INSTITUTO COSTARRICENSE DE ELECTRICIDAD CONTRATACIÓN DIRECTA No.2001997 DE SERVICIOS PROFESIONALES FINANCIAMIENTO: FONDOS ICE CONSECUTIVO PRESUPUESTARIO: 2006-640-34 CONSULTOR: M.Sc. JAIME WRIGHT GILMORE

ESTUDIO DEL POTENCIAL SOLAR EN COSTA RICA

INFORME FINAL NOVIEMBRE 2006

SAN JOSE, COSTA RICA

2

CONTENIDO

1. 1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.3 1.3.1 1.3.2 1.4 2. 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 3. 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 4 4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.3 4.4 4.5

Introducción …………………………………………………………………… Introducción General ……………………………………………………… Aspectos Básicos de la Radiación Solar ……………………………… La Radiación Solar ………………………………………………………… La Constante Solar ……………………………………………………… Factores que afectan la radiación que llega a la superficie terrestre ………………………………………………………… Papel de la Atmósfera ……………………………………………………… Efectos de la Rotación Terrestre alrededor del Sol …………… Radiación Directa, Radiación Difusa, Radiación Global ………… Instrumental de Medición y errores asociados …………………… Heliógrafos …………………………………………………………………… Piranógrafos ………………………………………………………………… Piranómetros ……………………………………………………………… Instalación de Piranómetros …………………………………………… Mantenimiento de Piranómetros ……………………………………… Calibración de Piranómetros …………………………………………… Análisis de la información disponible ………………………………… Introducción …………………………………………………………… Situación de Costa Rica respecto a la Radiación Solar ………… Disponibilidad histórica de datos de Radiación Solar y de Brillo Solar ……………………………………………………………… Datos recolectados de Radiación Solar ……………………………… Relaciones establecidas entre la radiación global y horas de insolación (heliofanía) ……………………………………… Evaluación del potencial de la energía solar ……………………… Introducción ………………………………………………………………… Evaluación del potencial solar en Costa Rica ……………………… Mapas de radiación solar ………………………………………………… Cálculo del grueso del potencial solar ……………………………… Potencial solar para cada distrito del país ………………………… Conclusiones y recomendaciones …………………………………… Referencias …………………………………………………………………

3 3 3 3 3 4 5 5 7 9 9 10 11 12 12 13 13 13 15 16 17 19 25 25 25 25 32 46 63 65

3

1. 1. 1

INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN GENERAL

Lo que se pretende alcanzar con el presente estudio es valorar la investigación de la radiación solar en Costa Rica, y determinar su potencial como recurso energético. El interés de datos cuantitativos de radiación solar, sin embargo, no es limitado al uso directo de la energía solar para la generación de potencia. Existen muchas otras actividades para la cual esta información es necesaria o al menos útil. A la par de las ciencias meteorológicas, como un todo, estas actividades como agricultura, irrigación, forestal y arquitectura pueden ser beneficiados con dichos datos. En la sección 1.2 se discute los fenómenos básicos concernientes con la radiación solar en la superficie terrestre. En la sección 1.3 se presenta la metodología del estudio y asimismo se describe brevemente los contenidos de los capítulos subsecuentes. 1.2

ASPECTOS BÁSICOS DE LA RADIACIÓN SOLAR En esta sección se explica brevemente algunos términos básicos relacionados con la radiación solar. 1.2.1 LA RADIACIÓN SOLAR El Sol es una esfera de 1 400 000 km de diámetro, que irradía alrededor de él una gran cantidad de energía debido a reacciones nucleares en cadena. Una parte de esta energía llega a la superficie de la Tierra en forma de ondas electromagnéticas “llamada radiación de onda corta”. Esta radiación solar de onda corta esta constituida por la superposición de ondas, cuyas “longitudes” están comprendidas principalmente entre 0.25 y 4.0 μm. (Nota: 1 micrómetro (μm) = 10-6 metros). 1.2.2

LA CONSTANTE SOLAR La constante solar, ISC, es la energía del Sol por unidad de tiempo recibida por unidad de área en la superficie perpendicular a la radiación, en el borde de la atmósfera, y cuyo valor es

