Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 8 Núm. (15) 2025. ISSN: 2737-6249  
Evaluación técnico y económico integral para microgenerador de energía fotovoltaica en Ecuador.  
DOI: https://doi.org/10.46296/ig.v8i15.0255  
EVALUACIÓN TÉCNICO Y ECONÓMICO INTEGRAL PARA  
MICROGENERADOR DE ENERGÍA FOTOVOLTAICA EN ECUADOR  
EVALUATION OF MACHINE LEARNING MODELS IN SOLAR RADIATION  
PREDICTION FOR PHOTOVOLTAIC SYSTEM DESIGN  
1
2
Barrera-Rojas Ambar Jocabed ; Pazuna-Naranjo William Paul ;  
3
4
Vásquez-Carrera Paco Jovanni ; Paguay-Llamuca Alex Iván  
1
2
Universidad Técnica de Cotopaxi. Riobamba, Ecuador. Correo: ambar.barrera2427@utc.edu.ec.  
Universidad Técnica de Cotopaxi. Riobamba, Ecuador. Correo: william.pazuna2@utc.edu.ec.  
3
Universidad Técnica de Cotopaxi. Riobamba, Ecuador. Correo: paco.vasquez@utc.edu.ec.  
4
Universidad Técnica de Cotopaxi. Riobamba, Ecuador. Correo: alex.paguay4248@utc.edu.ec.  
Resumen  
Este estudio evalúa la viabilidad técnica y económica de un microgenerador de energía  
fotovoltaica en Ecuador, adaptado a los sectores residencial, comercial e industrial. Se utilizó un  
modelo de Máquinas de Soporte Vectorial (SVM) para predecir la radiación solar, logrando  
métricas de precisión (0.96), sensibilidad (0.96) y exactitud (0.92). En el sector residencial, el  
sistema requiere 11.76 kW y 39 paneles para cubrir una demanda diaria de 50 kWh, con una  
inversión inicial de $4,950 USD y un ahorro anual de $1,200 USD, alcanzando el punto de  
equilibrio en 4.12 años. En el sector comercial, se necesitan 11.76 kW para una demanda diaria  
similar, mientras que en el sector industrial se requieren 78.43 kW y 261 paneles para cubrir  
3
33.33 kWh/día. La herramienta desarrollada optimiza el dimensionamiento del sistema,  
considerando factores como eficiencia de paneles, capacidad de batería, potencia del inversor y  
días de autonomía. Además, analiza costos de instalación y retorno de inversión, demostrando  
que los sistemas fotovoltaicos son rentables y reducen las emisiones de CO₂. Los resultados  
destacan la viabilidad de estos sistemas para diversificar la matriz energética en Ecuador,  
maximizando beneficios económicos y ambientales.  
Palabras clave: Radiación solar, dimensionamiento, costos, Ecuador.  
Abstract  
This study evaluates the technical and economic feasibility of a photovoltaic microgenerator in  
Ecuador, tailored to the residential, commercial, and industrial sectors. A Support Vector Machine  
(
(
SVM) model was used to predict solar radiation, achieving metrics of precision (0.96), sensitivity  
0.96), and accuracy (0.92). In the residential sector, the system requires 11.76 kW and 39 panels  
to meet a daily demand of 50 kWh, with an initial investment of $4,950 USD and an annual saving  
of $1,200 USD, reaching the break-even point in 4.12 years. In the commercial sector, 11.76 kW  
is needed for a similar daily demand, while in the industrial sector, 78.43 kW and 261 panels are  
required to cover 333.33 kWh/day. The developed tool optimizes system sizing, considering  
factors such as panel efficiency, battery capacity, inverter power, and days of autonomy. It also  
analyzes installation costs and return on investment, demonstrating that photovoltaic systems are  
cost-effective and reduce CO₂ emissions. The results highlight the feasibility of these systems to  
diversify Ecuador's energy matrix, maximizing economic and environmental benefits.  
Keywords: Solar radiation, sizing, costs, Ecuador.  
Información del manuscrito:  
Fecha de recepción: 12 de enero de 2025.  
Fecha de aceptación: 19 de marzo de 2025.  
Fecha de publicación: 10 de abril de 2025.  
478  
Barrera-Rojas et al. (2025)  
1. Introducción  
altos, influenciados por factores  
geográficos actividades  
y
La creciente preocupación por la  
sostenibilidad energética y el cambio  
climático ha impulsado la búsqueda  
de fuentes de generación eléctrica  
más limpia, así como eficientes. En  
este contexto, los sistemas solares  
fotovoltaicos han surgido como una  
de las soluciones más prometedoras  
para la producción de energía  
económicas. Estas diferencias en el  
consumo resaltan la necesidad de  
contar con soluciones energéticas  
adaptadas a las particularidades de  
cada sector.  
Para diseñar y evaluar un sistema  
fotovoltaico eficiente en Ecuador, es  
fundamental considerar diversas  
variables, como la disponibilidad de  
renovable. sistemas  
Estos  
radiación  
solar,  
la  
ubicación  
convierten la radiación solar en  
geográfica, el perfil de consumo  
energético y las características de  
los componentes del sistema. En  
este sentido, la aplicación de  
electricidad  
mediante  
fabricados  
módulos  
con  
fotovoltaicos  
materiales semiconductores como el  
silicio monocristalino, policristalino y  
amorfo. La confiabilidad a largo  
plazo de estos sistemas dependen  
de múltiples factores, entre ellos, un  
diseño adecuado, el correcto  
metodologías  
avanzadas  
de  
predicción y análisis de datos resulta  
clave para optimizar la generación  
de energía solar y maximizar su  
aprovechamiento.  
dimensionamiento  
y
la óptima  
orientación de los paneles solares.  
Este  
evaluación técnica y económica de  
un sistema fotovoltaico de  
microgeneración en Ecuador,  
estudio  
presenta  
una  
En Ecuador, la demanda energética  
varía significativamente según el tipo  
de usuario, con los sectores  
residencial, comercial e industrial  
como principales consumidores de  
electricidad. Según datos de 2023, el  
consumo promedio en el sector  
residencial fue de 143,36 kWh por  
usuario, mientras que los sectores  
comercial e industrial presentaron  
valores considerablemente más  
empleando modelos predictivos para  
mejorar su planificación y gestión. En  
particular, se implementa un modelo  
basado en Máquinas de Soporte  
Vectorial (SVM) para prever la  
radiación solar, lo que permite  
optimizar el desempeño del sistema  
fotovoltaico  
y
ajustarlo  
a
las  
479  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 8 Núm. (15) 2025. ISSN: 2737-6249  
Evaluación técnico y económico integral para microgenerador de energía fotovoltaica en Ecuador.  
necesidades energéticas de los  
usuarios.  
fotovoltaicos  
significativos  
generan  
largo  
ahorros  
plazo,  
a
constituyendo una alternativa viable  
para la sostenibilidad energética en  
los sectores residencial, comercial e  
La metodología propuesta abarca  
desde el preprocesamiento de datos  
de radiación solar hasta la  
integración de herramientas de  
modelado y análisis económico.  
