Plano eléctrico de la casa. ..................................................................... 81 
4. ESTUDIO FINANCIERO .................................................................................. 82 
4.1. Inversión ................................................................................................. 82 
4.2. Financiamiento ....................................................................................... 87 
4.3. Presupuesto ............................................................................................ 88 
4.4. Flujo de caja ............................................................................................ 93 
4.5. Método para determinar el impacto económico de la falta de energía 
eléctrica en el refugio. ...................................................................................... 96 
4.6. Aspectos legales y ambientales .......................................................... 102 
4.6.1. Aspectos ambientales. .................................................................. 102 
4.6.2. Aspectos legales que respaldan el estudio y el uso de fuentes no 
convencionales de energía FNCE............................................................... 102 
4.6.3. Aspectos legales para la protección del medio ambiente.. ........ 106 
4.6.4. Aspectos eléctricos.: ..................................................................... 108 
5 
 
5. CONCLUSIONES .......................................................................................... 111 
BIBLIOGRAFIA .................................................................................................... 114 
ANEXO 1 .............................................................................................................. 119 
 
ÍNDICE DE FIGURAS 
 
Figura 1. Comportamiento del consumo actual por cantidad de usuarios anualmente.
 ...............................................................................................................................20 
Figura 2. Comportamiento del consumo futuro por cantidad de usuarios anualmente.
 ............................................................................................................................... 23 
Figura 3. Fotografía de paneles solares en sitio actualmente ................................. 31 
Figura 4. Detalle de instalación de modulo ............................................................. 31 
Figura 5. Estructura básica de un aerogenerador ................................................... 35 
Figura 6. Generador eléctrico ................................................................................. 38 
Figura 7. Indicadores económicos del precio anual ACPM en Bogotá. ................... 39 
Figura 8. Potencia eólica especifica en función de la velocidad para condiciones 
normales de presión y temperatura ........................................................................ 52 
Figura 9. Distribución horaria de la velocidad del viento en el departamento de 
Magdalena. ............................................................................................................. 53 
Figura 10. Brisas de mar causada por el calentamiento diferencial. ....................... 54 
Figura 11. Velocidad promedio del viento según el CIOH ....................................... 56 
Figura 12. Rosa de vientos en Santa Marta ............................................................ 57 
Figura 13. Curva de potencia del aerogenerador Windspot 1.5 kW. ....................... 58 
Figura 14. Curva de potencia del aerogenerador Bornay 1500 ............................... 59 
Figura 15. Curva de potencia del aerogenerador Whisper 200 ............................... 60 
Figura 16. Curva de potencia del aerogenerador Whisper 200 ............................... 62 
Figura 17. Ubicación geográfica del refugio ............................................................ 71 
Figura 18. Detalle ubicación geográfica del refugio ................................................. 72 
Figura 19. Estructura organizativa para la ejecución del proyecto. ......................... 73 
Figura 24. Flujo de caja. ......................................................................................... 93 
Figura 25.Tiempo de duración media de la vela. .................................................... 99 
 
 
7 
 
INDICE DE TABLAS 
Tabla 1. Cuadro de cargas actual. .......................................................................... 18 
Tabla 2. Determinación de la demanda de la carga actual. ..................................... 19 
Tabla 3. Comportamiento del consumo actual por cantidad de usuarios 
mensualmente. ....................................................................................................... 20 
Tabla 4. Cuadro de cargas futuro. .......................................................................... 21 
Tabla 5. Determinación de la demanda de carga futura. ......................................... 22 
Tabla 6. Comportamiento del consumo futuro por cantidad de usuarios 
mensualmente. ....................................................................................................... 23 
Tabla 7. Velocidad del viento, radiación y brillo solar en el parque Tayrona. .......... 24 
Tabla 8. Alternativas evaluadas disponibles en el mercado. .................................. 26 
Tabla 9. Pérdida efectiva anual de celda solar en funcionamiento. ......................... 30 
Tabla 10. Variación de la potencia eólica especifica ............................................... 52 
Tabla 11. Densidad del aire a diferentes alturas sobre el nivel del mar ................... 52 
Tabla 12. Velocidades promedio de viento al día según atlas de viento de la UPME 
2006. ...................................................................................................................... 54 
Tabla 13. Escala de velocidades de vientos (Beaufort) .......................................... 55 
Tabla 14. Promedio de velocidades de vientos del último año según pronostico del 
CIOH ...................................................................................................................... 57 
Tabla 15. Energía producida y utilizada según velocidades de viento con 
aerogenerador Windspot 1,5 kW. ........................................................................... 59 
Tabla 16. Energía producida y utilizada según velocidades de viento con 
aerogenerador Bornay 1500. .................................................................................. 60 
Tabla 17. Energía producida y utilizada según velocidades de viento con 
aerogenerador Whisper 200. .................................................................................. 61 
Tabla 18. Porcentaje caída de tensión según elemento. ......................................... 67 
Tabla 19. Equivalencia AWG y sección transversal ................................................ 68 
Tabla 20. Capacidad de corriente permisible en conductores aislados. .................. 69 
Tabla 21. Factores que determinan la localización. ................................................ 72 
Tabla 22. Equipos seleccionados a partir del estudio Técnico ................................ 74 
Tabla 23. Cargas eléctricas, características ........................................................... 76 
Tabla 24. Demanda de la instalación ..................................................................... 76 
Tabla 25. Tablero de distribución y protecciones de circuitos ................................ 77 
Tabla 26. Conductores........................................................................................... 77 
Tabla 27. Protecciones del sistema de generación ................................................. 78 
Tabla 28. Costos de inversión inicial en el proyecto total de generación con energías 
renovables. ............................................................................................................. 83 
Tabla 29. Costos de inversión en el proyecto, solo generación con energías 
renovables. ............................................................................................................. 84 
Tabla 30. Costos de inversión en el proyecto, solo con generación de Planta Diesel.
 ............................................................................................................................... 85 
Tabla 31. Inversión total con generación renovable. ............................................... 86 
8 
 
Tabla 32. Inversión solo generación energía renovable. ......................................... 86 
Tabla 33. Inversión solo generación planta diesel. .................................................. 86 
Tabla 34. Resumen de inversiones de acuerdo a su tecnología. ............................ 87 
Tabla 35. Financiamiento de la inversión. ............................................................... 87 
Tabla 36. Presupuestos de operaciones generación renovable (Costos Totales). .. 89 
Tabla 37. Presupuestos de operaciones generación planta diésel (Costos Totales).
 ............................................................................................................................... 89 
Tabla 38. Relación de costos totales de generación durante la vida útil del proyecto.
 ............................................................................................................................... 90 
Tabla 39. Costos de producción de energía eléctrica anual. ................................... 91 
Tabla 40. Costos de producción de energía eléctrica a 20 años. ............................ 92 
Tabla 41. Consumo mensual de energía eléctrica y productos sustitutos en 
iluminación.............................................................................................................. 99 
Tabla 42. Datos importantes del estudio financiero ............................................... 1109 
 
 
INTRODUCCION 
 
La implementación de sistemas de generación eléctrica con base en recursos 
eólicos y solares son una oportunidad para el abastecimiento energético de 
viviendas aisladas que presentan difícil acceso al sistema de distribución eléctrico 
convencional. Sin embargo, la aplicación de estas tecnologías requiere parámetros 
específicos de viento y radiación para su funcionamiento. Este proyecto desarrolla el 
estudio de estas condiciones evaluando necesidades como: la sostenibilidad de una 
vivienda con respeto al medio ambiente, demostrar la utilidad de un microsistema 
eléctrico para visitantes y guarda parques, aprovechando eficientemente los 
recursos naturales disponibles, finalmente optimizar y mejorar el desarrollo de la 
labor de estas personas por medio de adecuados servicios de iluminación, sistemas 
de comunicación, entretenimiento y un suministro de energía adecuado para 
equipos de estudio, investigación y salud. 
 
Según las necesidades propias del proyecto se plantean las siguientes metas y el 
proceso aplicativo en que se desarrollan: En primera medida, se hace referencia a la 
casa para guarda parques ubicada en la zona de Neguanje del Parque Natural 
Tayrona en el departamento del Magdalena, con coordenadas N11 18 54.8 W74 04 
54.5, como el lugar que requiere el abastecimiento energético y sobre el cual se 
desarrolla el estudio de factibilidad. Dentro del estudio técnico se evalúa la 
versatilidad de algunos productos y dispositivos que hay en el mercado, para 
escoger los más apropiados de acuerdo a las necesidades y características que 
presente la casa. El diseño eléctrico se elabora con el uso de sistemas enfocados al 
uso racional de energía y a su vez permite identificar aspectos como, demanda, 
oferta y hábitos de consumo, brindando lineamientos para el desarrollo del estudio 
de mercado teniendo en cuenta las exigencias que el medio requiera para su 
sostenibilidad. 
Al determinar la viabilidad económica se realiza el estudio financiero comparando 
las alternativas posibles de suministro eléctrico, generación renovable y planta 
diésel, de acuerdo a la normatividad y aspectos legales del parque natural, teniendo 
en cuenta factores involucrados en la generación y transporte de energía como: 
contaminación, ruido, combustible, accesibilidad, recursos económicos, dispositivos 
y maquinaria, vida útil, operación y mantenimiento, productos sustitutos, entre otros. 
La exactitud de los resultados obtenidos según los estudios realizados 
principalmente en el aspecto eólico y solar, se ve afectada por la ausencia de una 
estación meteorológica en el sitio de análisis que proporcione datos más precisos de 
velocidad del viento y radiación solar, a pesar que los datos utilizados son confiables 
10 
 
