Diseño y análisis de un sistema híbrido de microgeneración diésel-eólico para zonas de más de 3000 m.s.n.m. en el distrito de Chinchero, región Cusco

Abstract

El presente trabajo desarrolla el diseño y la evaluación de un sistema híbrido de microgeneración diésel–eólico para el suministro eléctrico en el distrito de Chinchero (Cusco), zona altoandina aplicado a un Lodge Eco-turístico con una demanda de 2015.05 kWh/año. El recurso eólico fue caracterizado mediante datos meteorológicos anuales y la distribución de Weibull, considerando la corrección por densidad del aire asociada a la altitud, lo que permitió identificar un régimen de viento moderado apto para microgeneración. Con base en este análisis se dimensionó un sistema compuesto por un aerogenerador Aeolos-H de 2 kW, un banco de baterías de litio LiFePO₄ y un generador diésel de respaldo, evaluándose distintas configuraciones mediante simulación en HOMER Pro que simula una operación horaria anual de los sistemas. Los resultados indican que la configuración híbrida óptima genera 1,516 kWh/año de energía eólica, cubriendo el 67.2% de la demanda anual, y reduce el consumo de diésel a 243 L/año. En comparación con un sistema diésel–baterías, se evita la emisión de 1,505 kg de CO₂/año, evidenciando un impacto ambiental favorable. El análisis económico muestra que el sistema híbrido presenta un Costo Nivelado de Energía inferior al del sistema diésel convencional, confirmando su viabilidad técnica, económica y ambiental para aplicaciones en zonas rurales aisladas de gran altitud