Análisis sistémico y termodinámico del consumo de combustible en sistemas eléctricos aislados amazónicos de Loreto

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• Resumen

Context: The Peruvian Amazon, particularly the department of Loreto, is highly dependent on isolated power systems supplied by diesel-powered generator sets. This condition poses operational, economic, and environmental challenges due to geographical isolation, limited energy logistics, and the need to optimize the thermal performance of power plants. Objective: To determine and model the dynamics of Biodiesel B5 consumption in thermal power plants in Loreto, analyzing its relationship with electricity demand and identifying exergy inefficiencies affecting energy performance during the 2015-2017 period. Methodology: A non-experimental, longitudinal study was conducted using an analytical-inductive-deductive approach. Monthly and annual records of Biodiesel B5 volumetric consumption from nine thermal power plants operated by Electro Oriente S.A. were analyzed. The data were processed using descriptive statistics and correlational time-series analysis to identify trends and seasonal patterns. Results: Regional consumption increased from 1,917,229.78 gallons in 2015 to 2,422,689.00 gallons in 2017, representing a 26.36% increase. Average energy efficiency reached 13.74 kWh/gallon, 6.91% below the regulatory standard of 14.76 kWh/gallon. Seasonal variability was identified, with lower consumption in February and higher demand in October, as well as inefficiencies associated with partial-load operation, tariff mismatches, and biofuel degradation. Conclusions: Biodiesel B5 consumption in Loreto's isolated thermal power plants is subject to structural energy-efficiency limitations. The integration of solar-diesel hybrid systems represents a potential alternative for optimizing thermodynamic performance and improving regional energy sustainability.

Contexto: La Amazonía peruana, especialmente el departamento de Loreto, presenta una alta dependencia de sistemas eléctricos aislados abastecidos mediante grupos electrógenos diésel. Esta condición genera desafíos operativos, económicos y ambientales debido al aislamiento geográfico, la logística energética limitada y la necesidad de optimizar el rendimiento térmico de las centrales. Objetivo: Determinar y modelar la dinámica del consumo de Biodiesel B5 en las centrales térmicas de Loreto, analizando su relación con la demanda eléctrica e identificando las ineficiencias exergéticas que afectan el rendimiento energético durante el periodo 2015-2017. Metodología: Se desarrolló una investigación con diseño no experimental, longitudinal y enfoque analítico-inductivo-deductivo. Se analizaron registros mensuales y anuales de consumo volumétrico de Biodiesel B5 correspondientes a nueve centrales térmicas operadas por Electro Oriente S.A. Los datos fueron procesados mediante estadística descriptiva y análisis correlacional de series temporales para identificar tendencias y patrones estacionales. Resultados: El consumo regional aumentó de 1 917 229,78 galones en 2015 a 2 422 689,00 galones en 2017, representando un incremento del 26,36 %. La eficiencia energética promedio alcanzó 13,74 kWh/galón, valor inferior en 6,91 % al estándar regulatorio de 14,76 kWh/galón. Se identificó variabilidad estacional, con menor consumo en febrero y mayor demanda en octubre, además de ineficiencias asociadas a operación parcial, desfases tarifarios y degradación del biocombustible. Conclusiones: El consumo de Biodiesel B5 en las centrales térmicas aisladas de Loreto presenta limitaciones estructurales de eficiencia energética. La integración de sistemas híbridos solar-diésel constituye una alternativa potencial para optimizar el rendimiento termodinámico y mejorar la sostenibilidad energética regional.