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UNIVERSIDAD NACIONAL “PEDRO RUIZ GALLO” ESCUELA DE POSTGRADO MAESTRÍA EN CIENCIAS DE LA INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA “METODOLOGÍA PARA DESARROLLAR PROYECTOS DE ELECTRIFICACIÓN RURAL MEDIANTE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS TIPO 1 USANDO HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES Y PLATAFORMAS WEB, EN LA REGIÓN LAMBAYEQUE” TESIS PRESENTADA PARA OPTAR EL GRADO ACADÉMICO DE MAESTRO EN CIENCIAS DE LA INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA CON MENCIÓN EN ENERGÍA AUTOR: Ing. JULIO CESAR FERNÁNDEZ MORALES ASESOR: Mg. JONY VILLALOBOS CABRERA LAMBAYEQUE - PERÚ 2019 2 “METODOLOGÍA PARA DESARROLLAR PROYECTOS DE ELECTRIFICACIÓN RURAL MEDIANTE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS TIPO 1 USANDO HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES Y PLATAFORMAS WEB, EN LA REGIÓN LAMBAYEQUE” PRESENTADO POR: _____________________________________ Ing. JULIO CESAR FERNÁNDEZ MORALES AUTOR _______________________________ Mg. JONY VILLALOBOS CABRERA ASESOR APROBADO POR: ____________________________________ Dr. ANIBAL JESUS SALAZAR MENDOZA PRESIDENTE __________________________ Mg. AMADO AGUINAGA PAZ SECRETARIO __________________________ Mg. FREDY DÁVILA HURTADO VOCAL 3 DEDICATORIA A mi Dios misericordioso, por darme la sabiduría y las fuerzas necesarias para concretar esta meta que representa una etapa más en mi formación profesional. A mis hijos Jhersson, Cesar, Natzumi y Aleshka por ser los seres que motivan mi existencia cada día y me brindan las fuerzas para lograr mis metas. Con cariño, a mis padres Julián y Manuela, por haberme educado con valores, con amor al trabajo, base fundamental en todo ser humano para ser personas de bien y de éxito. A mi esposa Melisa, por su paciencia, comprensión y por acompañarme en todos este tiempo de difícil camino. 4 AGRADECIMIENTOS Agradecer a mi alma mater Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo, por recibirme en sus aulas para formarme con éxito como ingeniero mecánico electricista. Al M.Sc. Ing. Jony Villalobos Cabrera, asesor de la tesis, por sus aportes y consejos en la realización de esta tesis. A mis compañeros de postgrado, por su compañerismo e intercambio de conocimientos y experiencias profesionales. A mis amigos y colegas, por su apoyo desinteresado y empuje que me motiva a enfrentar nuevos retos cada día. 5 INDICE RESUMEN ............................................................................................................. 7 ABSTRACT ............................................................................................................. 9 INTRODUCCION ........................................................................................................ 9 CAPITULO I: ANALISIS DEL OBJETO DE ESTUDIO Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ....................................................................................... 14 1.1. Realidad Problemática .................................................................................... 14 1.2. Formulación del Problema .............................................................................. 15 1.3. Objetivo General ............................................................................................. 16 1.4. Objetivos Específicos...................................................................................... 16 1.5. Justificación e Importancia ............................................................................ 178 1.6. Hipótesis ......................................................................................................... 18 1.7. Variables ......................................................................................................... 18 1.8. Marco Metodológico ....................................................................................... 18 CAPITULO II: MARCO TEORICO ............................................................................ 21 2.1. Energía solar .................................................................................................. 21 2.2. Instalación RER Autónoma Tipo 1- ................................................................. 26 2.3. Instalación RER Autónoma Tipo 2 .................................................................. 27 2.4. Instalación RER Autónoma Tipo 3 .................................................................. 28 2.5. Proyecto de Electrificación Rural con Recursos Energéticos Renovables...... 30 2.6. APP para Identificación y/o Verificación de Usuarios Nuevos: ORUXMAP .... 32 2.7. APP CANDWI para Instalación de SFV .......................................................... 41 2.8. APP de Constatación del Programa Masivo Fotovoltaico: FISE ................... 70 2.9. Plataforma Web CANDWI ............................................................................... 70 2.10. Plataforma Web de Monitoreo y Gestión del Programa Masivo Fotovoltaico FISE-SFV. ....................................................................................................... 80 2.11. Plataforma Satelital para el SPOT GEN 3. ................................................... 97 CAPITULO III: APLICACIÓN DE LAS TECNOLOGIAS COMPUTACIONALES ... 109 3.1. Generación de la Necesidad ......................................................................... 109 3.2. Planteamiento de la Solución ....................................................................... 112 3.3. Resultados .................................................................................................... 126 6 CAPITULO IV: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................. 129 CONCLUSIONES: ............................................................................................... 129 RECOMENDACIONES: ...................................................................................... 130 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ....................................................................... 132 ANEXOS INDICE DE TABLAS Tabla 1: Variables ..................................................................................................... 18 Tabla 2: Cantidad de Usuarios Padrón Contractual-Región Lambayeque ................ 19 Tabla 3: Relación de CPP con Beneficiarios que no cuentan con servicio eléctrico . 20 Tabla 4: Promedio mensual de insolación incidente sobre una superficie horizontal 24 Tabla 5: Actividades del PROCESO 1 ...................................................................... 84 Tabla 6: Actividades del PROCESO 2 ...................................................................... 86 Tabla 7: Actividades del PROCESO 3 ...................................................................... 94 Tabla 8: Actividades del PROCESO 4 ...................................................................... 97 Tabla 9: Relación de CPP del distrito de Cañaris para instalar SFV ....................... 111 Tabla 10: Formulario de usuarios nuevos con información de campo .................... 117 Tabla 11: Formulario de usuarios nuevos con datos de TRE .................................. 117 Tabla 12: Verificación de usuarios nuevos e instalación de SFV tipo 1-Cañaris ..... 128 file:///E:/tesis%20maestria%20mayo%202018/TESIS.docx%23_Toc8249511 file:///E:/tesis%20maestria%20mayo%202018/TESIS.docx%23_Toc8249513 file:///E:/tesis%20maestria%20mayo%202018/TESIS.docx%23_Toc8249518 file:///E:/tesis%20maestria%20mayo%202018/TESIS.docx%23_Toc8249519 file:///E:/tesis%20maestria%20mayo%202018/TESIS.docx%23_Toc8249520 file:///E:/tesis%20maestria%20mayo%202018/TESIS.docx%23_Toc8249521 7 RESUMEN Desde el año 2008 existe un marco jurídico en el Perú que promueve la inversión para la generación de electricidad con el uso de energías renovables y esa través de subastas de proyectos con Recursos Energéticos Renovables (RER) que inversionistas vienen participando en las fases de diseño, construcción, operación y mantenimiento de proyectos RER. El gobierno peruano a través de la Dirección General de Electrificación Rural (DGER) del Ministerio de Energía y Minas, viene desarrollando proyectos de electrificación rural con sistemas fotovoltaicos a zonas aisladas no conectadas a la red eléctrica pública, para luego ofrecerlos a empresas inversionista para su instalación y puesta en operación comercial; pero muchos de estos proyectos presentan un padrón de beneficiarios ineficiente, pues muchos usuarios considerados libres no son incluidos en el proyecto original y otros se ubican en zonas restringidas, planos de ubicación de usuarios con información georeferenciada incompleta. En el año 2010 se hizo masivo la instalación de sistemas fotovoltaicos domiciliarios tipo 1, 2 y 3; pero no se encontró registro detallado de dichas instalaciones, que dificultó las labores de operación y mantenimiento en la etapa de operación comercial, pues muchos de estos sistemas se encontraban con equipos fuera de funcionamiento, inexistentes e inoperativos. Actualmente las empresas administradoras como Electronorte S.A, Electronoroeste S.A, Hidrandina S.A, responsables de la operación comercial de estos sistemas fotovoltaicos, vienen ofertando la verificación de operatividad de sistemas fotovoltaicos, pero la ubicación e identificación de instalaciones para su verificación se hace difícil al no contar con una data de rastreo georeferenciada veraz y eficiente. En el desarrollo de este trabajo; presentamos la metodología y procedimientos para desarrollar proyectos de electrificación rural con sistemas fotovoltaicos domiciliarios tipo 1, usando herramientas computacionales como aplicativos APP y plataformas web, que contribuyan a identificar usuarios libres, mejorar la eficiencia de los padrones de beneficiarios, acceder a toda la información de las instalaciones 8 ejecutadas, disponer de una base de datos de rastreo satelital de las instalaciones ejecutadas y contar con un registro de fallas y solicitud de servicios; que garanticen la sostenibilidad de estos proyectos. 