y satisfacen las necesidades requeridas por los dispositivos; así mismo durante la 
ejecución del proyecto se evidencia una limitante debido a las vías de acceso y 
transporte, lo cual incurre en gastos económicos adicionales. 
Por último y de acuerdo a los resultados obtenidos gracias a datos presentados por 
algunas entidades como la UPME (Unidad de Planeación Minero Energética) y el 
CIOH (Centro de Investigaciones Oceanográficas e Hidrológicas), se muestra la 
solución que se da a problemas de suministro energético en sitios destinados a 
refugios en parques naturales, planteando una idea de aprovechamiento en 
tecnologías de generación eólica y solar en zonas aisladas, reflejando una 
alternativa para la construcción de viviendas, centros de salud, puestos de 
comunicación, granjas, etc, en Colombia. 
El proceso descrito anteriormente sigue la metodología y los conceptos planteados 
en la guía “Planeación y Evaluación de Proyectos” de Nassir Sapag y Reinaldo 
Sapag, principalmente para la elaboración de los estudios de mercado, técnico y 
financiero. Los resultados obtenidos por estos estudios permiten definir el proyecto 
como viable. [1] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
 
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 
 
La falta cultura a nivel energético y la perspectiva del concepto de energía eléctrica 
hacen que no haya homogenización en la utilización del recurso, generando que 
cada ente involucrado lo usufructúe de acuerdo a la posición en la cual se 
encuentre, ya sea desde un punto de vista de consumo o abastecimiento, sin lograr 
el máximo beneficio ni un equilibrio enfocado hacia el buen desarrollo de una 
sociedad. 
La principal problemática surge de la dependencia del hombre moderno a la energía 
eléctrica y la ausencia de beneficios que otorga. Partiendo de la posibilidad de un 
suministro de electricidad, es necesario analizar el abastecimiento y otros aspectos 
relevantes como el impacto de la producción, consumo, comercialización, entre 
otros temas que se han venido presentando en la práctica a través del tiempo. 
Específicamente en el desarrollo del proyecto y bajo la problemática planteada 
anteriormente surge el siguiente cuestionamiento. ¿Qué resultados genera el 
estudio de factibilidad para la implementación de una casa autosuficiente en el 
parque Tayrona y qué beneficios brindaría la ejecución de este proyecto en esta 
reserva natural? 
Un suministro de energía eléctrica se puede lograr por diferentes medios, sin 
embargo el parque Tayrona tiene unas condiciones geográficas, ambientales y 
normativas que se deben respetar, por lo tanto aquí se propone una solución que 
contemple estas condiciones y que se consolide su posibilidad con el estudio de 
factibilidad indicando con argumentos sólidos su viabilidad. 
Un estudio de factibilidad se presenta como solución al problema permitiendo 
demostrar viabilidad, particularmente se aplicaron los criterios de innovación en el 
uso de diferentes recursos para el desarrollo del país, la sostenibilidad de una 
vivienda con respecto al medio ambiente, la disminución del impacto ambiental en la 
producción de energía eléctrica, mostrar la posibilidad de crear espacios con nuevas 
alternativas eléctricas de una manera amigable con el usuario y el medio; así como 
demostrar la utilidad de un sistema eléctrico en una vivienda para visitantes y 
guarda parques que no brinda los recursos necesarios como iluminación, sistemas 
de comunicación, entretenimiento y un suministro de energía adecuado para 
equipos de estudio, investigación y salud; con el fin de satisfacer las necesidades 
optimizando el desarrollo de la labores significativamente. 
A pesar que existen varios lugares destinados a refugios de este tipo las 
condiciones son precarias para dicho fin, este proyecto como uno de sus principales 
12 
 
aspectos busca ofrecer una posibilidad para solucionar esta problemática, 
aprovechando los recursos del parque natural Tayrona desde la generación hasta el 
consumo de energía óptimo e independiente. 
 
 
13 
 
 
OBJETIVOS 
 
OBJETIVO GENERAL 
 
Desarrollar el estudio de factibilidad de un sistema de generación eléctrico hibrido 
aprovechando el recurso energético solar y eólico en una casa ubicada en el Parque 
Nacional Natural Tayrona destinada para visitantes y guarda parques. 
 
OBJETIVOS ESPECIFICOS 
 
 Realizar el estudio de mercado que permita plantear una solución a 
problemas de suministro eléctrico presentes en las casas destinadas como 
refugio para guarda parques en reservas naturales, a través de fuentes no 
convencionales de energía. 
 Analizar el estudio técnico que permita establecer los dispositivos que se 
utilizaran de acuerdo a los recursos disponibles en la zona. 
 Elaborar el diseño eléctrico de la casa utilizando la información 
proporcionada por las etapas anteriores e implementando sistemas que 
permitan el uso racional y eficiente de energía. 
 Evaluar el estudio financiero para establecer laviabilidad que tiene el 
desarrollo de este proyecto, teniendo en cuenta la debida utilización de los 
recursos de una forma eficaz y limpia, resaltando aspectos legales y 
ambientales. 
 
 
14 
 
JUSTIFICACION 
 
En la actualidad el recurso eléctrico es un tema que atrae la atención a nivel 
mundial, su uso es necesario para el desarrollo de la sociedad y cada día es más 
grande la demanda. Con un sistema eléctrico que genera las bases para un 
crecimiento y evolución, se deben tener en cuenta todos los recursos indispensables 
para que este cumpla con las necesidades que el usuario demanda y el debido 
aprovechamiento de ellos. El mundo está en busca de soluciones energéticas y en 
el intento de la optimización y mejoramiento del avance alcanzado hasta hoy, pero 
manteniendo las comodidades del medio en el cual se subsiste. 
Colombia abre las puertas a diversas oportunidades y perspectivas para la 
obtención de energía eléctrica y es necesario adquirir un enfoque que proteja el 
medio, asegurando un buen uso de los recursos. Se debe buscar la construcción de 
sistemas que estén a la vanguardia global, con el fin de solucionar problemas que 
se presentan actualmente, en este caso, la falta de abastecimiento en casas 
destinadas a refugios de guarda parques. El desarrollo de espacios que tengan la 
capacidad de autosuficiencia energética a partir de un potencial solar y eólico es 
una idea que ha venido adquiriendo mayor importancia y que se presenta como una 
posibilidad aplicativa en lugares donde el acceso a la energía por medio de la red 
normal de distribución es difícil. Sin embargo estos espacios deben cumplir con 
ciertas características adecuadas y llamativas para construcciones que no alteren 
en gran medida su entorno, ofreciendo también un estilo de vida acorde a las 
necesidades del mundo actual. 
La implementación de sistemas autónomos solares y eólicos es una nueva 
oportunidad para el abastecimiento energético que cambia el concepto común de 
alimentación eléctrica en viviendas, basado en grandes centrales de generación y 
subsistemas de distribución y transmisión, de tal forma que no se ve afectado por el 
comportamiento de la red. El proyecto pretende crear un punto de vista de aspectos 
como: confiabilidad, continuidad, eficiencia, entre otros, en sistemas unitarios desde 
una perspectiva eléctrica. 
La aplicación de nuevas tecnologías energéticas en Colombia es necesaria, de esta 
manera se logra un posicionamiento del país en el camino hacia el desarrollo; desde 
este punto de partida se debe tener en cuenta que el país goza de ubicación 
geográfica favorable y privilegiada para el aprovechamiento de los recursos eólicos 
y solares, con una significativa ventaja frente a otros países, determinando que las 
principales aplicaciones de estos dispositivos se encuentran irónicamente en los 
países de primer mundo, Colombia debe empezar a buscar soluciones y 
metodologías que permitan su posicionamiento en este grupo que ya determino 
como objetivo principal dentro de sus políticas, el uso de energía limpia y el debido 
uso de los recursos. 
15 
 
