Viabilidad económica del control de la iluminación fotovoltaica en autopistas del Ecuador
Resumen
RESUMEN
Uno de los problemas más críticos de la operación y gestión de las autopistas es el elevado consumo de energía en los sistemas de iluminación. El desarrollo e implementación de innovadores sistemas de control y la integración de sistemas renovables de generación eléctrica en los sistemas de alumbrado permitirán obtener un significativo ahorro energético en las autopistas. El Gobierno del Ecuador ha iniciado un ambicioso proyecto de construcción de nuevas autopistas en el país. La implementación práctica de sistemas de control inteligente en las instalaciones fotovoltaicas de iluminación implicará un considerable ahorro de energía y el aprovechamiento de un recurso renovable e inagotable en las futuras autopistas del Ecuador. En el presente artículo, se describen las funcionalidades y principales características de las denominadas autopistas inteligentes y de las innovadoras técnicas de control de los sistemas de iluminación. Asimismo, se presenta una evaluación preliminar del impacto en la reducción del consumo energético y del gasto económico en el alumbrado de autopistas, gracias a la sustitución de luminarias convencionales por luminarias de elevada eficiencia y la instalación de sistemas fotovoltaicos de iluminación. Además, se evalúa la influencia de la implementación de un sistema de control inteligente en las instalaciones fotovoltaicas de iluminación para las futuras autopistas del Ecuador.
Palabras clave: Alumbrado público, autopistas inteligentes, control de iluminación, sistemas fotovoltaicos.
ABSTRACT
A most critical problem of highways is the high energy consumption associated with the lighting systems. The development of innovative control systems and the integration of renewable power generation systems in lighting systems allow for significant energy savings in highways. The Government of Ecuador has launched an ambitious project to build new highways throughout the country. The practical implementation of intelligent control lighting photovoltaic systems involves considerable energy savings and use of renewable and inexhaustible resource in the future highway network of Ecuador. In this paper, the features of so-called intelligent highways and innovative techniques for the control of lighting systems are described. Also, an introductory assessment of the potential impact on reducing the power consumption is presented.
Keywords: Lighting, smart highways, light control, photovoltaic systems.
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Alvarado, J., J. Jaramillo, 2010. Sistemas fotovoltaicos para iluminación: Sistemas de iluminación en 12 v. Universidad Técnica Particular de Loja. Descargado de http://www.utpl.edu.ec/ jorgeluisjaramillo/wp-content/uploads/2010/06/renlux-sistemas-de-iluminacion-12V.pdf, 4 pp.
Alzubaidi, S., P.K. Soori, 2012. Study on energy efficient street lighting system design. 2012 IEEE International Power Engineering and Optimization Conference (PEOCO2012), Melaka, Malaysia, 291-295.
Behrensdorff Poulsen, P., C. Dam-Hansen, A. Thorseth, S. Thorsteinsson, J. Lindén, S. Stentoft Hansen, S. Ellermann, C. Bak, W. Skrzypinski, C. Beller, C. Weber Kock, F. Bühler, R.K. Harboe, P. Boesgaard, T. Jensen, O. Søndergaard, C. Andresen, M. Fahlen, T. Maare, H. Prestegaard, J. Poulsen, S. Kremmer, 2013. Copenhybrid–development of a CO2 neutral hybrid street lighting system for the Danish municipalities’ illumination classes. 28th European PV Solar Energy Conference and Exhibition (EU PVSEC 2013), 3800-3805.
Cheon, S., 2003. An overview of automated highway systems (AHS) and the social and institutional challenges they face. University of California, Transportation Center, CA, USA. Descargado de http://www.uctc.net/papers/624.pdf, 30 pp.
CONELEC, 2011. Regulación 008/011alumbrado público. Consejo Nacional de Electricidad, Quito, Ecuador.
Ekrias, A., L. Guo, M. Eloholma, L. Halonen, 2008. Intelligent road lighting control in varying weather conditions. Light Eng., 16, 72-78.
Georges, S., F.H. Slaoui, 2001. Case study of hybrid wind-solar power systems for street lighting. 21st International Conference on Systems Engineering, 82-85.
Groot, B., W., Zandvliet, 2011. Soluciones y servicios. Autopista a 44 países bajos. PHILIPS Sense and Simplicity, www.philips.es/solucionesyservicios, Technical report.
Holt, A., I.J. Pengelly, 2008. Its and renewable energy. Road Transport Information and Control - RTIC 2008 and ITS United Kingdom Members' Conference, IET, Manchester, 6 pp. Descargado de http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=4562193.
