Metodología para evaluar el potencial de implementación de sistemas fotovoltaicos en instalaciones de un acueducto mediante análisis técnico multicriterio

dc.contributor.advisorMuñoz Maldonado, Yecid Alfonso
dc.contributor.advisorMendoza Castellano, Luis Sebastián
dc.contributor.apolounabMuñoz Maldonado, Yecid Alfonso [yecid-alfonso-muñoz-maldonado]spa
dc.contributor.apolounabMendoza Castellano, Luis Sebastián [luis-sebastián-mendoza-castellanos/]spa
dc.contributor.apolounabVillamizar Ochoa, José Mauricio [mauricio-villamizar-ochoa/spa
dc.contributor.authorVillamizar Ochoa, José Mauricio
dc.contributor.cvlacMuñoz Maldonado, Yecid Alfonso [0001478388]spa
dc.contributor.cvlacMendoza Castellano, Luis Sebastián [0000115302]spa
dc.contributor.cvlacVillamizar Ochoa, José Mauricio [0002217389]spa
dc.contributor.googlescholarMuñoz Maldonado, Yecid Alfonso [Flz965cAAAAJ]spa
dc.contributor.orcidMuñoz Maldonado, Yecid Alfonso [0000-0002-5151-1068]spa
dc.contributor.researchgroupGrupo de Investigación Recursos, Energía, Sostenibilidad - GIRESspa
dc.contributor.scopusMuñoz Maldonado, Yecid Alfonso [56205558500]spa
dc.coverage.campusUNAB Campus Bucaramangaspa
dc.coverage.spatialBucaramanga (Santander, Colombia)spa
dc.coverage.spatialFloridablanca (Santander, Colombia)spa
dc.coverage.spatialGirón (Santander, Colombia)spa
dc.coverage.temporal2025spa
dc.date.accessioned2025-12-04T20:53:02Z
dc.date.available2025-12-04T20:53:02Z
dc.date.issued2025-11-26
dc.degree.nameMagíster en Ingeniería en Energíaspa
dc.description.abstractpresenta una metodología aplicada para evaluar el potencial de sistemas fotovoltaicos en acueductos, tomando como caso de estudio el acueducto metropolitano de Bucaramanga mediante la utilización de técnicas de análisis multicriterio. Se determino un proceso metodológico compuesto por tres etapas. El aporte novedoso de la tesis radica en la estructuración de una metodología integral y replicable adaptada al contexto de los sistemas de acueducto, abordando un vacío de conocimiento en la literatura especializada. Los resultados del estudio no solo beneficiarán al amb, sino que podrán ser aplicados en otros sistemas de agua potable del país, fortaleciendo la sostenibilidad energética del sector y apoyando la transición hacia un modelo energético más limpio y eficiente.spa
dc.description.abstractenglishThis document presents an applied methodology for evaluating the potential of photovoltaic systems in water supply networks, using the Metropolitan Aqueduct of Bucaramanga as a case study and employing multi-criteria analysis techniques. A methodological process consisting of three stages was established. In the first stage, technical, economic, and environmental criteria were identified and selected through consultations with experts from the academic, energy, and public service sectors, in order to determine the key factors to consider in the adoption of this technology. The novelty of this thesis lies in the development of an integrated methodology tailored to the context of water supply systems, thereby addressing a knowledge gap in the specialized literature. The results of this study will not only benefit the Metropolitan Aqueduct of Bucaramanga but may also be applied to other drinking water systems across the country, thus strengthening the energy sustainability of the sector and supporting the transition toward a cleaner and more efficient energy model.spa
dc.description.degreelevelMaestríaspa
dc.description.learningmodalityModalidad Presencialspa