9 ABSTRACT Since 2008, there is a legal framework in Peru that promotes investment for the generation of electricity through the use of renewable energies and it is through auctions of projects with Renewable Energy Resources (RER) that investors are participating in the design phases, construction and operation and maintenance of RER projects. The Peruvian government, through the General Directorate of Rural Electrification (DGER) of the Ministry of Energy and Mines, has been developing rural electrification projects with photovoltaic systems to isolated areas not connected to the public electricity grid, and then offer them to investment companies for their installation and start-up of commercial operation; but many of these projects present an inefficient pattern of beneficiaries, since many users considered free are not included in the original project and others are located in restricted areas, user location plans with incomplete georeferenced information. In the year 2010 the installation of home photovoltaic systems type 1, 2 and 3 became massive; but no detailed record of these facilities was found, which hindered the operation and maintenance tasks in the commercial operation stage, since many of these systems were out of operation, nonexistent and inoperative. Currently the management companies such as Electronorte SA, Electronoroeste SA, Hidrandina SA, responsible for the commercial operation of these photovoltaic systems, have been offering verification of the operation of photovoltaic systems, but the location and identification of facilities for verification is difficult because they do not count with a true and efficient georeferenced tracking data. In the development of this work; we present the methodology and procedures to develop rural electrification projects with type 1 home photovoltaic systems, using computational tools such as APP applications and web platforms, which help to identify free users, improve the efficiency of the beneficiary registers, access all the information of the installations executed, have a database of satellite tracking of the executed facilities and have a registry of failures and requests for services; that guarantee the sustainability of these projects. 10 INTRODUCCION El Ministerio de Energía y Minas (MEM) adquirió en 1995/6 250 SFVD (panel FV de 50 Wp, batería sellada de 100 Ah, regulador de carga, 3 lámparas fluorescentes de 9 W) vía licitación internacional. Estos SFVD fueron instalados por personal del mismo MEM en diferentes comunidades del país, mayormente en la selva (p.ej. en San Francisco, Yarinacocha), pero también en el altiplano (p.ej. en las islas de los Uros, y en Huancho, Huancané). En cada comunidad se han instalado una a tres docenas SFVD. Parece que los objetivos de este proyecto no estuvieron bien claros y menos la forma como sería organizado. Inicialmente el MEM planteó que el proyecto debía incentivar a empresarios privados para invertir en proyectos fotovoltaicos bajo un esquema de mercado. Finalmente se optó por dar al proyecto un objetivo social, mejorando las condiciones de vida de campesinos y nativos de la selva, pidiendo al beneficiario solamente una contribución para los costos de mantenimiento del SFVD a su disposición. El MEM optó por mantener la propiedad de todos los SFVD e involucrar a los gobiernos regionales en la organización en cada localidad beneficiada de una “asociación de electrificación solar”, integrada por todos los usuarios de los SFVD y responsable del control y mantenimiento de los SFVD. Los interesados en obtener un SFVD debían inscribirse en la asociación y pagar una cuota inicial determinada por el MEM en base a su apreciación del nivel económico de la población (en la práctica varió entre 10 y 100 Soles; 1996: 1US$ = 2,7 Soles) y después era previsto un pago mensual (5 - 10 Soles). La directiva de la asociación, con supervisión del gobierno regional, administraría estos fondos, que deberían ser usados exclusivamente para dar mantenimiento a los SFVD. No hay mayor información si estos pagos se han realizados con regularidad hasta la fecha. En 1997 el MEM ha importado 1200 SFVD adicionales (CIF $430/SFVD: panel de 50 Wp, batería sellada de 100 Ah, 3 fluorescentes de 9 W, controlador de carga, etc.). El MEM había decidido instalar estos SFVD en comunidades de la selva norte y parece que se buscaba un mecanismo similar al descrito en el párrafo anterior para administrar los SFD. Una descripción de estas actividades se encuentra en el 11 trabajo de Mijail Carrasco: "Electrificación fotovoltaica de la comunidad selvática de San Francisco". Publicado en CER UNI; http://www.uni.edu.pe/publicaciones/libros. Sin embargo, la mayor parte de estos SFVD quedaba en los almacenes del MEM en Lima, formando la base del proyecto del CER-UNI. En las zonas rurales, solo el 70 % de la población tiene acceso continuo a la red eléctrica esa es la razón por la que el gobierno peruano se ha comprometido a solventar las carencias en la red eléctrica antes del final del próximo decenio. En Perú, el acceso a la energía resulta problemático debido a distintos factores, sobre todo geográficos, como la distancia entre las distintas localidades situadas en las zonas más remotas e inaccesibles, así como el aislamiento de la población ligado a la carencia o insuficiencia de las vías de comunicación. La falta de infraestructuras viales ha impedido, de hecho, la inversión privada en proyectos ligadosa la electrificación rural. Este es el principal motivo que ha llevado a la intervención del estado. El gobierno peruano se propone reducir el déficit eléctrico que afecta a todo el territorio nacional a partir de la instalación de 500.000 sistemas fotovoltaicos off grid (paneles solares con almacenamiento), cuyo funcionamiento está garantizado por 15 años. El Plan Nacional de Electrificación Rural se propone llevar la electricidad a las poblaciones más aisladas a través de la instalación de equipos alimentados con fuentes energéticas renovables (en particular, un sistema constituido por un panel fotovoltaico dotado de almacenamiento o sistema RER, “Recursos Energéticos Renovables”). Este plan tiene como objetivo proporcionar iluminación para el interior de las viviendas y electricidad en centros hospitalarios o de primeros auxilios, así como a las escuelas o centros de enseñanza / formación. Gracias a la instalación de estos módulos, se logrará que la electrificación en las zonas rurales llegue hasta el 96 % en poco menos de cinco años. Un resultado http://www.uni.edu.pe/publicaciones/libros 12 extraordinario muy poco costoso, tanto en términos económicos como de contaminación, obtenido en un período de tiempo muy inferior al que sería necesario para adecuar y expandir las líneas eléctricas tradicionales. Una parte importante de este proceso se ha puesto en manos de la sociedad Ergon Perú (del grupo Tozzi Green) ERGON PERÚ se ha adjudicado los Contratos de Inversión para el suministro de energía eléctrica de fuentes energéticas renovables en áreas no conectadas a la red en la zona septentrional, central y meridional del Perú, mediante una licitación organizada por el Ministerio de Energía y Minas. El objetivo de la intervención de Ergon consiste en el suministro de energía eléctrica a las viviendas mediante sistemas alimentados con fuentes energéticas renovables para satisfacer las necesidades energéticas en relación con la iluminación y los sistemas de información (radio y televisión). Los beneficiados serán unas 220.000 familias de las zonas rurales de todo el país, incluidas escuelas y estructuras sanitarias ubicadas en los centros habitados más aislados, que actualmente carecen de una red eléctrica pública. Existen herramientas computacionales