ISC = (1367 ± 7) W/m2 Este valor de la constante solar es parcialmente absorbida y redistribuida luego de pasar por la atmósfera terrestre, alcanzando en la superficie de la Tierra valores máximos que raramente superan 1 kW/m2 en días despejados. La determinación de la constante solar es de importancia fundamental en la determinación de las irregularidades de la atenuación de la radiación solar en

4 la atmósfera. Dado un valor conocido de la constante solar, es posible hallar el valor del flujo radiante en la superficie de la tierra. El máximo de radiación se encuentra en una longitud de onda de alrededor de los 0.48 μm. A la radiación proveniente de esta zona del espectro solar se le llama en general radiación de “onda corta”, mientras que a la que se produce en el suelo o en la atmósfera, pero en el rango de 5 µm a 100 µm, se la denomina de “onda larga”.

Irradiancia espectral (Wm-2 μm-1)

La Figura 1 muestra el espectro solar en el tope de la atmósfera obtenidos con los datos del Centro Mundial de Radiación Solar (WRC). La integral de la curva del espectro de la figura 1 representa el valor de la constante solar, que es 1367 Wm-2.

2500

2000

1500

1000

500

0

1

2

3

4

Longitud de onda (μm) Figura 1. Espectro solar obtenido con los datos del Centro Mundial de Radiación (WRC).

FACTORES QUE AFECTAN SUPERFICIE DE LA TIERRA.

LA

RADIACIÓN

QUE

LLEGA

A

LA

La radiación que esta disponible en la superficie terrestre por unidad de área y de tiempo, esta controlada por los siguientes factores. A. Latitud del lugar. B. Tipo de superficie. C. Cantidad de cielo cubierto de nubes. D. Contenido de vapor de agua y de aerosoles de la atmósfera. E. Día del año (posición de la órbita terrestre). La cantidad de cielo cubierto de nubes es acaso el factor más importante debido al alto coeficiente de reflectividad de éstas; así, una nube de unos

5 centenares de metros de espesor es capaz de reflejar más del 70% de la radiación solar incidente. Aunque en el país no se cuenta con suficientes observaciones de nubosidad, esta deficiencia puede ser compensada en varios sitios por las mediciones de la cantidad de horas de brillo solar. 1.2.2 PAPEL DE LA ATMÓSFERA. La atmósfera atenúa una parte de la energía que proviene del Sol: por absorción, por difusión y por reflexión. Cuanto más bajo esta el Sol sobre el horizonte, mayor es la capa de aire que deben atravesar los rayos y menor es la energía que llega al suelo. Cuando el ángulo que forma el plano horizontal con los rayos solares llega a ser inferior a 15º, esta energía es muy pequeña. El espesor de aire que deben atravesar absorbe toda su energía. Las diversas acciones de la atmósfera eliminan una parte de la energía solar, sobre todo en el dominio del ultravioleta y del infrarrojo. A nivel del suelo, la composición de la radiación solar es la siguiente: Longitud de onda (μm) 0,25 a 0,4 0,4 a 0,75 0,75 a 2,5

% sobre la total 1 a 3% 40 a 42% 55 a 59%

energía Naturaleza radiación Ultravioleta Visible Infrarrojo

de

la

1.3.2 - EFECTOS DE LA ROTACIÓN TERRESTRE ALREDEDOR DEL SOL El movimiento de revolución de la Tierra alrededor del Sol una vez al año se realiza en una órbita elíptica, de baja excentricidad. Su apartamiento con respecto a una circunferencia es sólo 1.7%. La Tierra está más cerca del Sol en enero (perihelio) y más lejos en julio (afelio). Esta variación en la distancia produce una variación de tipo sinusoidal, como se muestra en la Figura 2, en la intensidad de la radiación solar que alcanza la atmósfera la que se puede se aproximada por la fórmula:

I SC = 1 + 0.033 cos[360°( D − 2) / 365]

(1)

6

1.04

I/ISC

1.02 1.00 0.98 0.96 0

60

120

180

240

300

360

D (día del año) . Figura 2. Variación anual de la excentricidad de la Tierra Alrededor del Sol.