Mediante una interfaz gráfica  
interactiva, los usuarios pueden  
cargar datos desde archivos Excel,  
industrial.  
La  
herramienta  
desarrollada facilita la toma de  
decisiones informadas, permitiendo  
optimizar el rendimiento del sistema  
y maximizar sus beneficios tanto  
económicos como ambientales.  
realizar el preprocesamiento  
y
entrenar un modelo SVM para  
predecir la radiación solar. Los  
resultados se presentan en gráficos  
y se almacenan en archivos Excel,  
2. Metodología  
De acuerdo [1] los sistemas solares  
fotovoltaicos son un conjunto de  
elementos que conectados entre si  
facilitando  
su  
análisis.  
calculan  
Adicionalmente,  
se  
generan, controlan  
y
generan,  
parámetros clave del sistema  
fotovoltaico, como la capacidad de la  
batería, la potencia del inversor y la  
eficiencia general del sistema,  
considerando las variaciones en el  
consumo y las horas de máxima  
radiación solar.  
controlan y generan energía en  
corriente. El funcionamiento de este  
sistema se desarrolla cuando el sol  
emite su energía en formas de ondas  
electromagnéticas,  
éstas  
se  
trasladan hasta llegar a nuestro  
planeta Tierra; tienen una partícula  
llamada fotón, que son absorbidos  
por los módulos fotovoltaicos [2]. Los  
módulos fotovoltaicos deben estar  
orientados de tal manera que  
garanticen la máxima generación de  
energía eléctrica estos módulos  
fotovoltaicos están construidos con  
semiconductores NP (negativo-  
Desde una perspectiva económica,  
este estudio evalúa el costo total de  
instalación  
y
el período de  
recuperación de la inversión,  
además de analizar la reducción de  
emisiones de CO₂ asociada al uso  
de energía solar. A pesar de la  
inversión inicial, los resultados  
evidencian  
que  
los  
sistemas  
positivo),  
regularmente,  
estos  
480  
Barrera-Rojas et al. (2025)  
módulos son de Silicio siendo los  
un mayor consumo promedio fueron:  
Milagro y Sucumbíos, las cuales  
presentaron un consumo promedio  
superior a 80.000 kWh/consumidor.  
Por su parte, la Unidad de Negocio  
Bolívar es la que menor consumo  
más  
comunes:  
monocristalino,  
policristalino y amorfo [3].  
Consumo residencial  
Con respecto a los consumidores  
residenciales en el 2023, en la CNEL  
EP, las Unidades de Negocio que  
promedio  
presentó  
(415,02  
kWh/consumidor) [4].  
tuvieron  
un  
mayor  
consumo  
Por parte de las empresas eléctricas,  
la E.E. Sur y la E.E. Riobamba son  
promedio fueron: Guayaquil, Guayas  
Los Ríos y Manabí; su consumo  
promedio mensual fue mayor a 150  
kWh/consumidor. Mientras la Unidad  
de Negocio Bolívar es la que menor  
las  
consumo  
superior  
kWh/consumidor).  
distribuidoras  
que  
mayor  
tuvieron  
10.000  
E.E.  
promedio  
(
a
La  
consumo presentó  
promedio  
Galápagos es la distribuidora que  
menor consumo promedio presentó  
(65,31kWh/consumidor) [4].  
(
349,34 kWh/consumidor). A nivel  
Por parte de las empresas eléctricas,  
la E.E. Galápagos y la E.E. Quito son  
nacional se reporta un consumo  
promedio  
mensual  
de  
los  
de  
las  
distribuidoras  
que  
mayor  
consumidores  
industriales  
consumo  
promedio  
tuvieron  
13.327,26 kWh/consumidor.  
(superior a 120 kWh/consumidor). La  
E.E. Riobamba es la que menor  
consumo promedio presentó (75,04  
kWh/consumidor).  
Consumo comercial  
La información revela que las  
empresas de mayor consumo  
promedio en el 2023, en cuanto a  
consumidores comerciales, fueron  
las Unidades de Negocio de CNEL  
EP, específicamente: Guayas Los  
Ríos, Manabí, Guayaquil y Santa  
Elena; éstas registraron consumos  
promedios superiores a los 1.000  
kWh/consumidor. La CNEL EP  
A
nivel nacional el consumo  
promedio mensual de los  
consumidores residenciales fue de  
43,36 kWh/consumidor.  
1
Consumo industrial  
En el 2023, en la CNEL EP, las  
Unidades de Negocio que tuvieron  
481  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 8 Núm. (15) 2025. ISSN: 2737-6249  
Evaluación técnico y económico integral para microgenerador de energía fotovoltaica en Ecuador.  
Unidad de Negocio Bolívar, es la que  
menor consumo promedio presentó  
consumo promedio mensual de los  
consumidores comerciales fue  
(
341,74 kWh/consumidor) [4].  
723,03 kWh/consumidor.  
Sistema propuesto  
Ubicación  
Por parte de las empresas eléctricas,  
la E.E. Galápagos y la E.E. Quito son  
las que mayor  
consumo registraron  
superior a 500 kWh/ consumidor).  
distribuidoras  
promedio  
El valor máximo de La radiación en  
Ecuador es de 5.748 Wh/m²/día, la  
mínima El valor es de 3.634  
Wh/m²/día mientras que el valor  
medio es 4.574 Wh/m²/día [5].  
(
La E.E. Riobamba es la distribuidora  
que menor consumo promedio  
presentó (282,25 kWh/consumidor).  
A nivel nacional se estableció que el  
Fig. 1 Mapa Solar del Ecuador  
paneles, y el tipo de soporte a  
utilizar. Además, es fundamental  
evaluar las condiciones del suelo o  
techo en el que se fijarán los  
soportes, así como el espacio  
disponible en metros cuadrados  
El dimensionamiento del sistema  
debe considerar diversos factores  
clave para garantizar su eficiencia y  
correcto funcionamiento. Entre estos  
aspectos se incluyen la ubicación del  
recinto donde se instalará el sistema,  
la orientación e inclinación de los  
(
m²).  
482  
Barrera-Rojas et al. (2025)  
Demanda y oferta de energía.  
forma particular se deben analizar  
9].  