para diseñar y simular sistemas fotovoltaicos autónomos, para el cálculo de coordenadas solares y la estimación de irradiación solar horaria; sin embargo, también existen aplicativos APP de uso libre que suelen usarse para deportes; pero que podrían usarse en las diferentes etapas del desarrollo de proyectos de electrificación rural con sistemas fotovoltaicos domiciliarios; como el ORUXMAPS que es una aplicación que sirve para determinar posiciones geográficas usando un dispositivo telefónico que sea capaz de detectar la señal de los satélites de Posicionamiento Global, más conocidos como GPS. Es una aplicación que una vez instalado, NO requiere conexión telefónica, es decir, funciona en zonas donde no hay red, incluso, se puede usar en teléfonos sin línea. Es una aplicación para uso exclusivo en teléfonos o tablets con sistema operativo Android, y se podría usar en la fase de estudio para verificar usuarios libres para electrificación con SFVD; otro aplicativo que podríamos usar en la fase de construcción es el aplicativo CANDWI, es una aplicación móvil off-line para instalación de equipos fotovoltaicos a los beneficiarios, estos datos obtenidos con la aplicación son administrados por una plataforma web, en la que se puede 13 configurar a los beneficiarios, equipos, además controla la instalación de los equipos a cada usuario; y la plataforma de monitoreo de activos TRACKING SOLUTIONS que permite gestionar datos de trazos de ruta para instalación de SFVD, muy útil para la etapa de operación y mantenimiento. Este trabajo se compone de tres capítulos y una sección para conclusiones y recomendaciones. En el Capítulo I, se plantea la problemática encontrada en el desarrollo de Proyectos de Electrificación Rural con Sistemas Fotovoltaicos, que lleva a excluir a muchos usuarios libres de contar con servicio eléctrico, a reportar un alto índice de inoperatividad de sistemas fotovoltaicos existentes y a que los usuarios perciban que no son atendidos oportunamente por las empresas administradoras; haciendo que los proyectos no sean sostenibles en el tiempo, por falta de recaudación por las empresas administradoras. En el Capítulo II, se presenta toda la información necesaria que sustentan la estructuración del marco teórico, como fundamento conceptual para el desarrollo de la tesis. En el Capítulo III, se evalúa la aplicación de los diversos aplicativos móviles y plataformas web usados en cada una de las fases que comprende un Proyecto RER con sistemas fotovoltaicos; así mismo, se desarrolla la metodología y se analizan los resultados a través del cálculo de eficiencia de padrón de beneficiarios, de porcentaje de registro de instalaciones y el porcentaje de operatividad de las instalaciones. 14 CAPITULO I: ANALISIS DEL OBJETO DE ESTUDIO Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1. Realidad Problemática En el distrito de Cañaris, perteneciente a la provincia de Ferreñafe, departamento de Lambayeque; existen centros poblados con familias que no cuentan con servicio eléctrico, siendo complicada su implementación a través de redes eléctricas convencionales ya que las redes de media y baja tensión se encuentran muy distantes superando en muchos casos las decenas de kilómetros. Desde hace muchos años, los pobladores de estos centros poblados han utilizado como fuentes de iluminación, velas, mecheros y usos esporádicos de baterías y pequeños grupos electrógenos en algunas viviendas. La concesionaria eléctrica Electronorte S.A. no tiene incluido dentro de sus planes de electrificación a pesar de estar dentro de su área de concesión eléctrica, por ser usuarios “dispersos” en unos casos o “muy dispersos” en otros o por ser zonas aisladas sin caminos de acceso vehicular. También estas localidades, ven muy lejano las posibilidades de ser electrificados, porque existen barreras de tipo técnico, por los escasos estudios de diseño de sistemas de generación con energías renovables; barreras de tipo económico, por los elevados costos de inversión en sistemas de generación con energías renovables en relación a los costos promedios a electrificación convencional mediante la ampliación de redes eléctricas de servicio público. La electrificación en estas zonas aisladas, dispersas y muy dispersas, tienen diversas soluciones con el uso de fuentes renovables de acuerdo al potencial existente en cada lugar, de esta forma son aplicables en estas zonas la generación eólica, fotovoltaica o una combinación de ambos eólica- fotovoltaica, siendo alternativas sustentables. Actualmente el Ministerio de Energía y Minas, a través de la Dirección General de Electrificación Rural (DGER), está diseñando para estos centros poblados, proyectos de Electrificación Rural con Sistemas Fotovoltaicos Domiciliarios tipo 1, tipo 2 y tipo 3; pero presentan el gran inconveniente que 15 en la fase de construcción, se verifica que el padrón de beneficiarios logra alcanzar una eficiencia por debajo del 10% y durante la etapa de operación y mantenimiento, un gran número de sistemas fotovoltaicos están inoperativos, las solicitudes de servicio de los usuarios nunca llegan a ser atendidas por las empresas administradoras y no existe una gestión de información que garantice la sostenibilidad del proyecto. El interés de este estudio es plantear una metodología para desarrollar proyectos de electrificación rural con sistemas fotovoltaicos domiciliarios, incluyendo herramientas computacionales y equipos adecuados, que permita hacerlos eficientes y operativosatendiendo oportunamente los requerimientos de los beneficiarios. 1.2. Formulación del Problema En la Región Lambayeque, específicamente en el distrito de Cañaris, existen centros poblados donde las redes eléctricas provenientes del Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN), no han llegado por lo alejado que estas se encuentran de las redes eléctricas de Transmisión y Distribución, entonces la única forma que tienen los pobladores de estos lugares es la utilización de medios artesanales de iluminación como el uso de velas, mecheros, baterías y/o pequeños grupos electrógenos. Entonces una alternativa sustentable de solución para estos lugares es el uso de fuentes de energía renovable, como la radiación solar en el uso de Sistemas de Generación Fotovoltaica. El problema central es la falta de suministro de energía eléctrica a los centros poblados aislados, la inoperatividad de los sistemas fotovoltaicos existentes y la falta de atención a las solicitudes de servicios de los usuarios; problemas que podrían resolverse en tiempo oportuno si las entidades públicas y privadas que desarrollan proyectos RER, incluyeran en el desarrollo de estos proyectos RER, herramientas computacionales como los aplicativos móviles y plataformas web, que facilitarían de manera correcta la identificación de usuarios libres, a registrar datos de las instalaciones, gestionar información útil y oportuna para mantener operativos los sistemas y hacerlos sostenible en el tiempo. 16 1.3. Objetivo General El objetivo general de este estudio es plantear una metodología y procedimientos para desarrollar proyectos de electrificación rural con sistemas fotovoltaicos en el distrito de Cañaris, usando aplicativos móvil y plataformas web que permitan registrar datos e información de SFVD y administrar esta información en tiempo real. 1.4. Objetivos Específicos Como objetivos específicos podemos mencionar los siguientes: 1.4.1. Incluir dentro del diseño de proyectos RER en el distrito de Cañaris con sistemas fotovoltaicos, el uso del aplicativo móvil ORUXMAPS para identificar centros poblados y usuarios libres que necesiten ser atendidos con sistemas fotovoltaicos domiciliarios, para hacer más eficiente los proyectos y con cobertura total. 1.4.2. Incluir en la fase de construcción de proyectos RER con sistemas fotovoltaicos en el distrito de Cañaris, el uso del aplicativo off-line CANDWI V3.2 para registro de datos de las instalaciones de SFVD en campo y aprender a monitorear y administrar esta información desde una plataforma web CANDWI. 1.4.3. Incluir en la fase de construcción de proyectos RER con sistemas fotovoltaicos en el distrito de Cañaris, el uso de Spot Gen 3 para crear una base de datos de rastreo satelital de las instalaciones de sistemas fotovoltaicos y gestionar en tiempo real la información usando la plataforma web TRACKING SOLUTIONS V4, a fin de crear registros para las etapas de operación y mantenimiento. 1.4.4. Incluir en la fase de operación y mantenimiento el uso del Aplicativo móvil Verificación de SFVD instalados FISE, que ayude a constatar la operatividad de los SFVD instalados en el distrito de Cañaris y monitorear la información desde una plataforma web. 1.4.5. Incluir en la fase de operación y mantenimiento el uso de una plataforma de Registro de Fallas y Solicitud de Servicios-SFV RER, 17 que permita mejorar el servicio y mantener el índice de operatividad de los SFVD eficiente. 