En la que D es el día del año. En la Figura 2 se representa gráficamente esta variación. Por otra parte el eje de la Tierra está inclinado 23.45º con respecto al plano de su órbita. Esto produce una variación del ángulo formado entre la radiación solar y el plano del Ecuador, la que es conocida como declinación δ, que es responsable de las cuatro estaciones: los dos solsticios (δ = +23.45º, cuando los rayos solares inciden perpendicularmente a un paralelo denominado Trópico de Cáncer, y δ = -23.45º cuando caen perpendiculares el Trópico de Capriconio) y los dos equinoccios (δ = 0º, días en que los rayos caen perpendiculares al Ecuador). Esta variación en la declinación (ver Figura 3) puede ser aproximada por la siguiente fórmula:

δ = 23.45°sen[360°( D − 81) / 365]

Declinación δ (grados)

7

25 20 15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25

+23.45

0

50

100 150 200 250 300 350 Día del año Figura 3. Declinación anual del eje terrestre.

1.4 RADIACIÓN DIRECTA, RADIACIÓN DIFUSA, RADIACIÓN GLOBAL. La radiación solar global recibida en cualquier localidad tiene una componente directa y una componente difusa. La radiación que incide sobre una superficie directamente del Sol, sin sufrir cambios de dirección, se conoce como radiación directa, mientras que aquella que llega después de ser reflejada o incluso la radiación infrarroja emitida por las moléculas después de sufrir un calentamiento por efecto de absorción de radiación solar, se conoce como radiación difusa. La radiación directa es la única componente susceptible de ser concentrada utilizando colectores concentradores; sin embargo, la radiación difusa permite también importantes ganancias de energía, aún con cielo cubierto de nubes, utilizando colectores planos. Tenemos, por lo tanto, que la radiación solar a ras de tierra estará formada por una componente directa, pues llega hasta nosotros sin sufrir desviaciones, y otra difusa, que se difunde por todo el hemisferio celeste, aparentando que es éste quien la irradia. La suma de estas dos componentes en un plano horizontal se denomina “radiación global”. La componente difusa puede variar desde un 20% sobre el global en un día claro, a un 100% en un día nublado. Si no existiese aire, evidentemente toda la radiación sería directa y si mirásemos el cielo, hacia un lugar diferente al ocupado por el Sol, nuestro ojo no percibiría radiación alguna (el cielo se observaría de color negro). Tampoco podríamos por ejemplo, leer un libro con luz natural, a no ser que el propio libro estuviese expuesto directamente a la luz del Sol. Las nubes difunden la radiación solar más fuertemente que el aire seco, por lo que en un día nublado toda la radiación que podemos obtener será

8 radiación difusa. En un típico día despejado la radiación directa es varias veces superior a la difusa. De acuerdo a lo anterior, resulta evidentemente que la radiación solar que llega a la superficie de la Tierra tendrá una distribución espectral distinta a la existente fuera de la atmósfera debida, no sola a la absorción y reflexión, sino también a otros factores (altitud del lugar, zona geográfica, etc.). Así, la curva de la distribución espectral dentro de la atmósfera está situada por debajo de la curva correspondiente a la radiación encima de la atmósfera (Wright 2003). Además, si bien se produce una absorción de energía para todas las longitudes de onda, nos encontramos que para ciertas longitudes las pérdidas son mayores. Esto es debido a un fenómeno de absorción selectiva de estas longitudes de onda por algunos factores atmosféricos. Tenemos por ejemplo, que las radiaciones de muy pequeña longitud de onda son absorbidas por el ozono mientras que las radiaciones de la zona del infrarrojo son amortiguadas por la presencia en la atmósfera de vapor de agua, anhídrido carbónico y otras partículas atómicas.

Radiación solar espectral (Wm-2μm-1)

La Figura 4 muestra la distribución espectral de la radiación solar directa, difusa y global en un plano horizontal en la superficie terrestre.

2000

1500

Radiación global Radiación directa Radiación difusa

1000

500

0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

Longitud de onda (μm) Figura 4. Radiación directa, difusa y global espectral en una superficie horizontal en la superficie terrestre

9 2.