[
Los sistemas fotovoltaicos son de  
fácil instalación, tienen bajos costos  
de mantenimiento, larga vida útil, alta  
confiabilidad y pueden ser usados  
para la generación distribuida donde  
se requiera un suministro de  
electricidad [8]. En instalaciones PV,  
a más de estos factores, la  
temperatura superficial de los  
La eficiencia del sistema FV está  
compuesta por el producto de la  
eficiencia de los paneles FV y la de  
los inversores. Estos datos fueron  
obtenidos de hojas técnicas de  
varios fabricantes para establecer la  
eficiencia del año base 2013, 10.8%  
(paneles 14.5% e inversor 92%). Se  
predice que la eficiencia al 2050  
llegue a un 27.0% (paneles 27.6% e  
inversor 98%).  
módulos  
afecta a la eficiencia del sistema.  
Adicionalmente, es necesario  
fotovoltaicos  
también  
considerar los aspectos económicos  
y las demandas energéticas, para  
así maximizar la producción en los  
momentos de mayor demanda o de  
mayor costo energético.  
Preprocesamiento de Datos  
Preprocesamiento de Datos El  
primer paso en la metodología  
consistió en la indexación  
y
estructuración de los datos de  
radiación solar. Se extrajeron las  
fechas y valores de radiación del  
archivo Excel y se convirtieron a un  
formato de serie temporal utilizando  
Para  
obtener  
en  
los  
un  
resultados  
proyecto  
esperados  
fotovoltaico se deben considerar: la  
eficiencia energética del sistema a  
instalar;  
su  
dimensionamiento  
pandas.  
Para  
facilitar  
el  
tecnológico; el potencial promedio de  
la energía solar diaria promedio  
anual; el ángulo de inclinación de los  
módulos; el nivel de sombreado  
presente en el área; la calidad y  
características de la tecnología que  
está en la oferta del mercado; la  
evaluación de los posibles daños  
procesamiento, se generó un  
DataFrame con las fechas como  
índice y los valores de radiación  
como columna principal [6].  
La normalización de los datos se  
realizó utilizando MinMaxScaler con  
el objetivo de escalar los valores de  
radiación en un rango de [0,1]. Este  
ocasionados  
por  
desastres  
naturales; y demás aspectos que de  
483  
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Evaluación técnico y económico integral para microgenerador de energía fotovoltaica en Ecuador.  
procedimiento es fundamental para  
evitar que valores de magnitudes  
distintas generen un sesgo en el  
modelo, asegurando que todos los  
datos sean tratados de manera  
equitativa. La normalización se  
calculó con la siguiente ecuación:  
t
Y la salida correspondiente Y es el  
valor de radiación en el tiempo  
actual:  
푌ꢄ = 푅ꢄ  
( 4 )  
Entrenamiento del Modelo SVM  
El modelo utilizado para la predicción  
de la radiación solar fue una  
Máquina de Soporte Vectorial (SVM)  
con un kernel radial base (rbf) [7]. El  
modelo fue entrenado minimizando  
el error cuadrático medio (MSE):  
푋 − 푋ꢀ푖ꢁ  
푋푛표푟푚 =  
( 1 )  
푋ꢀ푎푥 − 푋ꢀ푖ꢁ  
División de Datos en Conjuntos de  
Entrenamiento Prueba Para  
y
evaluar la capacidad predictiva del  
modelo, se dividieron los datos en  
dos conjuntos: entrenamiento y  
prueba. Donde 퐷_푡푟ꢂꢃ푛 y 퐷ꢄ푒푠ꢄ  
representan los conjuntos de  
ꢁ
ꢊ
̂
2
푖
푀푆퐸 = ∑ ꢋ (푌 − 푌 )  
( 5 )  
푖
푛
푖ꢌ1  
Predicción  
Modelo  
y
Evaluación del  
entrenamiento  
y
prueba,  
respectivamente, y 푡푐ꢅꢆꢄ푒 es la fecha  
de separación [6].  
Una vez entrenado el modelo, se  
realizaron predicciones sobre el  
conjunto de datos de prueba. Se  
evaluaron las predicciones utilizando  
la matriz de confusión y métricas de  
clasificación:  
퐷푡푟ꢂꢃ푛 = {푋(푡)|푡 < 푡푐ꢅꢆꢄ푒}퐷푡ꢇꢈ푡  
{푋(푡)|푡 ≥ 푡푐ꢅꢆꢄ푒  
( 2 )  
=
}
Creación de Secuencias de  
Entrada para el Modelo  
Para capturar la dinámica temporal  
de la radiación solar, se utilizó una  
ventana de tiempo de 24 horas [7].  
Esto significa que cada muestra de  
entrada X_t se formó con los valores  
de radiación de las 24 horas  
anteriores:  
Precisión  
La precisión es una métrica utilizada  
en la evaluación de modelos de  
clasificación que indica la proporción  
de predicciones positivas que son  
realmente correctas. Se calcula  
como la razón entre los verdaderos  
positivos (TP) y la suma de  
푋푡 = {푅ꢄꢉ24, 푅ꢄꢉ23, . . . , 푅ꢄꢉ1  
}
( 3 )  
484  
Barrera-Rojas et al. (2025)  
verdaderos positivos (TP) y falsos  
positivos (FP) [8].  
Donde TP, TN, FP y FN representan  
verdaderos positivos, verdaderos  
negativos, falsos positivos y falsos  
negativos respectivamente.  
Un alto valor de precisión indica que  
el modelo comete pocos errores al  
clasificar instancias negativas como  
positivas.  
Visualización  
Resultados  
y
Análisis de  
푇푃  
( 6 )  
푃푟ꢇꢍꢃꢈꢃ표푛 =  
Los resultados se presentaron a  
través de una interfaz gráfica en  
Tkinter, donde se graficaron:  
푇푃 + 퐹푃  
Sensibilidad (Recall o Tasa de  
Verdaderos Positivos)  
Radiación radiación  
real  
vs.  
La sensibilidad mide la capacidad del  
predicha, promedios diarios  
y
modelo  
para  
identificar  
mensuales, para las métricas de  
error se utilizó la matriz de confusión.  
correctamente todas las instancias  
positivas. Es la proporción de  
verdaderos positivos detectados  
respecto al total de instancias  
positivas existentes (la suma de  
Sistema Fotovoltaico  
El dimensionamiento de un sistema  
fotovoltaico es fundamental para  
garantizar un suministro energético  
eficiente y sostenible. Los cálculos  
consideran múltiples variables, como  
el consumo energético, la radiación  
solar disponible y la eficiencia de los  
verdaderos positivos  
negativos) [8].  
y
falsos  
푇푃  
푆ꢇ푛ꢈꢃ푏ꢃ푙ꢃ푑ꢂ푑 =  
푇푃 + 퐹푁  
( 7 )  
Exactitud: Es una métrica global que  
mide qué tan bien el modelo clasifica  
tanto las instancias positivas como  
negativas. Se define como la  
proporción de predicciones correctas  
componentes  
del  
sistema.  