1.4.6. Brindar herramientas computacionales y equipos para que profesionales, entidades públicas y privadas, incluyan en el desarrollo de proyectos de electrificación rural usando sistemas fotovoltaicos. 1.5. Justificación e Importancia En los centros poblados aislados y dispersos de Cañaris no es factible la ampliación de las redes eléctricas del servicio público para el suministro de electricidad, por su alto costo económico y el bajo consumo que estos demandan, en este caso la energía solar como fuente de generación eléctrica aislada es el principal recurso a tener en cuenta. El diseño de Sistemas Fotovoltaicos para los centros poblados mencionados brinda la posibilidad de utilizar energía alternativa, además de proporcionar la energía requerida, permite un ahorro monetario y aporta con la conservación del medio ambiente. El área geográfica en la cual se encuentran los centros poblados proporciona los recursos solares necesarios para la implementación de sistemas que permitan su aprovechamiento, en este caso un sistema fotovoltaico. Monitorear la ubicación de cada usuario, fijar la accesibilidad a los centros poblados aislados, contar con información de las instalaciones, tener conocimiento de la operatividad de los sistemas y saber de las necesidades de cada usuario, garantiza tener proyectos RER eficientes y operativos, brindar mantenimiento oportuno y el pago por energía consumida al administrador. 1.6. Hipótesis Usando herramientas computacionales (aplicaciones APP) y plataformas web, es posible desarrollar proyectos de electrificación rural mediante sistemas fotovoltaicos domiciliarios tipo 1 en el distrito , con un padrón de beneficiarios eficiente, con registro de instalaciones al 100% y garantizar que estas instalaciones sean operativos y sostenibles con el tiempo. 18 1.7. Variables VARIABLES INDICADORES SUB INDICADORES ÍNDICES TÉCNICAS Eficiencia del Padrón de Beneficiarios % usuarios libres identificados, verificados y aprobados Usuario Libre sin suministro de energía eléctrica. Usuarios Libres Totales La identificación de un usuario libre origina una variación de la eficiencia del padrón Determinar el porcentaje de eficiencia del padrón de beneficiarios mediante cálculos Cantidad de Instalación de SFVD con ALTA % de instalaciones de SFVD ejecutados con ALTA Instalación de SFVD con Alta. Instalaciones de SFVD Totales. El registro de un SFVD instalado con ALTA origina una variación en el porcentaje de SFVD operativos Determinar el porcentaje de SFVD instalados operativos mediante cálculos. Fuente: Elaboración propia Tabla 1: Variables 1.8. Marco Metodológico 1.8.1. Diseño de contrastación de la hipótesis Con el padrón contractual para electrificar los centros poblados de Cañaris con SFVD tipo 1 (elaborado por el MEM), con el paquete de instalaciones de sistemas fotovoltaicos (documento elaborado por empresa administradora); vamos a aplicar una metodología usando aplicativos móviles y plataformas web, que ayudaran a verificar en campo la eficiencia del padrón de beneficiarios, la verificación de operatividad de instalaciones de SFVD para determinar los sistemas instalados con ALTA. 1.8.2. Población y Muestra Población Usuarios Libres en la Región Lambayeque aptos para instalar SFVD tipo 1. 19 Según Padrón Contractual, en la Región Lambayeque la DGER del MEM autorizó los siguientes centros poblados RER con el número de beneficiarios que se indica: Fuente: Padrón Contractual Ergon-Tre-Acmes- 2017 Muestra Centro Poblado de Cañaris calificado como centro poblado RER por el MEM, donde se puede ejecutar instalación de sistemas fotovoltaicos. DEPARTAMENTO PROVINCIA DISTRITO N° USUARIOS Lambayeque Chiclayo Reque, Zaña, Monsefu, Pimentel 14.00 Lambayeque Chiclayo Patapo, Pomalca, Pucalá 13.00 Lambayeque Chiclayo Chongoyape. Oyotun 115.00 Lambayeque Ferreñafe Pueblo Nuevo, Pitipo, Mesones Muro 132.00 Lambayeque Ferreñafe Inchauasi 1,045.00 Lambayeque Ferreñafe Cañaris656.00 Lambayeque Lambayeque Jayanca,Lambayeque, Pacora. Mochumi, Chochope 46.00 Lambayeque Lambayeque Olmos, Salas, Mórrope 443.00 2,464.00 CANTIDAD DE USUARIOS PADRON CONTRACTUAL REGION LAMBAYEQUE TOTAL USUARIOS CONTRACTUAL ITEM DEPARTAMENTO PROVINCIA DISTRITO CPP N° BENEFICIARIOS PADRON CONTRACTUAL 1 Lambayeque Ferreñafe Cañaris ATUN LOMA 17.00 2 Lambayeque Ferreñafe Cañaris CAÑARIS 2.00 3 Lambayeque Ferreñafe Cañaris CASA QUEMADA 15.00 4 Lambayeque Ferreñafe Cañaris CHAMANAL 6.00 5 Lambayeque Ferreñafe Cañaris CHORRO 2.00 6 Lambayeque Ferreñafe Cañaris CONGACHA 14.00 7 Lambayeque Ferreñafe Cañaris CONGONA 13.00 8 Lambayeque Ferreñafe Cañaris EL PARAISO 24.00 9 Lambayeque Ferreñafe Cañaris ESPINO 4.00 10 Lambayeque Ferreñafe Cañaris HUARAJ 3.00 11 Lambayeque Ferreñafe Cañaris JOIPA 8.00 12 Lambayeque Ferreñafe Cañaris LA BALSA 11.00 RELACION DE CPP CON BENEFICIARIOS QUE NO CUENTAN CON SERVICIO ELECTRICO Tabla 2: Cantidad de Usuarios Padrón Contractual-Región Lambayeque 20 Fuente: Padrón Contractual Ergon-Tre-Acmes- 2017 Tabla 3: Relación de CPP con Beneficiarios que no cuentan con servicio eléctrico 13 Lambayeque Ferreñafe Cañaris LA DIVINA 11.00 14 Lambayeque Ferreñafe Cañaris LA PALMA 30.00 15 Lambayeque Ferreñafe Cañaris LADINO 36.00 16 Lambayeque Ferreñafe Cañaris MANANTIAL 29.00 17 Lambayeque Ferreñafe Cañaris MANGAYPA 18.00 18 Lambayeque Ferreñafe Cañaris MIRAFLORES 20.00 19 Lambayeque Ferreñafe Cañaris MITOBAMBA 17.00 20 Lambayeque Ferreñafe Cañaris MOÑUÑO 59.00 21 Lambayeque Ferreñafe Cañaris MOYAN 11.00 22 Lambayeque Ferreñafe Cañaris MUÑUÑO 4.00 23 Lambayeque Ferreñafe Cañaris MUYACA 9.00 24 Lambayeque Ferreñafe Cañaris NARANJO 40.00 25 Lambayeque Ferreñafe Cañaris NUEVA ESPERANZA 13.00 26 Lambayeque Ferreñafe Cañaris OLOS 8.00 27 Lambayeque Ferreñafe Cañaris PICHANAPAMPA 5.00 28 Lambayeque Ferreñafe Cañaris QUIRICHIMA 24.00 29 Lambayeque Ferreñafe Cañaris ROYOPAMPA 36.00 30 Lambayeque Ferreñafe Cañaris RUMIPAMPA 17.00 31 Lambayeque Ferreñafe Cañaris SAN JOSE OBRERO 14.00 32 Lambayeque Ferreñafe Cañaris SAN JUAN DE LIRO PAMPA O SAN JUAN DE YOYOCA2.00 33 Lambayeque Ferreñafe Cañaris SAUCEPAMPA 20.00 34 Lambayeque Ferreñafe Cañaris SEG SEG 25.00 35 Lambayeque Ferreñafe Cañaris SHIN SHIN 2.00 36 Lambayeque Ferreñafe Cañaris SIGUES 15.00 37 Lambayeque Ferreñafe Cañaris TAURIMARCA 2.00 38 Lambayeque Ferreñafe Cañaris TIERRA COLORADA 12.00 39 Lambayeque Ferreñafe Cañaris TINGO 1.00 40 Lambayeque Ferreñafe Cañaris TUTE 1.00 41 Lambayeque Ferreñafe Cañaris WENTUN 29.00 42 Lambayeque Ferreñafe Cañaris ZUZUPAMPA 27.00 TOTAL BENEFICIARIOS 656.00 21 CAPITULO II: MARCO TEORICO 2.1. Energía solar El sol es una fuente de energía formidable, como todas las estrellas, el Sol es un gigantesco reactor nuclear (su masa es del orden de 330000 veces la de la Tierra) en el que la masa se convierte en energía radiante continuamente. Está formada por diversos elementos en estado gaseoso (hidrógeno principalmente). Tiene un diámetro de 1,4 millones de km. En su interior existen elevadas presiones, y temperaturas de varios millones de grados, que hace que en el seno del Sol se produzcan, de manera continua, reacciones nucleares mediante las cuales dos átomos de hidrógeno se fusionan dando lugar al átomo de helio liberando una gran cantidad de potencia, del orden de 3891024 W, este es el origen de la energía solar. Esta energía por encontrarse a 150 millones de Km. llega en forma de radiación a la Tierra, la potencia que llega es de unas 10.000 veces mayor que la que proporciona todas las fuentes energéticas que el hombre emplea. Fotografía 1 La radiación solar Es la energía electromagnética (del sol) emitida, transmitida o recibida (RISOL 1999), podemos considerarla también como una lluvia de pequeñas partículas llamadas fotones. Los fotones viajan a la velocidad de la luz (c=3.108m/s), independientemente de su longitud de onda λ, el comportamiento de la 22 radiación solar está determinado por la ecuación λ=c/v, donde v es la frecuencia de la propagación de los fotones. La radiación solar terrestre, como en la atmósfera se refleja parte de la radiación que llega del sol, y otra parte se absorbe, a la superficie de la tierra 44 llega, lógicamente una cantidad menor que la que se tiene en el exterior de la atmósfera. Viene a ser de unos 900 W/m², la cual cambia dependiendo de la hora del día, del día del mes y del mes del año. La radiación solar extraterrestre, es la cantidad de energía solar recibida por unidad de superficie y por unidad de tiempo (por término medio) sobre una superficie enfrentada al Sol (perpendicular a los rayos solares), situada en el límite de la atmósfera, a la distancia media entre la tierra y el Sol cuyo valor medio es 1353 W/m², esta radiación está formada aproximadamente en: 47% por el espectro visible. 46% por el espectro infrarrojo. 