 
CRITERIOS PARA EL ANÁLISIS DEL ESTUDIO 
 
 
El presente estudio de factibilidad basa su metodología y estructura en la guía para 
estudios de factibilidad de Nassir Sapag y Reinaldo Sapag, su resultado final 
depende de tres factores o sub-estudios: estudio de mercado, estudio técnico y 
estudio financiero. Aunque cada uno de ellos se evalúa en un apartado diferente, 
existe una correlación y secuencia importante a tener en cuenta, así mismo cada 
uno muestra un resultado especifico, por ello se debe extraer una conclusión de 
viabilidad solo después de haber evaluado debidamente los tres factores. 
El estudio de mercado evalúa las variables que permiten postular a la generación 
con energías alternativas como una solución aplicable a la ausencia de electricidad 
en el refugio. La mayoría de variables giran en torno a cuatro conceptos, el 
consumidor, la demanda, la oferta y el servicio. La demanda del servicio de 
suministro de energía eléctrica se obtuvo gracias a una consulta directa con los 
habitantes del refugio, después se identifican las posibles soluciones que permiten 
otorgar este servicio de acuerdo a las características propias de la zona y los 
requerimientos propios del sistema. Es preciso tener claro que esta parte del estudio 
solo busca mostrar un mercado existente, los conceptos y resultados allí evaluados 
están enfocados explícitamente con tal finalidad. Por ejemplo, la radiación solar y 
las velocidades de viento mencionadas en el estudio de mercado solo buscan 
demostrar la posibilidad de un uso potencial de ciertos dispositivos en la zona, pero 
el estudio técnico retoma estos parámetros de una manera más profunda y 
detallada con el fin de escoger el equipo que permita obtener el mayor beneficio de 
acuerdo a los recursos disponibles. Es por esto que se recomienda tener muy en 
cuenta el principal objetivo de cada sub-estudio durante su análisis. 
A través del estudio técnico se escogen los equipos y se define la topología del 
sistema basándose en los resultados obtenidos en el estudio de mercado. Para esta 
escogencia se usan diferentes herramientas como cálculos matemáticos, 
caracterizaciones del medio, especificaciones técnicas, entre otras, que finalmente 
permiten enlazar la necesidad del consumidor con la solución más adecuada. 
El estudio financiero toca varios puntos importantes, todos con la finalidad de 
determinar los beneficios que se generan con la implementación del sistema. 
Aunque su nombre este enfocado al aspecto económico, el estudio evalúa otros 
puntos importantes que son difíciles de cuantificar bajo este criterio, es necesario 
tener en cuenta que este trabajo no busca obtener o demostrar lucro económico 
alguno, pues su fin tiene un enfoque social, investigativo y de conservación natural, 
estos fines son fuertemente respaldados por el estado a través de normatividades y 
programas como el PROURE (programa de uso racional y eficiente de energía y 
fuentes no convencionales), programa que junto con su plan de acción deben 
16 
 
suministrar la información y herramientas necesarias para el desarrollo de este tipo 
de proyectos. El estudio financiero define la inversión necearía para suministrar 
energía eléctrica al refugio con sistemas renovables y con una planta diésel, esto 
con resultados comparativos, aunque el uso de este tipo de plantas no es permitido 
dentro del parque esta alternativa si es utilizada por habitantes que no encuentran 
otra forma de acceder al servicio, por esta razón se define como la posibilidad con 
mayor probabilidad de uso. Sin embargo el estudio plantea otras formas de 
cuantificar de manera aproximada la ausencia de los beneficios que otorga la 
electricidad de acuerdo a aquellos que encuentran un sustituto como por ejemplo la 
generación de luz. Por último se muestran las normas y criterios legales que avalan 
y garantizan la calidad de los equipos y dispositivos usados en este proyecto 
cumpliendo así todos los requerimientos para determinar su viabilidad. 
 
 
17 
 
 
1. ESTUDIO DE MERCADO 
 
 
1.1. Características del consumidor. 
 
Se ha determinado analizar diferentes aspectos con el fin de caracterizar al 
consumidor, los cuales se nombran a continuación: 
1.1.1. Aspectos culturales y sociales. Actualmente la casa brinda refugio a 
personas dedicadas al cuidado del parque y la conservación del medio ambiente 
denominados guarda-parques, entre las cuales se encuentran nativos y voluntarios 
que varían constantemente durante el año. Una de sus principales actividades es 
fomentar el debido uso de los recursos del parque y su protección. Así mismo, el 
lugar está a disposición de visitantes cuyo objetivo es el estudio y la investigación de 
aspectos relacionados con áreas como la biología, geología, antropologíay afines 
que hacen uso de la casa como punto de encuentro, organización y estadía. Este 
grupo de personas frecuentemente está conformado por profesionales, técnicos, 
estudiantes e investigadores no solamente de Colombia sino de diferentes 
nacionalidades. Cabe resaltar que ambos grupos tienen un enfoque social y cultural 
hacia la preservación de los recursos y el uso racional de la energía. 
 
1.1.2. Preferencias, motivaciones y personalidad. El consumidor ve en el 
proyecto la implementación de sistemas autónomos solares y eólicos como una 
oportunidad para el abastecimiento energético, mostrando claras preferencias al uso 
de energías alternativas amigables con el medio ambiente con respecto a sistemas 
basados en grandes centrales de generación, subsistemas de distribución y 
transmisión, manteniendo una congruencia con su personalidad conservacionista. 
 
1.1.3. Hábitos de consumo. De acuerdo a las diferentes labores llevadas a cabo 
por la población, el consumo energético se centra en horas de la noche ya que 
generalmente durante el día la casa no se encuentra habitada. De igual forma este 
consumo no es muy significativo teniendo en cuenta que el lugar no brinda las 
comodidades suficientes ni el abastecimiento eléctrico para suplirlas. Esto ha 
dificultado el buen desarrollo de las actividades y las tareas que se realizan. pues 
ellos requieren del uso de equipos eléctricos y electrónicos que están incluidos en 
sus hábitos de consumo normales. 
Sin embargo, el uso de energía durante el año varía de acuerdo a la cantidad de 
personas que habitan la casa y se ve claramente un aumento de consumo en los 
meses de Enero, Febrero, Julio, Noviembre y Diciembre, como se muestra en las 
tablas 3 y 6. 
18 
 
1.2. Demanda 
 
Para determinar la demanda que exige el proyecto se tuvieron en cuenta dos 
aspectos: el consumo actual y el consumo futuro. 
1.2.1. Consumidor actual 
 
 Tasa de demanda actual. La casa actualmente cuenta con un conjunto 
básico de cargas representadas en iluminación y tomas, estas proporcionan datos 
de potencia y corriente que permiten hacer el cálculo de las protecciones instaladas. 
Esto se visualiza en el cuadro de cargas mostrado en la Tabla 1. 
Tabla 1. Cuadro de cargas actual. 
 
Fuente: Autores 
De acuerdo al cuadro de cargas se observa una carga total instalada de 1760 Watts 
resultado que revela un consumo relativamente bajo respecto al consumo promedio 
de una vivienda normal. Este dato es relevante para la determinación de la fuente 
que suple esta demanda de energía. 
En la Tabla 2 se muestra la cantidad de energía diaria y mensual consumida por 
número de habitantes. Para obtener estos resultados se tiene en cuenta un factor de 
utilización según los hábitos de consumo. 
Circuito Descripcion Tomas luminarias Potencia W Proteccion
Iluminacion cuarto 1 1 100 0,83333333
Iluminacion cuarto 2 1 100 0,83333333
Iluminacion cuarto 3 1 100 0,83333333
Iluminacion baño 1 100 0,83333333
Iluminacion pasillos 5 500 4,16666667
Iluminacion cocina 1 100 0,83333333
Tomas cuarto 1 
ventilador de mesa, otros 1 100 0,83333333
Tomas cuarto 2 
ventilador de mesa, otros 1 100 0,83333333
Tomas cuarto 3 
ventilador de mesa, otros 1 100 0,83333333
Tomas pasillos 1 60 0,5
Tomas cocina 1 400 3,33333333
1760Total
1x15A
1x15A
Cuadro de cargas actual
8,33333333
Amperios
6,33333333
1
2
19 
 
Se ve un cambio significativo en la cantidad de energía consumida entre 3 y 4 
habitantes debido al uso de un cuarto más. 
Tabla 2. Determinación de la demanda de la carga actual. 
 
Fuente: Autores 
Gracias a la información suministrada por los habitantes de la casa se puede 
determinar el consumo de energía durante los diferentes meses del año, esto se ve 
en la Tabla 3 y gráficamente en la Figura 1. 
De acuerdo a esta tabla el consumo mínimo de energía se encuentra en los meses 
de Marzo, Abril y Septiembre con 1 habitante y un valor de 60,6 Kilowatts, el 
consumo máximo se encuentra en los meses de Enero, Febrero, Julio, Noviembre y 
Diciembre con 5 habitantes y un valor de 129,9 Kilowatts. Este comportamiento se 
debe a una temporada de vacaciones que trae mayor cantidad de turistas. 
Es importante resaltar que el máximo consumo duplica al mínimo, lo cual es 
relevante para el cálculo de la fuente que suministra la energía y su 
comportamiento. 
 
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
Iluminacion cuarto 1 1 120 100 5 6 7 6 7 0,5 0,6 0,7 0,6 0,7
Iluminacion cuarto 2 1 120 100 -- -- -- 5 6 -- -- -- 0,5 0,6
Iluminacion cuarto 3 1 120 100 1 1 1 1 1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
Iluminacion baño 1 120 100 1 2 3 4 5 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
Iluminacion pasillos 5 120 100 2 2 2 3 3 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3
Iluminacion cocina 1 120 100 2 2 2 2 2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Tomas cuarto 1 
ventilador de mesa, 
otros
1 120 100 8 8 9 8 9 0,8 0,8 0,9 0,8 0,9
Tomas cuarto 2 
ventilador de mesa, 
otros
1 120 100 -- -- -- 8 8 -- -- -- 0,8 0,8
Tomas cuarto 3 
ventilador de mesa, 
otros
1 120 100 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02
Tomas pasillos 1 120 60 0 0 0,25 0,25 0,25 0 0 0,01 0,01 0,01
Tomas cocina 1 120 400 0,25 0,25 0.5 0,5 0,5 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2
2,02 2,22 2,63 3,93 4,33
60,6 66,6 78,9 117,9 129,9ENERGIA X 30 DIAS
ENERGIA (Kwh) por dia
Cant. De Usuarios total en la casa
DETERMINACION DE LA DEMANDA DE CARGA ACTUAL
CONSUMO TOTAL DE ENERGIA
HORAS/DIA
TIPO DE CARGA Cant. De Usuarios total en la casaCANTIDAD
TENSION 
(V)
POTENCIA 
(W)
20 
 
Tabla 3. Comportamiento del consumo actual por cantidad de usuarios 
mensualmente. 
 