A
continuación, se presentan los  
cálculos fundamentales junto con  
sus ecuaciones y referencias.  
(
verdaderos positivos y verdaderos  
Cálculo de la Demanda Energética  
Diaria  
negativos) respecto al total de casos  
evaluados [9].  
Para dimensionar un sistema  
fotovoltaico, es necesario conocer la  
demanda diaria de energía [10]. Se  
푇푃 + 푇푁  
퐸ꢎꢂꢍ푡ꢃ푡푢푑 =  
( 8 )  
푇푃 + 푇푁 + 퐹푃 + 퐹푁  
485  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 8 Núm. (15) 2025. ISSN: 2737-6249  
Evaluación técnico y económico integral para microgenerador de energía fotovoltaica en Ecuador.  
obtiene  
a
partir del consumo  
diaria, los días de autonomía, la  
profundidad de descarga y la  
eficiencia de la batería:  
mensual de energía eléctrica,  
dividiéndolo por los días del mes:  
퐸ꢀ푒ꢁ푠ꢐ푎ꢑ  
( 9 )  
퐸ꢏ푖푎ꢆ푖푎 ⋅ 퐷푎ꢐꢄꢅꢁꢅꢀí푎  
퐸ꢏ푖푎ꢆ푖푎  
=
퐶푏ꢂ푡ꢇ푟íꢂ =  
( 12 )  
퐷ꢀ푒푠  
퐷푂퐷 ⋅ 휂ꢘ푎ꢄ푒ꢆí푎  
Cálculo de la Capacidad del  
Sistema Fotovoltaico  
Cálculo de la Potencia del Inversor  
El inversor debe ser dimensionado  
para manejar la potencia máxima  
que el sistema fotovoltaico puede  
La capacidad necesaria del sistema  
fotovoltaico se determina dividiendo  
la demanda diaria entre el producto  
de las horas pico de sol y la eficiencia  
total del sistema:  
generar.  
Para  
garantizar  
un  
funcionamiento eficiente y seguro, la  
potencia del inversor debe ser al  
menos igual a la potencia pico del  
sistema:  
퐸ꢏ푖푎ꢆ푖푎  
푃푆푇퐶 =  
( 10 )  
퐻ꢒꢓꢔ ⋅ 휂ꢄꢅꢄ푎ꢑ  
Cálculo del Área de los Paneles  
Solares  
푃푖ꢁ푣푒ꢆ푠ꢅꢆ = 푃ꢗ푖푐ꢅ  
( 13 )  
Kalogirou (2014), Solar Energy  
El área de los paneles solares  
requerida se obtiene dividiendo la  
capacidad del sistema entre la  
Engineering:  
Systems.  
Processes  
and  
radiación solar estándar  
eficiencia del panel:  
y
la  
Cálculo del Número de Paneles  
Solares  
푃ꢓꢕꢖ  
퐴푝ꢂ푛ꢇ푙 =  
( 11 )  
El número total de paneles solares  
necesarios se determina dividiendo  
la capacidad total del sistema entre  
la potencia nominal de un solo panel  
en condiciones estándar de prueba  
퐺ꢓꢕꢖ ⋅ 휂ꢗ푎ꢁ푒ꢑ  
Referencia: Markvart (2000), Solar  
Electricity.  
Cálculo de la Capacidad de  
Almacenamiento en Baterías  
(STC):  
푃ꢓꢕꢖ  
푁푝ꢂ푛ꢇ푙ꢇꢈ =  
( 14 )  
En [11] se garantiza autonomía  
energética en ausencia de radiación  
solar, se calcula la capacidad de las  
baterías en función de la energía  
푃ꢗ푎ꢁ푒ꢑ  
486  
Barrera-Rojas et al. (2025)  
퐶푡표푡ꢂ푙 = (퐶ꢗ푎ꢁ푒ꢑ푒푠 × ꢊ000) + 퐶푖ꢁ푣푒ꢆ푠ꢅꢆ  
퐶푖ꢁ푠ꢄ푎ꢑ푎푐푖ꢅꢁ  
(
5
Referencia:  
Boyle  
(2012),  
1
+
)
Renewable Energy: Power for a  
Sustainable Future.  
+ (퐶ꢘ푎ꢄ푒ꢆ푖푎푠 × ꢊ0)  
Cálculo  
del  
periodo  
de  
La metodología utilizada en el código  
para el cálculo del sistema  
fotovoltaico se basa en la evaluación  
de costos, producción de energía y  
sostenibilidad del sistema, utilizando  
diversas ecuaciones matemáticas y  
factores de eficiencia [12].  
recuperación (Payback Period):  
Este cálculo determina el tiempo  
requerido para recuperar la inversión  
inicial del sistema a través de los  
ahorros anuales en la factura  
eléctrica. Se expresa en años y es un  
indicador clave para evaluar la  
viabilidad financiera del proyecto  
[14].  
Inicialmente, el usuario ingresa los  
valores de costo y eficiencia del  
sistema, los cuales son validados  
para garantizar que se encuentren  
dentro de un rango aceptable [13].  
Posteriormente, se realizan los  
siguientes cálculos principales:  
푃ꢂ푦푏ꢂꢍ푘푝ꢇ푟ꢃ표푑  
( 16 )  
퐶ꢄꢅꢄ푎ꢑ  
=
퐴ℎ표푟푟표푎ꢁꢐ푎ꢑ  
Producción total de energía  
durante la vida útil:  
Esta ecuación estima la cantidad  
total de energía que el sistema  
fotovoltaico producirá durante su  
vida útil. Se obtiene multiplicando la  
energía generada anualmente por la  
cantidad de años que el sistema  
puede operar eficientemente [15].  
Cálculo del costo total del  
sistema:  
Esta ecuación estima el costo total  
inicial del sistema fotovoltaico,  
considerando la inversión en paneles  
solares, inversor, baterías y costos  
asociados a la instalación. Se  
multiplica el costo de los paneles por  
푃푟표푑푢ꢍꢍꢃó푛푡표푡ꢂ푙 = 퐸푔푒ꢁ푒ꢆ푎ꢏ푎  
푉ꢃ푑ꢂꢐꢄ푖ꢑ  
(
17  
)
×
1000 para reflejar su precio en  
Reducción de emisiones de  
CO2_2:  
función de la capacidad instalada, y  
el costo de las baterías se ajusta con  
un factor de 10 para reflejar su  
impacto en la inversión total [3].  