dc.description.tableofcontentsLista de Figuras 12 Lista de Tablas 13 Lista de Ecuaciones 14 1. INTRODUCCIÓN 18 1.1 Planteamiento del problema 20 1.2 Pregunta de Investigación 22 2. OBJETIVOS 23 2.1 Objetivo general 23 2.2 Objetivos específicos 23 3. JUSTIFICACIÓN 24 3.1 Alcance y limitaciones 26 3.2 Campo de aplicación 28 4. MARCO CONCEPTUAL 31 4.1 Proceso de operación del amb 31 4.2 Energía solar fotovoltaica 32 4.3 Irradiancia 33 4.4 Irradiación 33 4.5 Hora solar pico (HSP) 34 4.6 Coeficiente de rendimiento (PR) 34 4.7 Sistemas fotovoltaicos conectados a red 35 4.8 Paneles fotovoltaicos 36 4.9 Inversor fotovoltaico 37 4.10 Consideraciones para implementación de SSFV 38 4.11 Marco de referencia 40 4.12 Marco legal 43 5. METODOLOGÍA 46 5.1 FASE 1 - Determinación y cuantificación de variables según criterio. 47 5.2 FASE 2 - Caracterización 53 5.2.1 Dimensionamiento de los SSFV 57 5.2.1.1 Determinación de la demanda o carga 58 5.2.1.2 Determinación de la energía solar disponible en la zona 60 5.2.1.3 Determinación del generador fotovoltaico 62 5.2.1.4 Dimensionado de la capacidad del inversor 63 5.3 FASE 3 - Evaluación y resultados 64 6. DESARROLLO DE LA METODOLOGÍA 67 6.1 FASE 1 - Identificación y selección de criterios técnicos, económicos, ambientales y aplicación de encuestas a expertos. 67 6.1.1 Inventario de sitios, Revisión de bases de datos meteorológicas, determinación de potencial solar y caracterización de demanda energética del amb. 68 6.2 FASE 2 - Sobrevuelos con dron y revisión de áreas con georreferenciación ArcGIS 71 6.2.1 Aplicación de análisis multicriterio y clasificación de los sitios del amb 74 6.2.2 Análisis de desempeño y producción. 75 6.2.2.1 Bombeo el Carmen 76 6.2.2.2 PTAP Rafael Ardila Duarte 80 6.2.2.3 Embalse de Bucaramanga 83 6.3 FASE 3 - Análisis de viabilidad financiera 87 6.3.1 Estación de bombeo El Carmen 88 6.3.2 PTAP Rafael Ardila Duarte (RAD) 91 6.3.3 Embalse de Bucaramanga 94 6.4 Determinación de emisiones de gases de efecto invernadero 95 6.4.1 Consolidación y análisis de los resultados obtenidos. 98 7. CONCLUSIONES 100 8. RECOMENDACIONES 102 9. TRABAJOS FUTUROS 103 10. REFERENCIAS 104 11. ANEXOS 111 11.1 Tabla de horas solar pico de la infraestructura amb 111 11.2 Informe de simulaciones PVsyst Bombeo el Carmen y PTAP RAD 111 11.3 Aplicación del Método Delphi en la evaluación de criterios y Aplicación del Método AHP en la jerarquización de sitios del amb de implementación. 111spa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.instnameinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional UNABspa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.unab.edu.cospa
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12749/32413
dc.language.isospaspa
dc.publisher.facultyFacultad Ingenieríaspa
dc.publisher.grantorUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABspa
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería en Energíaspa
dc.publisher.programidMIE-2159
dc.relation.referencesAhmad, S. y Tahar, R. (2014). Selection of renewable energy sources for sustainable development of electricity generation system using analytic hierarchy process: A case of Malaysia. Renew Energy, 63, 458–466.spa
dc.relation.referencesAmer, M., & Daim, T. U. (2011). Selection of renewable energy technologies for a developing county: A case of Pakistan. Energy for Sustainable Development, 15(4), 420–435. https://doi.org/10.1016/j.esd.2011.09.001spa
dc.relation.referencesAragonés, P., Chaparro, F., Pastor, J. y Pla, A. (2014). An AHP (Analytic Hierarchy Process)/ANP (Analytic Network Process)-based multi-criteria decision approach for the selection of solar-thermal power plant investment projects. Energy, 66, 222–238spa