7% por el espectro ultravioleta. Figura 1 Para especificar la Radiación Solar Terrestre, es necesario definir los siguientes conceptos: Radiación Solar Directa: Es la radiación que incide directamente del sol. Radiación Solar Difusa: Es la radiación dispersada por los agentes atmosféricos (nubes, polvo, etc.) 23 Radiación Solar Reflejada (albedo): Es la radiación reflejada por el suelo o por los objetos cercanos Figura 2 La radiación solar total sobre la superficie terrestre, es la suma de estas tres componentes y es la que se mide con un medidor de ración solar llamado piranómetro. A continuación definiremos los componentes de la radiación solar: Coeficiente de Absorción: Es el porcentaje de la energía incidente que absorbe el cuerpo. Coeficiente de Reflexión: Es el porcentaje de la energía incidente que refleja el cuerpo. Coeficiente de Transmisión: Es el porcentaje de la energía incidente que es transmitida a través del cuerpo. Luego, por el Principio de Conservación de la Energía: G = G.α + G.ρ + G.τ → α + ρ + τ = 1 Para un cuerpo negro: α = 1 ; ρ = τ = 0 Para un cuerpo opaco: τ = 0 ; α + ρ = 1 Figura 3 24 En general, α, ρ y τ; dependen de la temperatura del cuerpo, pero para fines prácticos, se pueden considerar como constantes características de cada material. El "Atlas Solar del Perú" fue desarrollado por la MEM/DEP (ahora DPR) y SENAMHI (Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología) en junio del 2003. El Atlas fue desarrollado como parte del "Proyecto PER/98/G31: Electrificación Rural a Base de Energía Fotovoltaica en el Perú" financiado por el Fondo del Medio Ambiente Mundial (GEF), a través del Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD). El atlas indica una elevada radiación solar anual en la Sierra de aproximadamente 5.5 a 6.5 kWh/m2, y 5.0 a 6.0 kWh/m2 en la Costa y en la Selva de aproximadamente 4.5 a 5.0 kWh/m2. De acuerdo a la información obtenida de la NASA (promedio mensual de insolación incidente sobre una superficie horizontal del periodo enero2016 – Julio 2018) indica que los valores medios anuales para un centro poblado de Cañaris-Congacha, varía de 5.14 a 5.56 Kw/m2/día. a) Energía Solar Fotovoltaica: es aquella que se basa en la captación de energía solar y su transformación en energía eléctrica por medio de módulos compuestos por células fotovoltaicas, que son dispositivos formados por materiales sensibles a la luz que desprenden electrones cuando los fotones inciden sobre ellos, convirtiendo la energía luminosa en energía eléctrica. Latitud: -6.1064 Longitud: -97.32089 Departam.: Lamabayeque Provincia: Ferreñafe Distrito: Cañaris CPP: Congacha MINIMO PROMEDIO MAXIMO MINIMO PROMEDIO MAXIMO MINIMO PROMEDIO MAXIMO ENERO 2.69 4.98 7.02 2.85 5.04 7.08 3.88 5.68 7.29 FEBRERO 2.25 4.18 5.93 2.96 5.41 7.73 3.23 4.95 6.89 MARZO 2.96 4.97 6.35 3.47 4.85 6.35 3.37 5.11 6.68 ABRIL 2.60 5.06 6.37 2.19 4.84 6.14 3.26 5.50 6.76 MAYO 4.16 5.56 6.25 2.77 4.37 5.59 3.42 5.00 6.03 JUNIO 2.95 5.21 5.97 3.09 4.49 5.82 3.39 4.84 5.81 JULIO 4.40 5.48 6.07 2.90 4.58 6.02 3.85 4.90 5.55 AGOSTO 4.87 5.78 6.42 2.48 5.08 6.19 - - - SEPTIEMBRE 3.54 6.09 6.85 3.59 5.81 6.60 - - - OCTUBRE 4.33 6.68 7.72 3.95 6.32 7.58 - - - NOVIEMBRE 5.42 6.92 7.89 4.24 6.57 7.71 - - - DICIEMBRE 4.20 5.77 7.28 4.53 5.98 7.01 - - - PROMEDIO ANUAL 3.70 5.56 6.68 3.25 5.28 6.65 3.49 5.14 6.43 Fuente: Nasa Prediction of Wordwide Energy Resources AÑO 2016 AÑO 2017 AÑO 2018 MES PROMEDIO MENSUAL DE INSOLACION INCIDENTE SOBRE UNA SUPERFICIE HORIZONTAL (Kwh/m2/dia) Tabla 4: Promedio mensual de insolación incidente sobre una superficie horizontal 25 Las células se montan en serie sobre paneles o módulos solares para conseguir un voltaje adecuado a las aplicaciones eléctricas. Los paneles captan la energía solar transformándola directamente en eléctrica en forma de corriente continua, que se convierte en corriente alterna mediante inversores inyectándose a la red de distribución. Los módulos fotovoltaicos admiten tanto radiación directa como difusa, pudiendo generar energía incluso en días nublados. b) Sistema Fotovoltaico (SFV): El “Sistema de energía solar”, también conocido como “Sistema fotovoltaico”, se define como el conjunto de componentes que permiten transformar la radiación solar en energía eléctrica para luego ser aprovechada. El SFV está conformado por varios componentes, que permiten transformar la radiación solar en energía eléctrica y de esta forma hacer funcionar algunos aparatos. Está formado por 4 unidades: 1. Unidad de generación 2. Unidad de control 3. Unidad de almacenamiento 4. Unidad de distribución Figura 4: Sistema Fotovoltaico sin Inversor, utilización a 12 Vcc Siguiendo los lineamientos establecidos por la DGER del Ministerio de Energía y Minas en sus programas de Electrificación Rural con Recursos Energéticos Renovables; en este estudio se consideran 3 sistemas fotovoltaicos: SFV Tipo 1, SFV Tipo 2 y SFV Tipo 3. 26 2.2. Instalación RER Autónoma -Tipo 1- (viviendas) El servicio eléctrico deberá realizarse a una tensión de 12 Voltios (V) en corriente continua utilizando un sistema fotovoltaico con las siguientes características: Generador Fotovoltaico de 36 celdas y potencia real mínima pico de 85 Wp a condiciones estándar de medida. Controlador de carga tipo electrónico apropiado para la operación de la Instalación RER Autónoma Tipo 1, con corriente nominal no menor de 10 Amperios a su ingreso y salida (10 Amperios x 10 Amperios), y cuya tensión nominal sea de 12 voltios. Batería del tipo sellada sin electrolito líquido, de 12 voltios de tensión nominal. La capacidad de almacenamiento corresponderá y será coherente con la potencia del Generador Fotovoltaico y con la energía que este Generador suministra en las condiciones climáticas y ambientales del lugar de instalación. La Capacidad Nominal de la Batería no deberá ser menor a 90 Ah C100 hasta una tensión final mínima de 10,5 voltios y una temperatura de referencia de 25 ºC. Lámparas tipo LED (tres unidades), con base tipo E27, máximo 10 Watts y mínimo 600 lúmenes, luz blanca, ángulo de apertura de al menos 120º, de intensidad no concentrada, tensión nominal de operación 12 Volts en corriente continua, funcionamiento entre tensiones de 10 a 15 voltios. Sistema de montaje que deberá adaptarse a las condiciones existentes y cargas previstas, diseñado, construido y mantenido siguiendo un código de construcción validado y la normativa vigente en Perú, tomando como referencia las especificaciones técnicas utilizadas por la DGER para estos casos. Deberá garantizar una vida útil de 20 años. El cableado utilizado para la interconexión de los componentes de la Instalación RER Autónoma, deberá cumplir el reglamento de baja tensión vigente en el Perú, tomando como referencia las especificaciones técnicas utilizadas por la DGER para estos casos. Este cableado deberá estar debidamente protegido, y aquel que esté 27 a la intemperie deberá mantener sus propiedades durante al menos 20 años. Instalaciones eléctricas que contengan un tomacorriente de doble toma, con polaridad definida, además de una toma para cargador eléctrico universal para teléfono celular, según diagrama: Figura 5: Diagrama de Instalación RER Autónoma tipo 1 2.3. Instalación RER Autónoma Tipo 2 (Entidades de Salud) El Suministro eléctrico deberá realizarse a una tensión comprendida entre 220 V y 240 V en corriente alterna, monofásica, 60 Hz, utilizando un Sistema Fotovoltaico con las siguientes características: Generador Fotovoltaico con potencia pico mínima de cinco (5) veces la potencia para el Tipo 1. Controlador de carga tipo electrónico apropiado para la operación de una Instalación RER Autónoma Tipo 2, cuya corriente nominal a su ingreso (lado módulo fotovoltaico) debe ser como mínimo 1.25 veces la corriente de corto circuito a condiciones estándar de medida o STC, del arreglo fotovoltaico conectado a él (agrupamiento de módulos fotovoltaicos interconectados). Bateríadel tipo sellada sin electrolito líquido. Con capacidad de almacenamiento coherente con la potencia del Generador 28 Fotovoltaico y la energía que éste Generador suministra en las condiciones climáticas y ambientales del lugar de instalación. La Capacidad nominal de la Batería no será menor a 360Ah C100, hasta una tensión final mínima de 1.75 voltios/celda y una temperatura de referencia de 25ºC (capacidad nominal asociada a una tensión de batería de 12 voltios). Inversor, tipo electrónico de onda sinusoidal pura de 800 VA, en régimen continuo de funcionamiento. Además debe contar con protecciones electrónicas ante desconexiones y cortocircuitos en su ingreso (lado DC) y salida (lado AC) y con sistema de reconocimiento de cargas ajustable entre 1 a 20 Watts, además debe ser posible la modificación de los valores de Tensión Final de desconexión de las Cargas del suministro eléctrico. Lámparas tipo LED23 con base E27, máximo 10 Watts y mínimo 600 lúmenes, luz blanca, ángulo de apertura de al menos 120º, de intensidad no concentrada, tensión nominal de operación 220 voltios en corriente alterna. Sistema de montaje diseñado, construido y mantenido siguiendo un código de construcción validado y la normativa vigente en Perú. Deberá garantizar una vida útil de 20 años. El cableado utilizado por el Inversionista para la interconexión de los componentes de la Instalación RER Autónoma deberá cumplir el reglamento de baja tensión vigente en Perú, estando debidamente protegido, y aquel que esté a la intemperie deberá mantener sus propiedades durante al menos 20 años. 2.4. Instalación RER Autónoma Tipo 3 (Escuelas) El Suministro eléctrico deberá realizarse a una tensión comprendida entre 220 V y 240 V en corriente alterna, monofásica, 60 Hz, utilizando un Sistema Fotovoltaico con las siguientes características: Generador Fotovoltaico con potencia pico mínima de diez (10) veces la potencia ofertada para el Tipo 1. 