Permite  
calcular  
el  
impacto  
ambiental positivo del sistema  
fotovoltaico al estimar la cantidad de  
487  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 8 Núm. (15) 2025. ISSN: 2737-6249  
Evaluación técnico y económico integral para microgenerador de energía fotovoltaica en Ecuador.  
emisiones de CO₂ evitadas en  
comparación con fuentes de energía  
convencionales. El factor de emisión  
depende del mix energético del país  
o región donde se instala el sistema.  
conversión de energía, degradación  
de los paneles y eficiencia del  
inversor.  
퐸 ú푡ꢃ푙 = 퐸푔푒ꢁ푒ꢆ푎ꢏ푎 × (ꢊ  
(
21 )  
−
푇ꢂꢈꢂꢗéꢆꢏ푖ꢏ푎푠)  
푅ꢇ푑푢ꢍꢍꢃó푛퐶푂ꢙ  
(
18  
)
Energía sobrante tras el consumo  
=
×
푃푟표푑푢ꢍꢍꢃó푛ꢄꢅꢄ푎ꢑ  
퐹ꢂꢍ푡표푟푒ꢀ푖푠푖ꢅꢁ  
Calcula la cantidad de energía  
excedente disponible después de  
satisfacer el consumo del usuario. Si  
la energía generada es menor que la  
consumida, el resultado será cero,  
indicando que no hay excedente  
Costo nivelado de la energía  
LCOE):  
(
El LCOE representa el costo unitario  
de generación de cada kWh  
producido por el sistema fotovoltaico.  
Es un indicador clave para comparar  
la competitividad del sistema con  
otras fuentes de energía [14].  
[
14].  
퐸 ꢈ표푏푟ꢂ푛푡ꢇ  
=
−
푚ꢂꢎ(0, 퐸ꢐꢄ푖ꢑ  
( 22 )  
퐸푐ꢅꢁ푠ꢐꢀ푖ꢏ푎  
)
퐶ꢄꢅꢄ푎ꢑ  
( 19 )  
퐿퐶푂퐸 =  
Determina cuánta energía queda  
disponible después del consumo  
propio.  
푃푟표푑푢ꢍꢍꢃó푛ꢄꢅꢄ푎ꢑ  
Ahorros totales durante la vida  
útil:  
Cálculo de la cantidad de árboles  
equivalentes plantados:  
Esta ecuación determina el beneficio  
económico total que el usuario  
obtendrá a lo largo de la vida útil del  
sistema mediante la reducción en la  
factura de electricidad.  
Este cálculo estima el impacto  
ambiental del sistema en términos de  
compensación  
de  
CO₂,  
comparándolo con la cantidad de  
CO₂ absorbida por un árbol  
promedio a lo largo de su vida.  
퐴ℎ표푟푟표ꢈ푡표푡ꢂ푙ꢇꢈ = 퐴ℎ표푟푟표푎ꢁꢐ푎ꢑ  
푉ꢃ푑ꢂꢐꢄ푖ꢑ  
( 20 )  
×
Energía  
útil  
generada  
considerando pérdidas:  
Á푟푏표푙ꢇꢈ 푝푙ꢂ푛푡ꢂ푑표ꢈ  
( 23 )  
2
푅ꢇ푑푢ꢍꢍꢃó푛 퐶푂  
=
Permite ajustar la energía generada  
considerando las ineficiencias del  
sistema, como pérdidas en la  
퐶푂 á푟푏표푙  
2
488  
Barrera-Rojas et al. (2025)  
Costo total de mantenimiento:  
Las ecuaciones utilizadas en este  
modelo están basadas en  
Permite evaluar el gasto acumulado  
en mantenimiento a lo largo de la  
vida útil del sistema, incluyendo  
metodologías estándar de análisis  
económico y de energía en sistemas  
fotovoltaicos, como las propuestas  
en estudios de viabilidad técnica y  
financiera de energía renovable  
inspecciones,  
componentes  
operativos.  
reemplazo  
otros  
de  
y
costos  
(Kalogirou, 2014; Duffie & Beckman,  
퐶표ꢈ푡표 푚ꢂ푛푡ꢇ푛ꢃ푚ꢃꢇ푛푡표  
(
24  
)
2
013).  
=
+
×
퐶ꢄꢅꢄ푎ꢑ  
(퐶표ꢈ푡표ꢀ푎ꢁꢄ푒ꢁ푖ꢀ푖푒ꢁꢄꢅ  
푉ꢃ푑ꢂꢐꢄ푖ꢑ  
)
Metodología de la programación  
Energía almacenada en baterías:  
El procedimiento para el diagrama  
de flujo comienza con la ejecución de  
la interfaz gráfica, que incluye la  
carga de imágenes, la configuración  
de la ventana principal, la colocación  
de botones y la asignación de  
funciones para cada acción. Luego,  
se cargan los datos de radiación  
solar desde un archivo Excel, se  
Calcula la cantidad de energía  
efectiva que se puede almacenar en  
las baterías considerando su  
eficiencia. La eficiencia de las  
baterías varía según el tipo de  
tecnología utilizada (litio, plomo-  
ácido, etc.).  
퐸 ꢂ푙푚ꢂꢍꢇ푛ꢂ푑ꢂ = 퐶ꢘ푎ꢄ푒ꢆ푖푎푠  
퐸푓ꢃꢍꢃꢇ푛ꢍꢃꢂꢘ푎ꢄ푒ꢆ푖푎푠  
×
( 25 )  
realiza  
el  
preprocesamiento  
Vida útil ajustada por descargas  
profundas:  
mediante la normalización y división  
en conjuntos de entrenamiento y  
prueba, y se generan secuencias de  
datos para entrenar un modelo de  
soporte vectorial (SVR) con kernel  
RBF. Una vez entrenado, el modelo  
predice la radiación solar, se  
desnormalizan los valores y se  
calculan los promedios diarios y  
Toma en cuenta el impacto de las  
descargas profundas en la vida útil  
de las baterías. Una mayor  
profundidad de descarga reduce la  
cantidad de ciclos de vida del  
sistema de almacenamiento.  
푉ꢃ푑ꢂꢂ푗푢ꢈ푡ꢂ푑ꢂ  
mensuales.  
Finalmente,  
los  
=
−
푉ꢃ푑ꢂꢐꢄ푖ꢑ × (ꢊ  
퐷ꢇꢈꢍꢂ푟ꢚꢂꢈꢗꢆꢅꢛꢐꢁꢏ푎푠  
( 26 )  
)
resultados se visualizan mediante  
gráficos y se guardan en un archivo  
Excel.  
489  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 8 Núm. (15) 2025. ISSN: 2737-6249  
Evaluación técnico y económico integral para microgenerador de energía fotovoltaica en Ecuador.  