Fuente: Autores 
Figura 1. Comportamiento del consumo actual por cantidad de usuarios 
mensualmente. 
 
Fuente: Autores 
1.2.2. Consumidor futuro. El consumidor futuro demanda las mismas 
necesidades que el consumidor actual, la diferencia más notable radica en la 
capacidad e infraestructura. 
 
 Tasa de demanda futura. Para determinar la demanda futura se evalúan 
las necesidades que el habitante actual presenta, se implementan sistemas 
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
En
er
o
Fe
b
re
ro
M
ar
zo
A
b
ri
l
M
ay
o
Ju
n
io
Ju
lio
A
go
st
o
Se
p
ti
em
b
re
O
ct
u
b
re
N
o
vi
em
b
re
D
ic
ie
m
b
re
 Consumo de 1 persona
(Kw)
 Consumo de 2 persona
(Kw)
 Consumo de 3 persona
(Kw)
 Consumo de 4 persona
(Kw)
 Consumo de 5 persona
(Kw)
Mes 
 Consumo de 
1 persona 
(Kw) 
 Consumo de 
2 persona 
(Kw) 
 Consumo de 
3 persona 
(Kw) 
 Consumo de 
4 persona 
(Kw) 
 Consumo de 
5 persona 
(Kw) 
Enero 129,9 
Febrero 129,9 
Marzo 60,6 
Abril 60,6 
Mayo 78,9 
Junio 117,9 
Julio 129,9 
Agosto 66,6 
Septiembre 60,6 
Octubre 66,6 
Noviembre 129,9 
Diciembre 129,9 
Comportamiento del consumo actual por cantidad de 
usuarios mensualmente 
21 
 
domóticos cuya finalidad es el uso eficiente de la energía, y se realiza una 
ampliación de la casa que permite una mayor capacidad de habitantes. De esta 
forma, hay una variación en el cuadro de cargas que refleja mayor confort y 
comodidad en el desarrollo de las actividades que se realizan como se ve en la 
Tabla 4 siendo este sistema más acorde a las necesidades del consumidor. 
Tabla 4. Cuadro de cargas futuro. (Año en el cual se implementa el nuevo diseño, 
probablemente año 2016) 
 
Fuente: Autores 
Se observa que a pesar del aumento de cargas y el rediseño eléctrico junto con las 
ampliaciones, la carga total instalada futura presenta un cambio de 680 W con 
respecto a la actual, esto gracias al desarrollo de un estudio técnico que permite una 
selección más óptima de los dispositivos y su funcionamiento. 
Cabe resaltar que a pesar del aumento de la carga total instalada, el consumo de 
energía aumenta al haber una mayor cantidad de dispositivos disponibles como se 
ve en la Tabla 5. Pero el comportamiento del sistema eléctrico con respecto a la 
cantidad de personas es más eficiente puesto que la diferencia proporcional de 
consumo entre el mínimo y el máximode personas es menor al visto en la Tabla 2. 
Circuito Descripcion Tomas luminarias Ventiladores Potencia W Proteccion
Iluminacion cuarto 1 2 60 0,5
Iluminacion cuarto 2 2 60 0,5
Iluminacion cuarto 3 1 30 0,25
Iluminacion cuarto 4 2 60 0,5
Iluminacion baño 1 40 0,33
Iluminacion pasillos + Sensores de mov. 5 170 1,41
Iluminacion cocina 1 150 1,25
Tomas cuarto 1 1 150 1,25
Tomas cuarto 2 1 150 1,25
Tomas cuarto 3 1 150 1,25
Tomas cuarto 4 3 400 3,33
Tomas pasillos 1 120 1
Tomas cocina 2 500 4,16
Ventilacion + Sensor cuarto 1 1 100 0,83
Ventilacion + Sensor cuarto 2 1 100 0,83
Ventilacion + Sensor cuarto 3 1 100 0,83
Ventilacion + Sensor cuarto 4 1 100 0,83
2440
2 12,24 1x15 A
Cuadro de cargas futuro
Aperios
1 4,74 1x15 A
3,32 1x15 A
Potencia Total
3
22 
 
Tabla 5. Determinación de la demanda de carga futura. 
 
Fuente: Autores 
En la Tabla 6 se observa cómo se afecta el comportamiento en el consumo debido a 
las modificaciones dispuestas para el futuro usuario, manteniendo así tendencias 
similares al actual. El comportamiento de consumo de energía anual futuro se 
obtiene de acuerdo a la cantidad de usuarios en las diferentes épocas del año, por 
tal motivo los valores que proporciona la Tabla 5 y que van ligados a esta variable 
permiten plantear este pronóstico. Los valores de energía ilustrados se obtienen 
según la potencia consumida por cada dispositivo mencionado y una cantidad de 
horas de uso propias a las necesidades particulares de los habitantes. La Figura 2 
1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7
Iluminacion cuarto 1 2 120 60 5 6 7 7 7 7 7 0,3 0,36 0,42 0,42 0,42 0,42 0,42
Iluminacion cuarto 2 2 120 60 -- -- -- 6 7 7 - - - 0 0,36 0,42 0,42
Iluminacion cuarto 3 1 120 30 1 1 1 1 1 1 1 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03
Iluminacion cuarto 4 2 120 60 1 1 1 1 2 2 2 0,06 0,06 0,06 0,06 0,12 0,12 0,12
Iluminacion baño 1 120 40 2 2 2 3 3 4 4 0,08 0,08 0,08 0,12 0,12 0,16 0,16
Iluminacion pasillos + 
Sensores de mov. 5
120 170 2 2 2 3 3 3 3 0,34 0,34 0,34 0,51 0,51 0,51 0,51
Iluminacion cocina 1 120 150 2 2 2 2 3 3 3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,45 0,45 0,45
Tomas cuarto 1 1 120 150 1 1 1 1,5 1,5 1,5 1,5 0,15 0,15 0,15 0,225 0,225 0,225 0,225
Tomas cuarto 2 1 120 150 1 1 1 0 0 0 0 0,15 0,15 0,15
Tomas cuarto 3 1 120 150 1 1 1 1 1 1 1 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15
Tomas cuarto 4 3 120 400 1 1 1,00 1,50 1,50 1,50 2,00 0,4 0,4 0,4 0,6 0,6 0,6 0,8
Tomas pasillos 1 120 120 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 0,03 0,03 0,03 0,06 0,06 0,06 0,06
Tomas cocina 2 120 500 6 6,00 6 6 8 8 8 3 3 3 3 4 4 4
Ventilacion + Sensor cuarto 
1 1
120 100 8 8,00 8 8 8 8 8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
Ventilacion + Sensor cuarto 
2 1
120 100 8 8 8 0 0 0 0 0,8 0,8 0,8
Ventilacion + Sensor cuarto 
3 1
120 100 4 4,00 4 4 4 4 4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
Ventilacion + Sensor cuarto 
4 1
120 100 2 2,00 2 3 3 3 3 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3 0,3 0,3
6,24 6,3 6,36 6,975 9,495 9,595 9,795
187,2 189 190,8 209,25 284,85 287,85 293,85ENERGIA X 30 DIAS
CONSUMO TOTAL DE ENERGIA
DETERMINACION DE LA DEMANDA DE CARGA FUTURA
TIPO DE CARGA CANTIDAD
TENSION 
(V)
POTENCIA 
(W)
HORAS/DIA ENERGIA (Kwh)/DIA
Cant. De Usuarios total en la casa Cant. De Usuarios total en la casa
23 
 
refleja gráficamente este comportamiento y permite visualizar de una manera 
sencilla y comparativa el consumo de energía mes a mes. 
Tabla 6. Comportamiento del consumo futuro por cantidad de usuarios 
mensualmente. 
 
Fuente: Autores 
Figura 2. Comportamiento del consumo futuro por cantidad de usuarios 
mensualmente. 
 