29 Controlador de carga tipo electrónico, apropiado para la operación de una Instalación RER Autónoma Tipo 3, cuya corriente nominal a su ingreso (lado módulo fotovoltaico) debe ser como mínimo 1.25 veces la corriente de corto circuito a condiciones estándar de medida o STC, del arreglo fotovoltaico conectado a él (agrupamiento de módulos fotovoltaicos interconectados). Batería del tipo sellada sin electrolito líquido. La capacidad de almacenamiento deberá corresponde y ser coherente con la potencia del Generador Fotovoltaico y a la energía que éste Generador suministra en las condiciones climáticas y ambientales del lugar de instalación. La Capacidad nominal de la Batería no deberá ser menor a 720Ah C100, hasta una tensión final mínima de 1.75 voltios/celda y una temperatura de referencia de 25ºC (capacidad nominal asociada a una tensión de batería de 12 voltios30). Inversor, electrónico onda sinusoidal pura de 1200 VA, en régimen continuo de funcionamiento, como mínimo de potencia real en las condiciones climáticas y ambientales del lugar de instalación Lámparas tipo LED33 con base E27, máximo 10 Watts y mínimo 600 lúmenes, luz blanca, ángulo de apertura de al menos 120º, de intensidad no concentrada, tensión nominal de operación 220 Volts en corriente alterna. Sistema de montaje deberá adaptarse a las condiciones existentes y cargas previstas, diseñado, construido y mantenido siguiendo un código de construcción validado y la normativa vigente en Perú. Deberá garantizar una vida útil de 20 años. El cableado utilizado por el Inversionista para la interconexión de los componentes de la Instalación RER Autónoma, deberá cumplir el reglamento de baja tensión vigente en Perú, estando debidamente protegido, y aquel que esté a la intemperie deberá mantener sus propiedades durante al menos 20 años. 30 Figura 6: Diagrama de Instalación RER Autónoma tipo 2 y tipo 3 En este estudio nos centraremos en los SFV tipo 1, que consta básicamente de: Unidad Generadora: 1 panel solar policristalino de 120 Wp Energy Box: 1 batería DC 12V-100Ah-C100 + 1 controlador de carga 12V- 10 A Unidad de Distribución: 3 Focos Led 12V-7W-E27 1 Tomacorriente para cargador de celular 1 Tomacorriente para artefactos 2.5. Proyecto de Electrificación Rural con Recursos Energéticos Renovables Son proyectos desarrollados para brindar servicio eléctrico a beneficiarios dispersos o aislados, usando recursos energéticos renovables como el recurso solar, el viento, la biomasa, etc; a través de tecnologías renovables como paneles solares, aerogeneradores y otros. En el caso de proyectos de electrificación por medio de sistemas fotovoltaicos, dado que existe mayor incertidumbre en mucha de sus variables, se requiere un estudio de factibilidad que incluya ingeniería de detalle, de forma de 31 disminuir la incertidumbre respecto a costos de inversión, energía suministrada, costos de operación y sustentabilidad del proyecto en el tiempo. Un proyecto de electrificación rural con sistemas fotovoltaicos tipo 1, debe presentar 3 fases bien definidas: Fase 1: Diseño Fase 2: Construcción Fase 3: Operación y Mantenimiento 2.5.1. Beneficiarios Los beneficiarios del proyecto, son los futuros usuarios del servicio de energía a implementar, eso incluye a viviendas unifamiliares, instituciones educativas y de salud, promotores rurales (operadores y administradores de los sistemas energéticos rurales), estudiantes de centros de formación técnica y universidades, líderes, autoridades comunales y municipales y equipos técnicos de municipalidades distritales. 2.5.2. Usuario Vivienda unifamiliar rural dispersa. 2.5.3. Padrón de beneficiarios Es una herramienta que contiene información de todos los beneficiarios de un proyecto de electrificación rural, que tiene en detalle la identificación de cada usuario, su ubicación con coordenadas geográficas, la localidad a la que pertenece, el tipo de vivienda. 2.5.4. Aplicativo móvil APP Es un programa que se puede descargar y al que se puede acceder directamente desde un equipo celular o desde algún otro aparato móvil. 2.5.5. Plataforma Web Es un conjunto de herramientas y tecnologías, para gestión de información de sistemas para suministro de electricidad con recursos energéticos renovables en áreas no conectadas a red. 32 2.6. APP para Identificación y/o Verificación de Usuarios Nuevos: ORUXMAP Oruxmaps es una aplicación GPS, offline para Android. Eso quiere decir, que su principal atractivo es que permite usar mapas y geolocalización, solo con el GPS y sin usar Internet, con lo que, es una aplicación ideal para este tipo de trabajos, donde el técnico proyectista tiene que visitar a los usuarios dispersos y muy dispersos, y hacer posible la toma de datos georeferenciales para el estudio definitivo. MANUAL DE APP PARA IDENTIFICACION Y/O VERIFICACION DE USUARIOS El objetivo de dicha APP es verificar s i un determinado usuario de un lugar y CCPP especifico, se encuentra en áreas restringidas (Zonas de amortiguamiento, zonas arqueológicas, concesión eléctrica de Adinelsa, Osinergmin, Electronorte, Enosa, Hidrandina), en caso se encuentre en dichas áreas No se levantará la Información; caso contrario, si un usuario se encuentra fuera de las áreas restringidas se levantará la información y se creará los puntos con sus respectivas coordenadas. A. GUARDAR LOS ARCHIVOS KML Se le entrega en una carpeta la información necesaria en formato KML, el cual se deberá guardar en el almacenamiento del celular para posteriormente poder jalar la información a la aplicación. La información que se le otorgará constará de: Beneficiarios de cada paquete. Los paquetes correspondientes a cada zona. Lasáreas restringidas (Concesiones, ANP, Franjas). 33 Figura 7: Ejemplo Figura 8: Vista aplicación B. INSTALACION ORUXMAPS: 1º. Buscar en Google “OruxMaps” – página: http://www.oruxmaps.com/cs/es (en celular o en la PC) – NO descargar de Play Store. 2º. Descargar: Versión actual Versión actual (7.0.5) 3º. Copiar el archivo y guardarlo en el celular. http://www.oruxmaps.com/cs/es%20%20%20%20(en%20celular%20o%20en%20la%20PC)%20–%20NO%20descargar%20de%20Play%20Store. http://www.oruxmaps.com/cs/es%20%20%20%20(en%20celular%20o%20en%20la%20PC)%20–%20NO%20descargar%20de%20Play%20Store. 34 (PC) (Móvil) Figura 9 NOTA: Cuando procedemos a descargar la aplicación, por ser una aplicación descargada desde Google es probable dependiendo de cada equipo celular, saldrá un aviso de seguridad en el equipo “fuentes desconocidas” – activaremos la opción “orígenes desconocidos” o instalar desde fuentes desconocidas (dependiendo de cada celular), daremos OK, permitiendo la instalación. 4º. Ubicar la aplicación en el celular, instalarlo y abrir: Figura 10 C. CARGAR LA INFORMACIÓN (KML) 1º. Una vez ya en la aplicación, activar el GPS del celular y luego activar el botón GPS del aplicativo: que nos llevara a nuestra ubicación en ese momento. 35 Figura 11 2º. Click en - Herramientas Mapa - Cargar Capa KML - U b i c a r el archivo en el celular (KML) - Crick en los archivos otorgados. NOTA: Al momento de cargar las capas, se realizará uno por uno, en el siguiente orden: Paquete – Áreas Restringidas – Beneficiarios Figura 12 36 Figura 13 D. VERIFICACION DE USUARIOS EN AREAS RESTRINGUIDAS Teniendo la información necesaria y la ubicación correcta, se verificará si posición cae en áreas restringidas (Zonas de amortiguamiento, zonas arqueológicas, concesión eléctrica de Adinelsa, Osinergmin, Electronorte, Enosa, Hidrandina). 37 Figura 14 E. CREAR PUNTOS: NOTA: Teniendo en cuenta el margen de error tanto del GPS como del APP, para la toma de puntos es MUY IMPORTANTE Y OBLIGATORIO “el tiempo de espera”, es decir mientras más tiempo se esté ubicado en un mismo punto (sin áreas restringidas) mayor será la precisión en la toma de coordenadas. El personal de campo tendrá que permanecer UN TIEMPO NO MENOR A DOS MINUTOS, obteniendo mayor precisión. 