Posteriormente, se calculan los  
parámetros clave del sistema  
fotovoltaico, como el consumo  
energético, la capacidad de la  
batería y la potencia del inversor,  
validando los datos ingresados por el  
usuario. También se incluyen  
cálculos económicos como el costo  
total, el período de recuperación, la  
reducción de CO₂, mostrando los  
resultados en la interfaz. Dicha  
aplicación permite visualizar tablas  
de  
datos,  
reiniciar  
valores,  
permanece activa hasta su cierre  
manual. La estructura del diagrama  
de flujo sigue una secuencia lógica  
que facilita la comprensión  
organización del sistema.  
y
Fig. 2. Diagrama de Flujo  
3
. Resultados y discusión  
disponible, así también, como los  
costos asociados a la instalación,  
operación del sistema. Además,  
ofrece una experiencia interactiva y  
fácil de usar, facilitando la toma de  
decisiones informadas para la  
Interfaz gráfica para la evaluación  
técnico y económico  
La herramienta permite analizar  
variables clave como el consumo  
energético, la radiación solar  
implementación  
fotovoltaicos.  
de  
sistemas  
490  
Barrera-Rojas et al. (2025)  
Fig. 3 Interfax grafica principal  
de precisión y sensibilidad, lo que  
sugiere que el modelo predice de  
manera efectiva tanto los valores  
Resultados de las métricas de  
error causal  
En esta sección se presentan las  
métricas de error obtenidas al  
evaluar el modelo de predicción de  
radiación solar. Las métricas  
incluyen precisión, sensibilidad y  
exactitud, que permiten medir el  
rendimiento del modelo al clasificar  
positivos  
como  
negativos  
de  
radiación solar.  
Reporte de Clasificación:  
El  
proporciona  
detallada del desempeño del modelo  
para cada clase (Negativa  
reporte  
de  
clasificación  
una  
visión más  
correctamente  
los  
datos.  
A
y
continuación, se detalla un resumen  
de los resultados:  
Positiva). Se utilizan las métricas de  
precisión, recall (sensibilidad), y F1-  
Score para evaluar el rendimiento en  
la clasificación de cada categoría. A  
continuación, se presentan los  
resultados:  
Tabla 1. Métricas de error causal  
Métrica  
Valor  
Precisión  
Sensibilidad  
Exactitud  
0.96  
0.96  
0.92  
Estas métricas indican un alto  
rendimiento del modelo en términos  
Tabla 2 Reporte de Métricas de Error Causal  
Clase  
Negativa  
Positiva  
Precisión  
0.00  
0.96  
Recall  
0.00  
0.96  
F1-Score  
0.00  
0.96  
Support  
150  
3624  
491  
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Evaluación técnico y económico integral para microgenerador de energía fotovoltaica en Ecuador.  
con las predicciones generadas  
utilizando el modelo de Máquinas de  
Soporte Vectorial (SVM). Se  
Estos resultados muestran que el  
modelo tiene un rendimiento  
excelente para la clase Positiva, lo  
que indica una alta capacidad para  
predecir correctamente los días con  
alta radiación solar. Sin embargo, el  
desempeño para la clase Negativa  
es nulo, lo que sugiere que el modelo  
presentan gráficos que muestran la  
variación mensual y diaria de la  
radiación, permitiendo visualizar la  
precisión de las predicciones en  
relación con los datos reales.  
no  
está  
logrando  
identificar  
El análisis de estas comparativas  
adecuadamente los días con baja  
radiación. Esto podría deberse a un  
desbalance en el conjunto de datos  
o a la necesidad de ajustar los  
parámetros del modelo.  
ayuda  
a
identificar  
patrones  
estacionales y variaciones diarias en  
la radiación solar, proporcionando  
información valiosa para optimizar el  
dimensionamiento  
de  
sistemas  
fotovoltaicos. Además, se evalúa la  
Resultados de la radiación  
mensual y diaria de la base de  
datos y lo predicho por medio del  
capacidad  
adaptarse  
del para  
modelo  
a
cambios en las  
condiciones climáticas, lo que es  
crucial para aplicaciones en zonas  
con alta variabilidad de radiación  
solar, como es el caso de Ecuador.  
modelo  
de  
aprendizaje  
automático.  
Esta sección compara la radiación  
solar observada en la base de datos  
Fig. 4 Resultados de la radiación solar Real y Predicha  
b) Promedio Diario  
a) Promedio Mensual  
492  
Barrera-Rojas et al. (2025)  
Cálculo  
de  
los  
sistemas  
cantidad de horas pico de sol  
disponibles, la eficiencia total del  
sistema y del panel solar, los días de  
autonomía de las baterías, la  
profundidad de descarga y la  
Fotovoltaicos  
El cálculo de los sistemas  
fotovoltaicos es fundamental para  
dimensionar  
correctamente  
la  
eficiencia  
de  
almacenamiento  
generación de energía solar en  
diferentes tipos de instalaciones,  
como residenciales, comerciales e  
industriales. Para ello, se consideran  
múltiples parámetros que afectan el  
desempeño del sistema, tales como  
el consumo mensual de energía, la  
energético. Estos datos permiten  
estimar la capacidad del sistema, la  
cantidad  
de  
paneles  
solares  
de  
requeridos,  
la capacidad  
almacenamiento en baterías y la  
potencia del inversor necesario para  
garantizar un suministro confiable.  
Tabla 3. Datos Referenciales para el ingreso a la Interfax grafica  
Parámetro  
Consumo mensual (kWh)  
Horas pico de sol (H_PSH)  
Residencial  
300  
5
Comercial  
1500  
5
Industrial  
10000  
5
Eficiencia total del sistema (η_total)  
Eficiencia del panel solar (η_panel)  
Días de autonomía (D_autonomía)  
Profundidad de descarga (DoD)  
Eficiencia de las baterías (η_batería)  
Potencia pico requerida (P_pico, kW)  
Potencia de un panel solar (kW)  
0.85  
0.18  
2
0.5  
0.9  
5
0.85  
0.18  
2
0.5  
0.9  
0.85  
0.18  
3
0.5  
0.9  
15  
0.3  
100  
0.3  
0.3  
demanda diaria promedio, la  
capacidad del sistema fotovoltaico,  
el área de los paneles solares, la  
capacidad de almacenamiento de  
energía en baterías, la potencia del  
inversor y el número de paneles  
solares requeridos. Esta herramienta  
facilita la planificación y diseño de  
sistemas fotovoltaicos, optimizando  
el uso de la energía solar y  
mejorando la toma de decisiones en  
proyectos de energías renovables.  