Fuente: Autores 
Mes 
 Consumo de 
1 persona 
(Kw) 
 Consumo de 
2 persona 
(Kw) 
 Consumo de 
3 persona 
(Kw) 
 Consumo de 
4 persona 
(Kw) 
 Consumo de 
5 persona 
(Kw) 
 Consumo de 
6 persona 
(Kw) 
 Consumo de 
7 persona 
(Kw) 
Enero 293,85 
Febrero 287.85 
Marzo 187,2 
Abril 187,2 
Mayo 190,8 
Junio 287.85 
Julio 293,85 
Agosto 209,25 
Septiembre 187,2 
Octubre 189 
Noviembre 287.85 
Diciembre 293,85 
Comportamiento del consumo futuro por cantidad de usuarios mensualmente 
24 
 
1.2.3. Factores que condicionan la demanda futura. Para lograr el 
abastecimiento energético del sistema propuesto basado en generación con 
energías alternativas, es necesario analizar el comportamiento de los recursos 
naturales. Específicamente para la utilización de paneles solares y micro-
generadores eólicos, se hace un análisis de radiación solar y velocidad del viento 
respectivamente correspondientes a la zona de ubicación del proyecto, de tal 
manera que los equipos funcionen correctamente y el sistema cuente con un 
suministro continuo de energía. 
Tabla 7. Velocidad del viento, radiación y brillo solar en el parque Tayrona. (Valores 
promedio) 
 
Fuente: Ministerio de Minas y Energía -Unidad de Planeación Minero Energética 
(UPME) [2].[3]. (Según el PROURE, datos a utilizar para la investigación, estos 
datos coinciden con las últimas actualizaciones de la UPME. 2006) 
De acuerdo a los datos obtenidos del documento COLOMBIA. Ministerio de Minas y 
Energía -Unidad de Planeación Minero Energética (UPME) y Ministerio de 
Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial - Instituto de Hidrología, Meteorología y 
Estudios Ambientales (IDEAM) Atlas de viento y energía eólica de Colombia. 
Bogotá: UPME - IDEAM.2005, se caracterizó la velocidad del viento en metros por 
segundo a lo largo del año, como se ve en la Tabla 7, proporcionando así un valor 
promedio de 2,71 m/s. Sin embargo se resalta que estos datos pueden llegar a ser 
más altos en el lugar específico de la casa debido a que se encuentra sobre la costa 
superando aun los 8,2 m/s (brisa moderada) según la escala de velocidades de 
vientos Beaufort, alcanzando incluso vientos fuertes como se muestra más adelante 
en la Tabla 13. 
A pesar que los valores de la UPME y la escala de velocidades de vientos de 
Beaufort son significativamente distantes, los criterios de análisis de 
comportamiento del viento para la escogencia del aerogenerador se realizan en el 
Mes Velocidad (m/s) Radiación (kWh/m2)
Brillo (Horas de sol 
al dia)
ENERO 3,0 - 3,5 5,5 - 6,0 8 - 9
FEBRERO 3,0 - 3,5 6,0 - 6,5 8 - 9
MARZO 3,0 - 3,5 6,0 - 6,5 7 - 8 
ABRIL 3,0 - 3,5 6,0 - 6,5 6 - 7 
MAYO 2,0 - 2,5 5,5 - 6,0 6 - 7 
JUNIO 2,0 - 2,5 5,5 - 6,0 6 - 7 
JULIO 2,5 - 3,0 6,0 - 6,5 6 - 7 
AGOSTO 2,5 - 3,0 5,5 - 6,0 6 - 7 
SEPTIEMBRE 2,0 - 2,5 5,5 - 6,0 6 - 7 
OCTUBRE 2,0 - 2,5 5,0 - 5,5 6 - 7 
NOVIEMBRE 2,0 - 2,5 5,0 - 5,5 6 - 7
DICIEMBRE 2,5 - 3,0 5,0 - 5,5 7 - 8 
VELOCIDAD DEL VIENTO, RADIACION Y BRILLO SOLAR EN PARQUE TAYRONA
25 
 
estudio técnico, estos valores mencionados solo permiten generar una visión al 
lector de la parametrización del viento en la zona. A continuación se presenta una 
descripción más precisa de las variables climatológicas y geográficas del parque 
Tayrona. 
 Aspectos físicos: Clima e hidrografía 
El área está influenciada por los vientos Alisios del nororiente, siendo este el 
factor climático dominante de la región, en los meses de Diciembre a Abril y 
Julio a Agosto soplan con fuerza presentándose escasez de lluvias y un 
ambiente seco, en los otros meses los vientos bajan de intensidad y 
aparecen las lluvias. De esta manera se presentan cuatro épocas o periodos 
climáticos, a saber: un periodo seco mayor que va desde el mes de 
Diciembre hasta finales de Abril, un periodo lluvioso en los meses de Mayo a 
Junio, un periodo seco menor en los meses de Junio a Agosto y por ultimo 
un periodo lluvioso mayor en los meses de Septiembre y Noviembre. 
La temperatura promedio anual a nivel del mar es de 27° C y se calcula en 
unos 22°C para las cimas elevadas del parque con algo más de 900 msnm. 
La región de mayor radiación solar en el país es la península de La Guajira y 
sus valores máximos se presentan en el mes de julio, 
con promedios superiores a 7,55kwh/m2. Este valor desciende gradualmente 
hasta diciembre, mes en que se presenta el valor mínimo de6,1kwh/m2, con 
el mismo comportamiento durante el año, le sigue la costa Atlántica zona 
donde está ubicado el parque Tayrona. (Parques Nacionales Naturales de 
Colombia, 2009, pp 57). [4] 
Del documento “Atlas de radiación y brillo solar de Colombia - Unidad de Planeación 
Minero Energética (UPME)”, se tomaron datos donde se puede observar que el 
valor máximo de radiación es 6,0 y el mínimo es 5,0 (kwh/m2), durante el periodo 
comprendido entre el mes de Febrero hasta el mes de Abril se alcanza el valor 
máximo de radiación, disminuyendo a un valor medio entre Mayo y Junio. 
En el caso de Colombia, por su ubicación ecuatorial, las horas de incidencia solar en 
la superficie de la tierra son muy similares durante todos los meses del año, esto 
también debido a la ausencia de estaciones climáticas. Como se puede observar en 
la Tabla 7. la duración máxima de brillo en el día puede llegar a ser de 9 horas, 
26 
 
mientras que la mínima de 6 horas; el comportamiento más común es de 6 a 7 
horas diarias, presentado durante el periodo comprendido entre Abril y Noviembre 
con un aumento progresivo desde Diciembre. 
1.2.4. Ciclo de vida y características de dispositivos. A continuación se 
presentan diferentes equipos y componentes como: paneles solares, 
aerogeneradores, baterías, entre otros, siendo estos necesarios para la ejecución 
del proyecto. Se explica la vida útil, mantenimiento y características técnicas más 
relevantes. 
Tabla 8. Alternativas evaluadas disponibles en el mercado. 
 
Fuente. Manuales y fichas técnicas de los fabricantes. (Ver anexo 1) Continua 
Dispositivo Modelo
SMA America 
Es aplicable a potencias desde 
1800W a 1MW con una eficiencia 
de conversion > 93%. El principio 
basico de estos inversores es que 
se conectan uno por hilera de 
modulos; donde las configuraciones 
usan varias hileras de modulos en 
paralelo para lograr la potencia 
deseada.
Whistler
Ofrece un amplio rango de 
inversores desde 200W hasta 
3000W. Los modelos PI200, PI400 y 
PI800 son una excelente opcion 
para aplicaciones de baja potencia 
como licuadoras, taladros 
pequeños, televisores, 
reproductores de videocintas y 
DVDs. Ideales para sistemas 
fotovoltaicos aislados. Tienen una 
eficiencia de mas de 85%.
Sinergex PureSine2 2000 
El inversor Sinergex PureSine II 
2000 W es un inversor avanzado de 
onda senoidal perfecto para 
aplicaciones y requerimientos hasta 
2000 W. Este inversor suministra 
potencia eléctrica de alta calidad, 
haciéndolo ideal tanto para 
máquinas herramientas como para 
equipos sensibles, tales como 
computadoras, televisores, luces y 
cualquier carga que requiera 2000 
W de corriente alterna. Compacto y 
ligero, el PureSine II 2000 es la 
perfecta fuente de alimentación de 
CA portátil.
Stored Energy Systems (SENS)
SENS ofrece alta presicion, 
fiabilidad excepcional y capacidad 
de configuración de campo 
inigualable. Se adapta 
inmediatamente a cualquier bateria 
de acido, simple de instalar y 
cuando es usado en baterias de 
carga larga genera un suministro de 
poder para cargas de bajas 
corrientes. 
Xantrex
Cargadores de batería de múltiples 
etapas controladas por 
microprocesador para una rápida y 
precisa carga de todas las baterías 
de ciclo profundo. Un rango de 
tensión de entrada de CA ancho 
permite la apropiada carga de las 
diferentes etapas, Las funciones 
inteligentes, como la compensación 
de temperatura ajustable y ajustes 
independientes
previene daños a la batería debido a 
la sobrecarga y también ayuda a 
prolongar la vida útil de las baterías 
costosas.
Descripcion
Rectificadores
Inversores
27 
 
 
 