Johnson, M., A. Fabregas, Z. Wang, S. Katkoori, P-S. Lin, 2014. Embedded system design of an advanced illumination measurement system for highways. Systems Conference (SysCon), 2014 8th Annual IEEE, 579-586. Disponible en http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp? tp=&arnumber=6819314&url=http%3A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fxpls%2Fabs_all.jsp%3Farnumber%3D6819314.
Li, F., D. Chen, X. Song, Y. Chen, 2009. Leds: a promising energy-saving light source for road lighting. Power and Energy Engineering Conference, 2009. APPEEC 2009. Asia-Pacific, 3 pp. Disponible en http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=4918460&url=http %3A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fxpls%2Fabs_all.jsp%3Farnumber%3D4918460.
Loor, R., 2012 Alumbrado público en Ecuador. Instituto Nacional de Eficiencia Energética y Energía Renovables. Technical report, 39 pp. Descargado de http://www.iner.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2013/05/09_Indicadores_infraest_energia_INER1.pdf.
Males, C., I. Finis, A. Lavric, V. Popa, 2012. New technologies in street lighting systems. 20th Telecommunications Forum. Belgrade, Serbia, 627-630, BDI IEEE Explore.
MTOP, 2011. 82 años construyendo obras viales en el Ecuador. Diseño y Elaboración de Contenido. Dirección de Comunicación Social y Atención al Ciudadano, MTOP, Technical report.
MTOP, 2012. Diseño y Elaboración de Contenido. 7.592 millones de dólares invertidos en vialidad hasta el 2012 para impulsar el crecimiento del Ecuador. Dirección de Comunicación Social y Atención al Ciudadano, MTOP, Technical report.
Northern Ireland Assembly, 2009. Energy efficiency in street lighting. Research and Library Services, Research Briefing NIAR 60, 13 pp. Descargado de http://archive.niassembly.gov.uk/ regional/2007mandate/research/pdf/Street_Lighting.pdf.
Ozguner, U., 2008. A history of AHS at OSU and future progress. Proceedings of the 2008 IEEE International Conference on Vehicular Electronics and Safety Columbus, OH, USA, 13-15.
Padmadevi, S., K. Santha Sheela, 2012. Survey on street lighting system based on vehicle movements. Int. J. Innov. Res. Sci., Eng., Tech., 3(2).
Patangia, H.C., 2009. Solar powered lighting for overhead highway signs. Prepared in Cooperation with the US Department of Transportation, Federal Highway Administration, MBTC and AHTD under Grant Number MBTC 2096. Final Report, 42 pp. Disponible en ww2.mackblackwell.org.
Roosegaarde, D., S. Heijmans, 2012. Las autopistas del futuro. MOS Ingenieros, Technical Report. Disponible en http://www.mosingenieros.com/2014/02/lasautopistas-del-futuro-by.html.
Schréder, S., 2012. Control inteligente para una iluminación eficiente. Technical Report, 8 pp. Owlet. Descargado de http://www.schreder.com/SiteCollectionDocuments/Products/ ValentinoLED/VALENTINOLED-Espanol-Folleto-V1.pdf.
Tsugawa, S., 2008. A history of automated highway systems in Japan and future issues. In: Vehicular Electronics and Safety (ICVES). IEEE International Conference, 2-3. Disponible en http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=4640914&url=http%3A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fxpls%2Fabs_all.jsp%3Farnumber%3D4640914.
US Department of Energy, 2010. $1/W photovoltaic systems. White Paper to Explore a Grand Challenge for Electricity from Solar, 28 pp. Descargado de http://www1.eere.energy.gov/solar/ sunshot/pdfs/dpw_white-paper.pdf.
US Department of Energy, 2013. Energy efficiency of leds. Energy Efficiency and Renewable Energy Division, US Department of Energy, USA. Technical report, 4 pp. Descargado de http://apps1.eere.energy.gov/buildings/publications/pdfs/ssl/led_energy_efficiency.pdf.
Venkata Lakshmi, O., B.Nageswarao Naik, S. Rajeyyagiri, 2012. The development of road lighting intelligent control system based on wireless network control. International Journal of Science and Applied Information Technology, 113-116.
Vitta, P., L. Dabasinskas, A. Tuzikas, A. Petrulis, D. Meskauskas, A. Zukauskas, 2012. Concept of intelligent solid-state street lighting technology. Elektronika ir Elektrotechnika, 18(10), 37-40.
Yuan, Y., Y. Zhao, X. Wang, 2013. Day and night vehicle detection and counting in complex environment. 28th International Conference of Image and Vision Computing (IVCNZ), New Zealand, 453-458.
Zou, J., L. Li, 2010. Optimization of luminous intensity distribution of roadway lighting luminaire based on genetic algorithm. Second WRI Global Congress on Intelligent Systems (GCIS), 1, 327-330.
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