dc.relation.referencesArslan, M., & Çunkaş, M. (2024). An experimental study on determination of optimal tilt and orientation angles in photovoltaic systems. Journal of Engineering Research (Kuwait), 13(July 2024), 2689–2701. https://doi.org/10.1016/j.jer.2024.07.015spa
dc.relation.referencesBaris, K. y Kucukali, S. (2012). Availability of renewable energy sources in Turkey: Current situation, potential, government policies and the EU perspective. Energ Policy, 42, 377–391.spa
dc.relation.referencesBarros, R. C. de, Boaventura, W. do C., Pereira, H. A., & Cupertino, A. F. (2022). Lifetime Evaluation of a Three-Phase Photovoltaic Inverter During Harmonic Current Compensation. Eletrônica de Potência, 27(2), 108–116. https://doi.org/10.18618/rep.2022.2.0054spa
dc.relation.referencesBastos Guerrero, D. C., Sepúlveda- Mora, S. B., & Illera Bustos, M. J. (2021). Statistical Analysis of the Global Solar Radiation in Cúcuta using the ANOVA Model. Tecnura, 25(70), 16–31. https://doi.org/10.14483/22487638.17595spa
dc.relation.referencesCastaño-Gómez, M., & García-Rendón, J. J. (2020). Installed capacity of photovoltaic solar energy in Colombia: An analysis of economic incentives. Lecturas de Economia, 93, 23–64. https://doi.org/10.17533/UDEA.LE.N93A338727spa
dc.relation.referencesGosavi, A. (2015). Analyzing Responses from Likert Surveys and Risk-adjusted Ranking: A Data Analytics Perspective,. Procedia Comput Sci, 61, 24–31.spa
dc.relation.referencesJordan, D. C., & Kurtz, S. R. (2013). Photovoltaic degradation rates - An Analytical Review. Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 21(1), 12–29. https://doi.org/10.1002/pip.1182spa
dc.relation.referencesNantes, E. A. (2019). El Método Analytic Hierarchy Process Para La Toma De Decisiones. Repaso De La Metodología Y Aplicaciones. In Revista de la escuela de perfeccionamiento en investigación operativa (Vol. 46, pp. 54–73). https://revistas.unc.edu.ar/index.php/epio/article/view/26474/28219spa
dc.relation.referencesObando-Paredes, E. D., & Vargas-Cañas, R. (2016). Performance of an autonomous photovoltaic system due to environmental conditions of a particular region. Revista de La Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Fisicas y Naturales, 40(154), 27–33. https://doi.org/10.18257/raccefyn.301spa
dc.relation.referencesRobles-Algarín, C. A., Taborda-Giraldo, J. A., & Ospino-Castro, A. J. (2018). A procedure for criteria selection in the energy planning of Colombian rural areas. Informacion Tecnologica, 29(3), 71–80. https://doi.org/10.4067/S0718-07642018000300071spa
dc.relation.referencesSaaty, T. (2016). Tha Analytic Hierarchy and Analytic Network Processes for the Measurement of Intangible Criteria and for Decision-Making.spa
dc.relation.referencesUr Rehman, S., Farooq, M., Qamar, A., Usman, M., Ahmad, G., Sultan, M., Wajid Saleem, M., Hussain, I., Imran, M., Ali, Q., Yasar Javaid, M., & Siddiqui, F. A. (2022). Experimental investigation to thermal performance of different photo voltaic modules for efficient system design. Alexandria Engineering Journal, 61(12), 12623–12634. https://doi.org/10.1016/j.aej.2022.06.037spa
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dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
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dc.subject.keywordsTechnological innovationsspa
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dc.subject.keywordsWater supply systemspa
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dc.subject.lembIngeniería en energíaspa
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