Fuente. Manuales y fichas técnicas de los fabricantes. (Ver anexo 1) Continua 
Rectificadores STECA Tarom MPPT 6000 
El nuevo regulador de carga solar 
Steca Tarom MPPT 6000 sienta 
nuevas bases en el ámbito de los 
grandes reguladores de carga con 
seguimiento de punto de máxima 
potencia (Maximum Power Point). 
Su excelente coeficiente de 
rendimiento en combinación con 
unas funciones de protección 
únicas lo convierten en un regulador 
de carga universal de máxima 
calidad.
Se dispone de dos entradas que 
pueden conectarse en paralelo o 
ser utilizadas separadamente. Cada 
entrada dispone de un seguidor de 
MPP individual. Así se encuentran a 
disposición dos reguladores de 
carga en un equipo. Un regulador de 
carga permite combinar de un modo 
flexible distintos campos de 
módulos.
Concorde
Las baterias Sun-Xtender son 
selladas de esponja de fibra de 
vidrio absorbente EFV, libres de 
mantenimiento, reguladas por 
valvulas y aleacion de plomo - calcio 
para aplicaciones FV de ciclo 
profundo.
PowerSonic
La tecnologia EFV tiene una 
resistencia eléctrica interna 
extremadamente baja. Esto 
combinado con una migracion acida 
mas rapida, permite que las 
baterias EFV entreguen y absorban 
indices mas altos de amperaje que 
otras baterias selladas durante 
descargas y recargas.
ROLLS 24V 460Ah S460 
La Batería ROLLS 24V 460Ah S460 
son de alto rendimiento diseñadas 
para uso de forma específica 
abarcando las áreas de Energía 
Solar y Marina, sobretodo 
aplicaciones en energía solar 
fotovoltaica.
La Batería ROLLS 24V 460Ah S460, 
de ciclo profundo, ofrece garantías 
estándar extensas y placas 
positivas doblemente aisladas que 
eliminan la posibilidad de 
desalineación o grietas en los 
separadores, bifurcaciones o 
cortocircuitos en el fondo o lados . 
Cada celda tiene niveles 
incrementados de reserva de 
líquido, para menores intervalos de 
"riego" . Sus resistentes placas 
permiten una larga vida de servicio - 
la serie 4000 una vida promedio de 
7 años la serie 5000 10 años.
Baterias
28 
 
 
 
Fuente. Manuales y fichas técnicas de los fabricantes. (Ver anexo 1) 
Dentro de la gran variedad de dispositivos que se encuentran en el mercado para el 
funcionamiento de estos sistemas se muestran algunos en la tabla 8., los cuales se 
escogieron para el análisis de acuerdo a las necesidades y parámetros 
mencionados anteriormente así como el diseño, calidad, precio, vida útil y 
disponibilidad en el territorio nacional, estos a su vez serán tratados de manera 
detallada en el estudio técnico y financiero: 
 
SouthWest Windpower Whisper
Con miles de instalciones, el 
Whisper se ha convertido en el 
estandar para aplicaciones de 
casas remotas, telecomunicaciones 
y proyectos de desarrollo rural en 
ambientes moderados y extremos. 
Suponiendo una velocidad promedio 
de viento de 5,4 m/s un Whisper 
100 produce 100 KWh mesuales 
Borney
Estas máquinas se suelen usar en 
dos tipos de instalaciones 
principalmente:
Instalaciones aisladas. Son aquellas 
en las que no hay red eléctrica y se 
necesita elecricidad. Por ejemplo 
una granja en medio del campo.
Instalaciones de conexión a red. 
Son instalaciones en las que la 
energía que se genera en el 
aerogenerador se vende a la 
compañía eléctrica. Esta energía 
pasa por un contador y la compañía 
abona la cantidad de KWh 
producidos al cliente.
Hay otros tipos de instalaciones 
pero son menos comunes, como 
sea bombeo directo, etc.
Windspot 1.5 kW 
Windspot puede ser utilizado en 
hogares, instalaciones agrícolas y 
ganaderas, instalaciones 
deportivas, universidades, 
repetidores de telecomunicaciones, 
sistemas de bombeo de agua, 
embarcaciones o naves en 
polígonos industriales… son sólo 
algunos ejemplos porque las 
posibilidades son mucho mayores. 
El aerogenerador de minieólica 
Windspot se fabrica en cuatro 
versiones para dar respuesta a 
diferentes necesidades de energía 
(1,5kW, 3,5kW, 7,5kW, 15kW)
Planta Diesel Warrior CED2500L
Planta eléctrica Diesel potencia 
maxima 2,2 kW
Aerogenerador
29 
 
 Panel fotovoltaico 
 
Los paneles fotovoltaicos están formados por materiales semiconductores que 
captan los fotones transmitidos en la luz solar paratransformarlos en una corriente 
continua. Estos materiales están formados por conjuntos de células fotovoltaicas, 
interconectadas en serie o en paralelo y protegidas por un vidrio en la parte superior 
y por varias capas plásticas en la parte posterior, todo ello reforzado mediante un 
marco metálico. En la parte posterior se encuentran las conexiones eléctricas 
pertinentes. 
 Tipos de paneles fotovoltaicos 
 
 Silicio Puro monocristalino: Se componen de secciones de un único cristal de 
silicio. Son los de mayor calidad. 
 
 Silicio puro policristalino: Los materiales son semejantes a los del tipo 
anterior aunque en este caso el proceso de cristalización del silicio es 
diferente. Los paneles policristalinos se basan en secciones de una barra de 
silicio ordenada en forma de pequeños cristales. Son visualmente muy 
reconocibles por presentar en su superficie un aspecto granulado. Su 
eficiencia es un poco menor al monocrislalino. 
 
 Silicio amorfo: A diferencia de los dos anteriores, este material no sigue aquí 
estructura cristalina alguna. Paneles de este tipo son normalmente 
empleados para pequeños dispositivos electrónicos (Calculadoras, relojes) y 
en pequeños paneles portátiles. 
Para este proyecto se cuenta con los paneles solares marca CEL tipo PM75 (ver 
anexo 1.a.). Estos paneles se encuentran actualmente en sitio pero fuera de 
funcionamiento y fueron donados por el gobierno de la India a Parques Nacionales 
Naturales de Colombia en el año 2010 (ver figura 3 y 4). Por esta razón se hace uso 
de ellos para el estudio técnico. 
 Vida útil y depreciación del panel solar 
“Teniendo en cuenta que el panel carece de partes móviles y los contactos van 
encapsulados en una robusta resina sintética, se consigue una muy buena fiabilidad 
junto con una larga vida útil, del orden de 30 años o más” (Lowtech Magazine ). [5] 
Uno de los parámetros a tener en cuenta al momento de evaluar la energía del 
sistema eléctrico, es un factor de pérdida de energía asociado a la composición 
química del material de las celdas solares, debido a estar sometidas a la radiación 
ultravioleta, esta pérdida usualmente es el 0,5 % anual. La mayoría de los paneles 
30 
 
solares contemplan en su garantía que dentro de sus primeros 25 años de vida útil, 
no disminuirá su eficiencia debajo del 80%. 
De los datos mostrados en la Tabla 9 se puede evidenciar una disminución de la 
potencia suministrada por los paneles de 150 W en el trascurso de 20 años. Sin 
embargo en el comportamiento de este sistema hibrido, la perdida es suplida por el 
dimensionamiento del sistema eólico. 
Tabla 9. Pérdida efectiva anual de celda solar en funcionamiento. 
 
 
Fuente: Autores, con base en la Revista baja tecnología, articulo “el lado feo de los 
paneles solares” [5] 
 Mantenimiento básico del panel solar fotovoltaico 
 
 Limpiar sistemáticamente la cubierta frontal de vidrio del panel solar 
fotovoltaico. La limpieza debe efectuarse con agua y un paño suave; de ser 
necesario, emplear detergente. 
 
 Verifique que no haya terminales flojos ni rotos, que las conexiones estén 
bien apretadas y que los conductores se hallen en buenas condiciones. 
 
Potencia suministrada por el 
sistema fotovoltaico (W)
Año
1500.00 1
1492.50 2
1485.04 3
1477.61 4
1470.22 5
1462.87 6
1455.56 7
1448.28 8
1441.04 9
1433.83 10
1426.67 11
1419.53 12
1412.43 13
1405.37 14
1398.35 15
1391.35 16
1384.40 17
1377.47 18
1370.59 19
1363.73 20
1356.92 21
1350.13 22
Perdida efectiva anual de la celda solar
31 
 
 Podar sistemáticamente los árboles que puedan provocar sombra en el 
panel solar fotovoltaico. No poner objetos cercanos que puedan dar sombra, 
como los tanques de agua y las antenas. 
 
Figura 3. Fotografía de paneles solares en sitio actualmente 
 
 
Figura 4. Detalle de instalación de modulo 
 
 
Fuente: Fotografías tomadas por Alexandra Pineda. Bióloga Universidad Javeriana, 
investigadora del parque. Paneles localizados en la zona de Neguanje del parque 
Natural Tayrona entre la Playa 7 olas y Playa cristal en el departamento del 
Magdalena. Latitud 11°18'54.8"N Longitud 74° 4'54.5"O 
 Regulador 
Entre los módulos fotovoltaicos y las baterías es necesario incluir un regulador de 
carga. Este es un dispositivo que se encarga de la protección de los acumuladores 
frente a sobrecargas y descargas profundas, ya que puede ocurrir que la potencia 
requerida por el usuario no sea proporcional a la energía acumulada en la batería o 
a la radiación solar incidente sobre los módulos fotovoltaicos sea insuficiente. 
32 
 
Cuando las baterías estén cargadas, el regulador se encarga de cerrar el aporte de 
energía desde los paneles solares a la batería, para impedir la sobrecarga de las 
baterías y por consiguiente el acortamiento de su vida útil. De igual forma, el 
regulador cierra el aporte de energía de las baterías al consumo cuando las baterías 
alcanzan su nivel de descarga, para impedir la sobre descarga de las baterías y por 
consiguiente el acortamiento de su vida útil. 
 Tipos de reguladores 
 
 Reguladores PWM 
Un regulador PWM (Pulse Width Modulation) es un regulador sencillo que actúa 
como un interruptor entre los módulos fotovoltaicos y la batería. Conectados a un 
regulador PWM, los módulos fotovoltaicos están forzados a trabajar a la tensión de 
la batería, lo que resulta en pérdidas de rendimiento respecto al punto de máxima 
potencia (MPP) de los módulos. En la fase de absorción de la batería, el regulador 
empieza a cortar parte de la posible producción de los módulos, modificando la 
anchura de los pulsos (es decir cortando muchas veces por segundo el contacto 
entre módulos y batería), para que no se sobrecargue la batería. 
Las ventajas de este tipo de regulador son la sencillez, reducido peso y el precio. La 
desventaja principal es la pérdida de rendimiento con respecto a reguladores MPPT, 
es decir un regulador PWM va a extraer menos energía de un campo fotovoltaico 
que un regulador MPPT, por lo cual se necesitan más módulos fotovoltaicos para 
sacar la misma producción. 
 Reguladores MPPT 
Un regulador MPPT lleva incorporado un seguidor del punto de máxima potencia 
Maximum Power Point Tracking = MPPT) y un convertidor CC-CC (transformador de 
corriente continua de más alta tensión a corriente continua de más baja tensión - 
para la carga de la batería). El MPPT se encarga de trabajar en la entrada de los 
módulos fotovoltaicos a la tensión que es más conviene. 
Las ventajas de un regulador MPPT frente a uno PWM: 
 Saca más rendimiento de los módulos fotovoltaicos. 
 