El código en Python, desarrollado  
con la biblioteca Tkinter, proporciona  
una interfaz gráfica intuitiva que  
permite a los usuarios ingresar estos  
parámetros y obtener los cálculos  
esenciales de manera rápida y  
eficiente. Al introducir los valores  
correspondientes al tipo de usuario  
(residencial, comercial o industrial),  
la  
aplicación  
realiza  
automáticamente  
los  
cálculos,  
mostrando resultados clave como la  
493  
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Evaluación técnico y económico integral para microgenerador de energía fotovoltaica en Ecuador.  
Resultados  
del  
sistema  
capacidad de almacenamiento de  
222.22 kWh, una potencia del  
inversor de 15.00 kW y 39 panel(es)  
necesarios. Estos cálculos ayudan a  
dimensionar el sistema fotovoltaico  
de manera precisa para un entorno  
comercial, considerando el consumo  
energético moderado, la radiación  
solar disponible, la eficiencia del  
sistema, los días de autonomía y la  
fotovoltaico para el sistema  
residencial comercial e industrial  
El diseño de un sistema fotovoltaico  
varía según el tipo de usuario:  
residencial, comercial o industrial.  
Factores clave como el consumo  
energético mensual, las horas pico  
de sol, la eficiencia del sistema, la  
capacidad de almacenamiento en  
baterías y la autonomía requerida  
influyen en la configuración del  
capacidad  
requerida.  
de  
almacenamiento  
Fig. 6 Resultados sistema comercial  
sistema.  
A
continuación,  
se  
presentan los resultados detallados  
para cada sector.  
Fig. 5 Interfax grafica del cálculo del  
sistema fotovoltaico  
Calculo para el sistema industrial  
Los resultados obtenidos muestran  
una demanda diaria promedio de  
333.33 kWh/día, una capacidad del  
sistema fotovoltaico de 78.43 kW, un  
área de paneles solares de 435.73  
m²,  
una  
capacidad  
de  
Calculo para el sistema comercial  
almacenamiento de 20.00 kWh, una  
potencia del inversor de 15.00 kW y  
Los resultados indican una demanda  
diaria promedio de 50.00 kWh/día,  
261 panel(es) necesarios. Estos  
una  
capacidad  
del  
sistema  
cálculos permiten dimensionar el  
sistema fotovoltaico de manera  
adecuada para un entorno industrial,  
fotovoltaico de 11.76 kW, un área de  
paneles solares de 65.36 m², una  
494  
Barrera-Rojas et al. (2025)  
Fig. 8 Resultados sistema Residencial  
considerando el alto consumo  
energético, la radiación solar  
disponible, la eficiencia del sistema,  
los días de autonomía y la capacidad  
de almacenamiento requerida.  
Fig. 7 Resultados sistema Industrial  
Costos y rendimientos del sistema  
fotovoltaico Residencial  
El sistema fotovoltaico residencial  
(
Tipo) representa una inversión  
eficiente con un costo inicial de  
4,950.00 USD y un ahorro anual  
$
Calculo  
para  
el  
sistema  
estimado de $1,200 USD, lo que  
permite recuperar la inversión en  
residencial  
4
.12 años. Durante su vida útil de 25  
Los resultados obtenidos incluyen  
una demanda diaria promedio de  
años, se proyectan ahorros totales  
de $30,000.00 USD, aunque el  
mantenimiento acumulado asciende  
a $6,200.00 USD. La producción  
energética anual es de 3,000 kWh,  
alcanzando 75,000 kWh en total, con  
un consumo residencial de 3,500  
kWh/año y un almacenamiento en  
baterías de 170 kWh con 85% de  
eficiencia.  
50.00 kWh/día, una capacidad del  
sistema fotovoltaico de 11.76 kW, un  
área de paneles solares de 65.36 m²,  
una capacidad de almacenamiento  
de 222.22 kWh, una potencia del  
inversor de 15.00 kW y 39 panel(es)  
necesarios. Estos cálculos permiten  
dimensionar adecuadamente el  
sistema fotovoltaico considerando el  
consumo energético, la radiación  
solar, la eficiencia del sistema, la  
autonomía y la capacidad de  
almacenamiento requerida.  
Desde el punto de vista ambiental, el  
sistema permite reducir 30 toneladas  
de CO₂, equivalentes a la plantación  
de 1,500 árboles, con un factor de  
emisión de 0.0004 Ton/kWh. Su  
costo nivelado de energía (LCOE) es  
de $0.0660 USD/kWh, con una tasa  
495  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 8 Núm. (15) 2025. ISSN: 2737-6249  
Evaluación técnico y económico integral para microgenerador de energía fotovoltaica en Ecuador.  
de pérdidas del 8% y descargas  
profundas de hasta 70%. En  
conclusión, este sistema ofrece un  
equilibrio entre inversión, ahorro y  
sostenibilidad, siendo una solución  
estimar  
la  
producción  
y
el  
almacenamiento de energía.  
Además, se incluyen factores  
ambientales y financieros como el  
ahorro anual, el costo nivelado de la  
energía (LCOE), el factor de emisión  
de CO₂ y la cantidad absorbida por  
árboles, evaluando el impacto  
ecológico. La tasa de pérdidas y la  
profundidad de descarga de las  
baterías afectan la eficiencia y  
durabilidad del almacenamiento de  
energía. El costo de mantenimiento  
también es un factor crucial en la  
rentabilidad del sistema.  
eficiente  
para  
el  
suministro  
energético residencial.  
Costos y rendimientos del sistema  
fotovoltaico  
Comercial  
Residencial  
La tabla de datos proporciona los  
parámetros clave para calcular  
costos y rendimiento de sistemas  
fotovoltaicos  
diferenciando  
residenciales,  
en  
Python,  
entre  
usuarios  
comerciales  
e
Estos parámetros permiten simular  
distintos escenarios en el código,  
ajustando variables para optimizar  
costos y beneficios. La información  
es esencial para tomar decisiones  
informadas sobre la implementación  
de sistemas fotovoltaicos en distintos  
industriales. Se incluyen costos de  
paneles solares, inversores, baterías  
e instalación, los cuales varían  
según la escala del sistema.  
También se consideran la energía  
generada y consumida anualmente,  
la vida útil del sistema y la eficiencia  
de las baterías, lo que permite  
sectores,  
maximizando  
el  
rendimiento y reduciendo el impacto  
ambiental.  