1º. Seleccionamos , click en “crear”, saldrá una ventana para ingresar el nombre: Punto 1 (opcional), activar coordenadas y marcar la opción UTM-Zona (Tener en cuenta las zonas 17-18-19 dependiendo del lugar), proceder a guardar EJEMPLO: Los polígonos rojos serán nuestras “Áreas Restringidas”, tomando en cuenta nuestra ubicación, se observa que no cae dentro de las áreas entonces se procede a la toma de puntos, con un tiempo de espera no menor a 2 minutos. 38 Figura 15 2º. Hacer click en el punto y saldrá la información Figura 16 39 F. GUARDAR Y DESCARGAR 1º. Una vez realizado la toma de puntos, se bajará los puntos tomados en KML (FORMATO GOOGLE EARTH) para esto se realizará el siguiente procedimiento: Click : , se selecciona “Waypoints” y nos saldrá la información del punto tomado. Figura 17 2º. Se selecciona el punto y se guardará (en caso se haya equivocado en tomar el punto, simplemente se selecciona y se elimina). Se guardará en KML Figura 18 40 3º. Se conecta el equipo, ubicar la carpeta correspondiente: OruxMaps- Tracklogs. Figura 19 4º. Para verificar y visualizar que los puntos hayan sido tomados, se abrirá en Google Earth y se extrae la información. Archivo – Abrir – Ubicar en la carpeta Figura 20 41 2.7. APP CANDWI para Instalación de SFV Aplicativo móvil para instalación de sistemas fotovoltaicos a los usuarios, estos datos obtenidos con la aplicación son administrados por una plataforma web; en la que se puede configurar a los colaboradores, beneficiarios, equipos; además controla la instalación de los equipos a cada usuario. MANUAL DE APP PARA INSTALACION DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS A. ACCESO AL APLICATIVO (LOGIN) Descarga de datos generales: para poder ingresar al aplicativo móvil es necesario que primero se descarguen los datos generales. Para ello se debe pulsar (clic) en el ícono de descarga (círculo azul con flecha blanca), a continuación, aparecerá un cuadro donde debe digitar “0000” y pulsar “ok”. Es necesario estar conectado a internet para realizar este proceso Figura 21 Al finalizar la descarga aparecerá un mensaje de confirmación. Nota: Si no aparece el mensaje de confirmación mostrado en la imagen, significa que no se han descargado los datos generales. 42 Luego de haber descargado los datos generales, para ingresar al aplicativo, se deben digitar los datos de usuario y contraseña asignado y hacer clic en el botón “Ingresar”, a continuación, se mostrará la pantalla Inicial del sistema. Figura 22 B. MENÚS DE LA APLICACIÓN PARA REGISTRO DE INSTALACIÓN En la parte superior de la primera pantalla aparece el siguiente botón: Al pulsar sobre él se despliega la barra de menús, donde se encuentran todas las opciones que permite ejecutar la aplicación. Figura 24 Figura 23 43 1º. MENÚ DESCARGAR UBIGEO Para poder realizar los registros de las instalaciones es necesario descargar previamente el UBIGEO (departamento, provincia, distrito y localidad); para ello se ingresa al menú “Descargar Ubigeo” y luego pulsar el ícono “Descargar” (flecha blanca en fondo verde), al finalizar el proceso en la parte inferior de la pantalla aparecerá un mensaje de confirmación indicando la cantidad de distritos que se han descargado. Para cada grupo de trabajo se ha asignado una determinada cantidad de distritos y localidades con sus respectivos empadronados. Cuando un técnico descarga la información de UBIGEO sólo se obtendrá la información asignada al grupo de trabajo al que está asignado este técnico. 2º. MENÚ INSTALAR En esta pantalla, pulsando el botón “Descargar” que se encuentra en la parte inferior derecha (flecha blanca en fondo verde), se traerán todos los padrones que les corresponde instalar al grupo de trabajo. Una vez descargados los datos se pueden filtrar por estados o realizar búsquedas específicas ingresando manualmente nombres o DNI y pulsando la lupa. Para continuar con el proceso de instalación seleccione un padrón, le aparecerá un menú desplegable donde usted puede elegir 3 acciones: Instalar, No se Figura 25 44 encuentra y No requiere instalación; para este ejemplo elegiremos “Instalar” el cual nos llevará a la siguiente pantalla. La siguiente pantalla muestra el mapa con la ubicación de la vivienda del beneficiario, pulsar en el marcador del mapa y aparecerá un cuadro donde debe elegirse la opción “Instalar” para poder continuar. NOTA: Para realizar con normalidad el registro de las instalaciones en campo, es necesario que se tenga activado el GPS del equipo móvil y que estando conectado a internet secargue el mapa al que se puede acceder eligiendo la opción “instalar” en algún padrón (solo es necesario cargar el mapa la primera vez). Figura 26 Figura 27 45 En la siguiente pantalla se deben incluir los equipos que se instalan al beneficiario, para ello pulsamos el botón . A continuación, debemos registrar los equipos seleccionando uno por uno en el desplegable, como se muestra en la imagen inferior; luego se debe colocar el número de serie que le corresponde al equipo (se puede hacer manualmente o utilizando la herramienta de escáner ubicada en la parte inferior de la pantalla). En este formulario se deben registrar todos los equipos que correspondan a tipo de instalación construida. En caso se haya registrado mal algún dato, se puede eliminar seleccionando el equipo y pulsando “ok”. En la parte superior de la pantalla hay un ícono de una escoba , si se pulsa se borrarán todos los equipos asignados, antes de borrar se tiene que confirmar pulsando la opción “cancelar” o “aceptar” según sea el caso. Figura 28 Figura 29 46 Para continuar con el registro se debe pulsar la flecha que aparece en la parte superior derecha y seleccionar la opción aceptar. En el siguiente formulario se debe colocar la cantidad de cada componente utilizado, adicionalmente pueden colocarse comentarios para cada uno, al finalizar pulse la flecha para ir al siguiente formulario. En la siguiente pantalla debe digitarse la información de todas las mediciones solicitadas y también se puede poner un comentario por cada medición registrada. Para continuar a la siguiente pantalla, es necesario pulsar la flecha de la parte superior. Nota: Para que los equipos registrados queden almacenados en el teléfono, es necesario moverse hacia la pantalla siguiente Figura 30 Figura 31 47 La siguiente pantalla registra los datos de la instalación: se debe seleccionar quien atendió al personal que realizó la instalación, en caso que sea el beneficiario los datos estarán cargados automáticamente, si fuese otro pariente se debe seleccionar el parentesco e ingresar manualmente los datos del mismo. Figura 32 Figura 33 48 En esta pantalla también se cuenta con 3 botones en la parte superior: El primero, con la forma del mundo, tiene como función obtener los valores de GPS. Nota: Para que la precisión de las coordenadas sea óptima, el tiempo de permanencia en el lugar donde se están registrando los datos se recomienda que sea entre 4 a 6 minutos. Se recomienda que la precisión indicada sea igual o menor a 10m El segundo es para guardar el registro al finalizar la carga de todos los datos, antes de guardar el registro la aplicación pedirá que se tomen las fotos y firmas correspondientes a la instalación pulsando en el ícono de cámara que aparece en la parte inferior de la pantalla. El tercer ícono permite consultar el código de registro correspondiente a la instalación realizada. Nota: Para que el registro se pueda guardar, es obligatorio: Registrar las 2 firmas, y Tomar las 7 fotos que se muestran en el listado. Figura 34 Figura 35 49 Para finalizar con el registro de la instalación se pulsa “guardar” y el registro quedará grabado. Para comprobarlo, al costado derecho de todos los registros realizados aparecerá con el icono de la nube, en caso que se tenga conexión a internet y esté habilitado el envío de datos, o con el icono del “check” blanco en fondo verde, en caso que no se tenga conexión a internet; si aparece un símbolo de admiración (“i”) negra en fondo amarillo, indica que faltan completar datos y el registro está pendiente para que sea finalizado. En esta pantalla también se tienen opciones adicionales tales como: enviar datos al servidor (si hay conexión a internet), crear Backup, crear BackUp OffLine, Mostrar Mapa e Importar Enviados. NOTA: En caso de elegir las opciones “No se encuentra” o “No requiere instalación” la aplicación pedirá que se registren los datos del beneficiario, que se tome una fotografía de respaldo y se obtengan los datos GPS, al finalizar debe guardarse el registro pulsando el ícono “guardar” de la parte superior. Figura 36 Figura 37 50 3º. MENÚ INSTALAR NUEVO Durante el trabajo en campo es posible que se encuentren beneficiarios que no estén empadronados, para poder registrar estas instalaciones, el aplicativo móvil tiene el menú “Instalar Nuevo”. Al ingresar se encontrarán “padrones ficticios”, se debe pulsar uno de ellos y seleccionar la opción “Nuevo”. Figura 38 Figura 39 51 Se deben seguir los mismos pasos que una instalación normal, con la salvedad de que luego del formulario de “asignación de equipos”, aparece una pantalla