 Permite emplear módulos fotovoltaicos que no se pueden emplear con 
reguladores PWM (por cuestiones de incompatibilidad de la tensión del panel 
con la de la batería). 
 
33 
 
 Permite trabajar a mayor tensión en el campo fotovoltaico disminuyendo 
caídas de tensión respectivamente permitiendo emplear cables de menor 
sección. 
 
 Mantenimiento básico del regulador 
El regulador de carga no necesita mantenimiento. Todos los componentes del 
sistema PV deben comprobarse como mínimo una vez al año, de acuerdo con las 
indicaciones de los respectivos fabricantes. Hay que tener en cuenta las siguientes 
acciones: 
 Asegurar la ventilación del disipador de calor. 
 Comprobar los dispositivos de descarga de tracción. 
 Comprobar que las conexiones estén firmemente instaladas. 
 Apretar los tornillos, si hiciera falta. 
 
 Batería 
La energía eléctrica producida por los módulos puede seguir dos caminos: 
consumirse en el momento o acumularse. Para poder disponer de esta energía 
fuera de las horas de luz o durante periodos prolongados de mal tiempo, es 
necesario instalar acumuladores, cuya misión es almacenar la energía producida 
por el generador y mantener constante el voltaje de la instalación. 
En una batería hay que tener en cuenta tres consideraciones técnicas: La capacidad de descarga: La capacidad de una batería es la cantidad 
máxima de energía eléctrica que puede llegar a suministrar desde su carga 
plena a su descarga completa. Dicho en fórmula física: sería el producto de 
la intensidad por el tiempo de descarga. 
 
 La profundidad de descarga: Existen dos tipos de baterías desde el punto de 
vista de la profundidad de descarga, las baterías de descarga superficial y 
las de descarga profunda. En las instalaciones de cualquier tipo de energía 
renovable, solamente se utilizan las baterías de descarga profunda. La 
profundidad de descarga se refiere al tanto por ciento que se utiliza de la 
capacidad de la batería en un ciclo de carga y descarga. 
 
- Descarga superficial: Este tipo de batería tienen una descarga media que no 
supera el 15%, pero puede llegar al 50%. 
 
- Descarga profunda: Estas baterías tienen una descarga media de un 25%, 
pudiendo llegar al 80%. 
 
34 
 
 Ciclos de una batería: Un ciclo es el tiempo transcurrido desde una carga 
completa hasta una descarga de la batería. La vida útil de una batería se 
mide en cantidad de ciclos que puede llegar a soportar. El fabricante está 
obligado a indicar el número de ciclos de la batería y la profundidad de la 
descarga, así como la nomenclatura que hemos observado anteriormente. 
 
 Mantenimiento básico de la batería 
 
 Verificar que el local de ubicación de las baterías de acumulación esté bien 
ventilado y que las baterías se encuentren protegidas de los rayos solares. 
 
 Mantener el nivel de electrólito en los límites adecuados (adicionar 
solamente agua destilada cuando sea necesario para reponer las pérdidas 
ocasionadas durante el gaseo). 
 
 Limpiar la cubierta superior de la batería y proteger los bornes de conexión 
con grasa antioxidante para evitar la sulfatación. 
 
 Verificar que los bornes de conexión estén bien apretados. 
 
 Verificar que el uso de las baterías sea el adecuado y que su estructura de 
soporte esté segura y en buen estado. 
En promedio, una Batería de ciclo profundo puede llegar a cumplir 2500 ciclos 
durante su vida útil, descargando y cargando su energía lenta, pero 
constantemente. Esto equivale a aproximadamente a 10 años de vida útil. Sin 
embargo, cada caso es particular. 
“En general, las variables que determinan la vida útil de una batería de ciclo 
profundo vienen dadas por condiciones de uso, mantenimiento a la que es 
sometida, como han sido los procesos de carga y descarga a lo largo del tiempo, 
condiciones Atmosféricas Extremas: Calor, Humedad, Salinidad, etc.” (2013) [6] 
 Inversor 
Dispositivo que se encarga de convertir la corriente continua de la instalación 
fotovoltaica en corriente alterna para la alimentación de los receptores que trabajan 
con corriente alterna. 
 Tipos de inversores 
 
 Inversores de conmutación natural 
35 
 
También son conocidos como inversores conmutados por la red, por ser esta la que 
determina el fin del estado de conducción en los dispositivos electrónicos. Su 
aplicación es para sistemas fotovoltaicos conectados a la red. Actualmente están 
siendo desplazados por los inversores de conmutación forzada tipo PWM, conforme 
se desarrollan los transistores de tipo IGBT para mayores niveles de tensión y 
corriente. 
 Inversores de conmutación forzada o autoconmutados 
Sirven para sistemas fotovoltaicos aislados. Permiten generar CA mediante 
conmutación forzada, que se refiere a la apertura y cierre forzados por el sistema de 
control. Pueden ser de salida escalonada o de modulación por anchura de pulsos 
(PWM), con los que se pueden conseguir salidas prácticamente senoidales y por 
tanto con poco contenido de armónicos. 
 Mantenimiento básico del inversor 
 
 Verificar que el área de ubicación del inversor se mantenga limpia, seca y 
bien ventilada. 
 Verificar que el inversor esté protegido de los rayos solares. 
 Comprobar que el inversor funciona adecuadamente y que no se producen 
ruidos extraños dentro de él. En caso de que la operación sea defectuosa o 
no funcione, contactar al personal especializado. 
 
 Aerogenerador 
Un aerogenerador es un generador eléctrico movido por una turbina accionada por 
el viento. Están formados normalmente por dos o tres palas aerodinámicamente 
diseñadas para la captura de la máxima cantidad de viento posible, que al rotar 
convierten la energía cinética del viento en potencia mecánica que mueve un 
generador que produce energía eléctrica de forma limpia y no contaminante. Una 
carcasa de protección es la que une el rotor, el generador y la cola, la cual es la 
encargada de alinear al rotor en la dirección en la que sopla al viento. En la figura 5 
podemos ver la estructura de un aerogenerador y las partes que lo componen. 
Figura 5. Estructura básica de un aerogenerador 
 
 
36 
 
Fuente: Evaluación de costos ERNC energía eólica Pontificia Universidad católica 
de Chile [7] 
Características 
Los aerogeneradores tienen una serie de características. Las más importantes son: 
 Velocidad de arranque: Es la velocidad que tiene que alcanzar el viento para 
que las palas del aerogenerador comiencen a girar y este comience a 
producir energía. 
 
 Velocidad nominal: Es la velocidad del viento a la cual un aerogenerador 
genera su potencia nominal. 
 
 Velocidad máxima: Es la máxima velocidad de viento que soporta el 
aerogenerador sin sufrir daños. 
A velocidades comprendidas entre la velocidad de arranque y la velocidad nominal, 
el aerogenerador proporcionara una energía que será, en general, proporcional al 
cuadrado de la velocidad del viento. A velocidades de viento muy altas el 
aerogenerador se paraliza para evitar averías y deja de suministrar energía. 
La vida útil estimada de un generador eólico es de 20 a 25 años. La expectativa de 
vida se puede prolongar a medida que la tecnología continúe madurando. Sin 
embargo, debido a la juventud de la industria y la repotenciación de las plantas con 
la última tecnología de turbinas, pocas turbinas han existido el tiempo suficiente 
como para poner a prueba esta suposición. [7] 
 Mantenimiento básico del aerogenerador 
El mantenimiento del aerogenerador se enfoca en dos partes importantes, el 
primero es la inspección visual de sus partes y componentes, como segunda 
instancia se debe asegurar la debida lubricación de engranes y acoples 
periódicamente, esto garantiza el cumplimiento de la vida útil del aerogenerador y 
disminuye las perdidas en cuanto a la producción de energía. 
 