Tabla 4 Datos promedio para el cálculo del sistema fotovoltaico  
Parámetro  
Residencial  
Comercial  
0.70 - 1.00  
Industrial  
0.60 - 0.90  
Costo de Paneles Solares (USD/Wp) 0.80 - 1.20  
Costo de Inversor (USD/kW)  
Costo de Baterías (USD/kWh)  
150 - 200  
200 - 300  
120 - 170  
180 - 250  
100 - 150  
150 - 220  
Costo de Instalación (USD)  
Energía Generada Anualmente  
2,000 - 5,000 10,000 - 50,000 50,000 - 150,000  
200,000 -  
(
kWh)  
3,000 - 6,000 50,000 - 200,000 1,000,000  
Vida Útil del Sistema (años)  
25  
25  
25  
496  
Barrera-Rojas et al. (2025)  
Ahorro Anual (USD)  
500 - 1,200  
.0004 -  
Factor de Emisión de CO₂ (Ton/kWh) 0.0007  
8,000 - 25,000 50,000 - 200,000  
0.0003 - 0.0006 0.0002 - 0.0005  
0
Tasa de Pérdidas (%)  
8 - 12  
5 - 10  
3 - 8  
Costo de Mantenimiento (USD)  
Energía Consumida Anualmente  
50 - 150  
500 - 2,000  
100,000 -  
3,000 - 10,000  
300,000 -  
(
kWh)  
3,500 - 7,000 250,000  
1,200,000  
CO₂ Absorbido por Árbol (Ton/año)  
Eficiencia de Baterías (%)  
0.02 - 0.05  
85 - 90  
0.5 - 1.0  
90 - 95  
60 - 70  
2.0 - 5.0  
95 - 98  
50 - 60  
Descargas Profundas (%)  
70 - 80  
es de solo 162.00 kWh, lo que  
sugiere una dependencia del  
sistema en el consumo directo de la  
energía producida. La vida útil  
ajustada de las baterías se reduce a  
El sistema fotovoltaico Comercial  
Tipo) analizado presenta un costo  
(
total de $12,620 USD y un período  
de recuperación de 1.58 años, lo que  
indica una inversión rentable a corto  
plazo. Con una producción total de  
10 años, lo que implica la necesidad  
de reemplazo antes del fin de vida  
útil del sistema de 25 años, lo que  
podría afectar la rentabilidad a largo  
plazo. Asimismo, el costo total de  
mantenimiento asciende a $25,120  
USD, lo que debe considerarse en la  
evaluación económica del proyecto.  
A pesar de estos desafíos, el sistema  
sigue representando una opción  
viable y eficiente para la generación  
de energía limpia y sostenible.  
1
,250,000 kWh de energía y un  
ahorro total estimado de $2,000,000  
USD, el sistema demuestra ser  
altamente eficiente en términos  
económicos. Además, el costo  
nivelado de energía (LCOE) es de  
$
0.0101 USD/kWh, lo que sugiere  
una energía accesible y competitiva  
en comparación con fuentes  
convencionales. En términos de  
impacto ambiental, la reducción total  
de CO₂ es de 500 toneladas,  
equivalente a la absorción de 1,000  
Costos y rendimientos del sistema  
fotovoltaico Residencial Industrial  
árboles,  
lo  
que  
resalta  
su  
contribución a la sostenibilidad y  
mitigación del cambio climático.  
El análisis del sistema fotovoltaico  
industrial (Tipo) muestra un costo  
total de $52,200 USD y un período  
de recuperación de 1.04 años, lo que  
indica una inversión altamente  
rentable en el corto plazo. La  
Sin embargo, aunque la energía útil  
generada es de 475,000 kWh, la  
energía almacenada en las baterías  
497  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 8 Núm. (15) 2025. ISSN: 2737-6249  
Evaluación técnico y económico integral para microgenerador de energía fotovoltaica en Ecuador.  
producción total de energía a lo largo  
de la vida útil del sistema es de  
generación de energía limpia y  
sostenible.  
5,000,000 kWh, con un ahorro total  
estimado de $1,250,000 USD. El  
costo nivelado de energía (LCOE) es  
de $0.0104 USD/kWh, lo que lo hace  
competitivo frente a otras fuentes  
4
. Conclusiones  
El modelo de Máquinas de Soporte  
Vectorial (SVM) utilizado en el  
energéticas.  
En  
términos  
estudio  
demuestra  
un  
alto  
ambientales, la reducción de CO₂ es  
de 2,000 toneladas, lo que equivale  
a la absorción de 1,000 árboles,  
destacando su impacto positivo en la  
mitigación del cambio climático.  
rendimiento en la predicción de  
radiación solar, con una precisión de  
0.96 y sensibilidad de 0.96. Esto  
permite mejorar la planificación y el  
diseño de sistemas fotovoltaicos al  
identificar con precisión los días con  
alta radiación. Sin embargo, la  
identificación de días con baja  
radiación podría mejorarse con un  
mayor balanceo en el conjunto de  
datos o ajustes en los parámetros del  
modelo.  
A pesar de la alta eficiencia del  
sistema, la energía útil generada es  
de 1,940,000 kWh, lo que implica  
pérdidas significativas respecto a la  
energía consumida anualmente. La  
energía almacenada en las baterías  
es de solo 142.50 kWh, lo que puede  
limitar la disponibilidad de energía en  
momentos de baja generación. La  
vida útil ajustada de las baterías es  
de 12.50 años, lo que sugiere que  
deberán reemplazarse antes del fin  
de vida útil del sistema de 25 años.  
El análisis técnico revela que el  
dimensionamiento adecuado de los  
sistemas fotovoltaicos en función de  
la demanda energética de los  
sectores residencial, comercial e  
industrial es crucial para maximizar  
la eficiencia del sistema. En  
particular, se identificó que el sector  
comercial necesita 11.76 kW y 39  
paneles para cubrir 50 kWh/día,  
mientras que el sector industrial  
requiere una capacidad mucho  
Además,  
el  
costo  
total  
de  
a
mantenimiento  
asciende  
$1,772,000 USD, lo que representa  
un factor relevante en la evaluación  
económica del proyecto. A pesar de  
estos aspectos, el sistema sigue  
siendo una opción viable para la  
498  
Barrera-Rojas et al. (2025)  
mayor de 78.43 kW con 261 paneles  
solares.  
industrial. Este enfoque adaptativo  
optimiza el rendimiento del sistema y  
la inversión, garantizando que las  
A nivel económico, el sistema  
fotovoltaico para el sector residencial  
muestra una inversión inicial de  
soluciones  
escalables  
fotovoltaicas  
eficientes  
sean  
para  
y
diferentes perfiles de consumo  
energético en Ecuador.  
$
4,950 USD, con un ahorro anual de  
1,200 USD, alcanzando la  
$
recuperación de la inversión en 4.12  
años. Este análisis demuestra que  
los sistemas fotovoltaicos no solo  
son una opción viable desde el punto  
de vista técnico, sino también  
económicamente atractiva a largo  
plazo, con un ahorro total estimado  
de $30,000 USD durante 25 años.  
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