de “UBIGEO” que deberá completarse para poder seguir con la instalación. Otra consideración a tener en cuenta es el registro de los datos del nuevo beneficiario en el formulario de “Datos de Instalación”, los datos obligatorios del titular (nombres, apellidos, DNI) deben colocarse o no se permitirá guardar el registro. Figura 40 Figura 41 52 4º. MENÚ VERIFICACIÓN DE INSTALACIONES Este menú permite modificar el estado de una instalación y ponerla en pendiente, en caso de que se requiera hacer alguna modificación. Para ingresar desplegamos el menú principal y seleccionamos “Verificación de Instalación”, esté menú requiere que se ingrese una clave asignada a un supervisor Ingresamos la clave y pulsamos “Ok”. Aparecerá una pantalla con las instalaciones realizadas, las cuales el supervisor puede requerir que se verifiquen, también se pueden filtrar los registros o buscar alguno específicamente, para ordenar una verificación pulse sobre la supervisión y confirme el cuadro de diálogo. El ícono de la nube o ckeck cambiará por la de un listado que indica que se tiene que verificar. El siguiente paso a realizar es ir al menú principal y seleccionar “Instalación”; allí aparecerá con el mismo ícono y podremos realizar las modificaciones que sean pertinentes para la verificación, el proceso es el mismo que se describió para realizar instalaciones. Figura 42 53 Figura 43 5º. MENÚ SUPERVISIÓN Para realizar una supervisión debes ir al menú principal e ingresar a la opción “Supervisión”. Ingresando el código de verificación se descargarán todas las supervisiones programadas en la web para el usuario del móvil. Para realizar una supervisión solo se tiene que seleccionar un ítem de la lista y luego seguir con el proceso de las instalaciones. 6º. MENÚ LISTA DE FOTOS Y FIRMAS Este menú presenta una lista de todas las fotos y firmas que se han obtenido de los registros instalados, y en caso se cuente con autorización de envío de fotos se podrán enviar directamente al servidor. El ícono de check que aparece en cada foto se modificará por el de la nube. 7º. MENÚ CONFIGURACIÓN GENERAL La primera opción del formulario de “Configuración General” es la de “Borrar datos de la aplicación”, que borra los datos de ubigeo y el padrón de beneficiarios, para utilizar esta función es necesario que el supervisor ingrese su clave. 54 Figura 44 La segunda opción de “Configuración GPS” permite refrescar el GPS y verlas coordenadas del equipo y la última opción permite al usuario activar o desactivar el envío automático de datos, para trabajar con la opción de envío de datos activada deberá coordinarse con el supervisor del grupo de trabajo, esta opción por defecto está desactivada. 8º. MENÚ CERRAR SESIÓN Esta opción de menú permite salir de la aplicación móvil. 2.8. APP de Constatación del Programa Masivo Fotovoltaico: FISE A. INSTALACIÓN Para instalar la aplicación debe ingresar al almacenamiento del equipo y seleccionar el APK del aplicativo, luego seleccionar la opción “instalar”. 55 Figura 45 Nota: Para instalar la aplicación es necesario que la configuración del equipo permita la instalación de aplicaciones de orígenes desconocidos. La versión de Android que requiere la aplicación es 5.1 como mínimo (ver anexo) B. ACCESO A LA APLICACIÓN Luego de instalar, abrir la aplicación y se mostrará la pantalla de acceso. Primero se debe descargar la información de la configuración inicial que utilizará la aplicación (Técnicos usuarios de la aplicación, cantidad de fotos que se tomarán, etc.) para ello se debe pulsar el botón de descarga de la esquina superior derecha, debiendo tener el equipo una conexión activa a internet (datos), este paso sólo es necesario realizar la primera vez. Al finalizar, en la parte inferior de la pantalla aparecerá un mensaje como el que se muestra en la imagen, que confirma que se ha realizado con éxito la descarga. 56 Figura 46 Ingresar el usuario y la clave y presionar el botón verde de ingreso a la aplicación, si se desea puede activar la opción Recordar Clave seleccionando el combo respectivo, a continuación, se muestra la pantalla de inicio de la aplicación. Figura 47 57 C. MENÚS DE LA APLICACIÓN C.1. Información Esta opción del menú permite visualizar la información de la aplicación como se muestra en la siguiente imagen: Figura 48 C.2. CONSTATACION Para poder realizar las constataciones es necesario descargar previamente la lista de los usuarios cuyas instalaciones serán constatadas, para ello se pulsa el botón verde de descargas y al finalizar el proceso aparecerá un mensaje indicando cuantos usuarios se han descargado. Figura 49 58 Figura 50 Los usuarios pueden ser visualizados mediante filtros que se muestran en la parte superior de la pantalla: Figura 51 59 Para realizar la constatación de una instalación el técnico deberá seleccionar un usuario y luego completar todos los formularios: Figura 52 C.2.1. Instalaciones Debe marcarse la opción que corresponda a la constatación que se esté realizando, en esta pantalla debemos elegir el tipo de parentesco de la persona que encontramos al momento de constatar y si es diferente de titular tenemos que ingresar sus datos, adicionalmente existen algunas preguntas que debemos responder. 60 Figura 53 Una vez completado este formulario presionar el botón azul que guardará la información registrada, desplazándose hacia la derecha iremos al siguiente formulario. C.2.2. Titular En este formulario debemos especificar si los datos del titular, departamento, provincia, centro poblado son correctos, además para validar los datos de las coordenadas es necesario obtener los valores del gps, una vez completado, pulsamos en el botón de color azul y guardamos. 61 Figura 54 C.2.3. Cumplimiento Este formulario contiene la lista de los equipos y las características de la instalación, el técnico deberá indicar al momento de realizar la constatación en campo si el equipo se encuentra funcionando y está instalado adecuadamente, marcando correcto o incorrecto según corresponda. Una vez completado este formulario presionar el botón azul que guardará la información registrada. Figura 55 62 C.2.4. Operatividad Este formulario contiene una serie de requisitos que debe cumplir la instalación constatada, el técnico el técnico deberá marcar correcto o incorrecto según corresponda en cada requisito. Una vez completado este formulario presionar el botón azul que guardará la información registrada. Figura 56 C.2.5. Fotos En este formulario el técnico debe capturar todas las firmas y tomar todas las fotografías que se solicitan. Figura 57 63 Para la toma de imágenes se debe seleccionar la imagen que se desea obtener de la lista que aparece en el formulario y luego presionar el botón de cámara . En el caso de las firmas el técnico y el beneficiario deberán firmar en el recuadro que aparece. Si se desea corregir la firma se presiona el botón de escoba y se firma nuevamente . Debe guardar la firma presionando el botón de disquete . Figura 58 En el caso de las fotografías el técnico debe presionar el botón de cámara y se activará la cámara del teléfono, esta imagen se guarda automáticamente. Si se desea eliminar la foto debe pulsarse la imagen tomada y aparecerá un cuadro donde se debe elegir la opción “aceptar”. 64 Figura 59 C.2.6. Resumen Este formulario muestra el resumen de todos los formularios que han sido guardados, cada vez que se ha guardado un registro aparece un mensaje de confirmación como el siguiente: Figura 60 Todos los formularios guardados aparecerán en el resumen con un check, en caso que no se haya guardado un formulario en el resumen aparecerá en blanco. Como se muestra en la siguiente imagen han sido guardados los formularios: Instalación y usuarios: 65 Figura 61 Si se tiene guardada la información parcialmente, en la pantalla inicial del menú aparecerá el siguiente ícono al costado del usuario: Figura 62 Donde el número dentro del círculo rojo significa el número de fotos y/o imágenes pendientes a ser enviadas al servidor y el icono similar a una media luna indica que existe información constatada para este usuario y que esta aun incompleta o pendiente de ser enviada a la base de datos del sistema: 66 Figura 63 Para guardar toda la constatación es necesario obtener las coordenadas de GPS presionando el botón de marcador en la esquina superior derecha, y luego colocar aceptar en el cuadro que aparece: Figura 64 La ubicación de la vivienda de un usuario puede visualizarse en el mapa haciendo clic en el botón : 67 Figura 65 NOTA: Para que se pueda visualizar el mapa durante la constatación en campo es necesario que previamente se haya cargado el mapa teniendo conexión a internet, este paso solo debe realizarse la primera vez que se usa el aplicativo. Cuando se ha guardado correctamente la constatación realizada, el ícono del usuario en la pantalla inicial del menú cambia por un disquete:
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