1.3. Oferta 
 
1.3.1. Distribución, tipología de oferentes y condiciones de ofertas futuras. 
Para dar solución al proyecto se encuentran diferentes alternativas en el mercado 
como: una planta eléctrica a gasolina o diésel, conectarse a la red eléctrica más 
cercana y el uso de energías alternativas. A continuación se analizan algunas de 
ellas teniendo en cuenta los mecanismos a utilizar para satisfacer al cliente como 
37 
 
son fuentes de energía, contaminación, accesibilidad, montaje, mano de obra y 
recursos. Entre los productos que se encuentran en la oferta del mercado se 
analizan los diferentes tipos de plantas y su funcionamiento y el costo que genera 
junto con su capacidad para suplir el sistema. Se realiza un amplio análisis del costo 
ambiental según las diferentes alternativas que puede ir desde la producción de CO2 
hasta normatividad y aspectos legales y ambientales. 
 
1.3.2. Planta diésel. Además de las desventajas económicas que implica sostener 
el abastecimiento de energía eléctrica por medio de una planta diésel a largo plazo, 
se debe resaltar el impacto ambiental que este tipo de sistemas ocasiona, más aun 
en áreas protegidas como el parque natural Tayrona. Ver capítulo “3.4. aspectos 
legales y ambientales” 
Actualmente en el mercado hay una gran cantidad de oferentes y una gran variedad 
de plantas que pueden suministrarenergía con base en combustible, ya sea diésel o 
gasolina. La principal característica de este método es el uso de combustible para 
su funcionamiento. De esta forma la generación de energía eléctrica dependerá 
básicamente de este producto, su accesibilidad y precio, además del mantenimiento 
y personal calificado que realice el mismo. Hoy en día, el mercado ofrece diferentes 
tipos de plantas que se acomodan a cada necesidad del cliente, estas tienen 
características y mecanismos de funcionamiento propios. 
Un generador eléctrico es una máquina, diseñada para la producción de 
energía eléctrica, compuesta de dos partes fundamentales: un motor mecánico 
que a su vez se encuentra conectado a un alternador, en la que la energía 
mecánica, producida en el motor, se transforma en energía eléctrica a través 
del alternador. 
Dicha transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre 
los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura, también llamada 
estator, que cuenta con diversas partes: El estator, armadura metálica cubierta 
en su interior por unos hilos de cobre, que forman diversos circuitos; y el rotor, 
parte interna del estator que gira accionado por la turbina. Formado por un eje y 
por unos circuitos, que se transforman en electroimanes cuando se les aplica 
una pequeña cantidad de corriente. 
Cuando el rotor gira a gran velocidad, debido a la energía mecánica aplicada en 
las turbinas, se producen unas corrientes en los hilos de cobre del interior del 
estator. Estas corrientes proporcionan al generador la denominada fuerza 
38 
 
electromotriz, capaz de producir energía eléctrica a cualquier sistema 
conectado a él. (Como elegir un generador eléctrico. Leroy Merlín, 2013) [8] 
Los generadores AVR son los generadores eléctricos con regulador automático de 
tensión, indicados para la utilización de aparatos electrónicos. En este caso la 
regulación del voltaje se realiza mediante un condensador, ofreciendo una 
estabilidad de corriente con variaciones inferiores al 2%, suficiente para la mayoría 
de los equipos electrónicos. 
 
Figura 6. Generador eléctrico 
 
 
Fuente: Como elegir un generador eléctrico. Leroy Merlín, 2013 [8] 
 Ventajas y desventajas de los generadores eléctricos diésel 
 
- Mayor autonomía (incluso sin necesidad de red eléctrica) 
- Repostaje más cómodo 
- Recomendable para largos periodos de uso y embarcaciones 
- Nivel de ruido alto 
- Mayor costo 
 
 
 Ventajas de los generadores eléctricos gasolina 
 
- De 2 o 4 tiempos (pistones), el primero indicado para la iluminación, mientras 
el segundo soporta mayor carga eléctrica. 
- Recomendable para periodos cortos (horas, días…) 
- Óptimos para el uso particular 
- Nivel de ruido bajo 
- Menor peso que el diésel 
- Reparaciones menos costosas 
- Mayor consumo 
 
Con base en lo anterior y según la Tabla 4 que muestra una carga de 2440 W, se ve 
que la mejor opción en el mercado es un generador eléctrico AVR diésel monofásico 
de 3000 Watts y se evalúa la ficha técnica de una planta marca Sokan la cual sirve 
para satisfacer la demanda requerida. (Ver anexo 1.f) 
39 
 
De acuerdo a la tasa e indicadores económicos del año 2012, [8]. Asumiendo que el 
costo del litro de ACPM es $2.210 teniendo en cuenta el consumo de combustible 
de la máquina (1,3 litro/hora a potencia nominal 2300W) y el consumo promedio de 
energía mensual del refugio con un valor de 241.25 kWh (obtenido de los datos de 
la Tabla 6.), se pude calcular el valor de la energía eléctrica generada 
mensualmente el cual corresponde a $301.353. Lo que representa un costo anual 
de $3’616.233. 
𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝐷𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙 =
241,25 𝑘 𝑊ℎ∗1,3
2,3 𝑘 𝑊ℎ
($ 2.210) 𝑋 12 𝑚𝑒𝑠𝑒𝑠 =
$ 3′616.233 (1) 
𝑃𝑟𝑒𝑐𝑖𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑔𝑎𝑙𝑜𝑛 𝐴𝐶𝑃𝑀 = $ 8.375,73 
Este costo varía de acuerdo al comportamiento económico del petróleo y el ACPM 
que fluctúa a lo largo del año, pero que en las últimas décadas ha tenido un 
aumento considerable, La Figura 7 muestra esta fluctuación en la última década. 
Figura 7. Indicadores económicos del precio anual ACPM en Bogotá. 
 
 
Fuente: Ministerio de Minas y Energía -Unidad de Planeación Minero Energética 
(UPME) Indicadores económicos del precio anual ACPM en Bogotá [9] 
 Cantidad de CO2 emitido por la planta eléctrica: Teniendo en cuenta la 
cantidad de energía a producir y el combustible necesario, se puede establecer la 
cantidad de dióxido de carbono emitida por la planta de la siguiente forma: 
Un litro de combustible diésel produce 2,65 Kg de CO2, es decir que para este 
sistema que necesita 136,36 litros al mes se generan 361,354 Kg de CO2 y 
4337,248 Kg al año. Si se tiene en cuenta que el estudio se realiza a 20 años 
(debido a la vida útil del aerogenerador) aparece la cifra de 86725 Kg de dióxido de 
carbono o 87 Ton aproximadamente durante este periodo. 
40 
 
1.3.3. Red de distribución eléctrica. Esta alternativa no es tenida en cuenta para 
el estudio de factibilidad ya que el Parque Nacional Natural Tayrona esta cobijado 
por normas que no permiten la construcción de este tipo de infraestructuras (ver 
numeral 3.4. Aspectos legales y ambientales). De esta forma la única alternativa que 
se analiza en este estudio es el uso de la planta diésel como una solución aplicable 
a pesar que no cumple completamente con las normas. 
 
1.4. Producto o servicio 
 
1.4.1. Identificación del servicio. El servicio que se ofrece es la energía eléctrica, 
esta se debe a la transformación y al aprovechamiento de la energía que tienen 
algunos materiales y/o recursos naturales. Su medición se hace de acuerdo a la 
cantidad de trabajo que realiza en un determinado tiempo (Kilowatts*hora). Sus 
principales usos son el abastecimiento industrial, residencial y comercial, que 
finalmente llegara a los equipos y dispositivos que lo requieran. En este caso 
específico, la electricidad alimentará cada una de las cargas que se encuentran en 
nuestro sistema y brindará a sus habitantes suministro de energía para iluminación y 
dispositivos electrónicos. 
 
 Especificaciones técnicas. Para determinar la calidad y características 
adecuadas del servicio, se tiene en cuenta la resolución 070 de 1998 y 024 de 
2005 de la Comisión Reguladora de Energía y Gas (CREG), a pesar que no son 
aplicables para zonas no interconectadas, sí estipulan parámetros básicos para 
asegurar el buen funcionamiento de los dispositivos que hacen uso de 
electricidad; aspectos como frecuencia, forma de la onda y variación de tensión 
son tratados y estandarizan los rangos que permiten optimizar y certificar el 
funcionamiento del sistema. [10] 
 
 
1.4.2. Durabilidad. El ciclo de vida útil de la prestación del servicio de suministro 
de energía eléctrica del sistema depende netamente de la durabilidad de los 
dispositivos que lo componen. Teniendo en cuenta que la principal limitante y con 
menor ciclo de vida útil son las baterías, el suministro de energía se vería en 
primera medida interrumpido hasta los dos mil quinientos ciclos de carga y descarga 
que pueden encontrarse en un rango de 10 años, dependiendo del comportamiento 
del consumidor. Esto sugiere que para asegurar continuidad del suministro se debe 
efectuar el cambio o mantenimiento de las baterías. 
 
1.4.3. Productos sustitutos. Entendiendo que la electricidad satisface diferentes 
necesidades cabe resaltar que en este proyecto solo la iluminación encuentra un 
producto sustituto en el mercado, ya que las otras necesidades hacen un uso directo 
41 
 
de la energía eléctrica para alimentar electrodomésticos y sistemas electrónicos. 
Con base en este principio, se pueden encontrar en el mercado diferentes 
alternativas o productos de iluminación como: velas, linternas y lámparas de 
diferentes combustibles (queroseno, parafina, alcohol, gas, aceite, etc), de estos 
productos solo algunos de ellos son realmente viables