INSTRUMENTAL DE MEDICIÓN Y ERRORES ASOCIADOS

Los equipos instalados inicialmente con el fin de evaluar de alguna manera la radiación solar fueron en general heliógrafos de Campbell-Stokes (destinados a medir las horas diarias de insolación o de brillo solar, también conocidas como heliofanía), piranógrafos bimetálicos del tipo Robitzsch o piranómetros esféricos de Bellani (también llamados lucímetros a destilación) a fin de registrar la radiación global incidente diario (o semanalmente) sobre un plano horizontal. Históricamente, dentro del campo de la Meteorología, se le dio relativamente poca importancia a la precisión de las mediciones de la radiación solar, las que resultaban así afectadas por errores importantes y variables a través del tiempo debido al indebido mantenimiento que se prestaba al instrumental (si bien disponible hace más de tres décadas no permitía una buena calidad de información), a los que deben agregarse los introducidos en el procesamiento de los registros de papel utilizados. En este capítulo se hará mención a los heliógrafos, los piranógrafos y los piranómetros, que son los instrumentos que más se encuentran difundidos en el país para la medición de la radiación global. 2.1

HELIÓGRAFOS La duración del brillo solar o heliofanía en horas, representa el tiempo total durante el cual incide luz solar directa sobre alguna localidad, entre el alba y el atardecer. El total de horas de brillo solar de un lugar es uno de los factores que determinan el clima de esa localidad. Este elemento meteorológico es importante en casi todas las formas de actividad y empresas humanas. Sectores como el agrícola, forestal, turismo, construcción, deportes y energía, dependen y planifican aspectos del cumplimiento de sus programas y actividades futuras sobre la perspectiva de disponer de suficiente horas de brillo solar durante el día.

El conocimiento adecuado del régimen de brillo solar permite, además, estimar la nubosidad y radiación solar de forma que se pueda tener una idea sobre las posibilidades que existen en el país para el aprovechamiento de la energía solar. El Heliofanógrafo es el instrumento que nos permite medir la duración del brillo solar, este que apreciamos en la foto, es una esfera de cristal que concentra los rayos solares y quema una faja subdividida en intervalos de tiempo, a medida que la inclinación del sol va variando, va quemando la faja, al disminuir la intensidad del brillo solar, ya sea por nubosidad u otras razones, la

10 faja deja de quemarse. Esto nos permite tener un registro de las horas de sol en el día. Cuando se desea calcular la duración del día, ello se logra determinando el ángulo horario de salida del Sol, lo cual corresponde a un ángulo de incidencia de 90º. El valor de heliofanía relativa (n/N) es calculada dividiendo el número de horas de sol reales n por el número de horas de sol posibles N para la localidad específica de cada Estación Experimental. El número de horas de sol posibles, N, se obtiene de la fórmula propuesta por Cooper (1969).

N = 2/15 cos-1(-tan φ tanδ)

(1)

Siendo δ = 23.45 sen [360° (D-81)/365] la declinación del sol, en la que D es el ordinal del día juliano. φ es la latitud del lugar. En la Tabla 1 se dan los valores medios mensuales del número de horas de sol posibles para Costa Rica. Tabla 1. Valores de la declinación solar δ y el número de horas de sol posibles N para Costa Rica (valor medio mensual) δ

M

A

M

J

J

A

S

-20.9 -12.9

E

-2.0

9.6

18.7

23.0

21.2

13.8

2.9

-8.7 -18.4

-23.0

N

11.5

12.0 12.2

12.6

12.6

12.5

12.3

12.0

11.8

11.4

Mes

F

O

N

D

(grados) (horas)

11.7

11.5

Como se nota en la Tabla 1 el valor máximo astronómico de la duración del día corresponde al mes de junio y corresponde a la cercanía del solsticio de verano (21 de junio). Mientras los valores mínimos corresponden a los meses de enero y diciembre. Como se muestra en esta tabla 1, los valores medios mensuales de N son mayores durante los meses con mayor nubosidad y precipitación, y menores durante los meses con menor precipitación y mayor transparencia atmosférica. 2.2

Piranógrafos

El piranógrafo bimetálico, destinado a la medición de la radiación global sobre un plano horizontal (razón por la cual el elemento receptor deberá ser nivelado horizontalmente), fue diseñado originalmente por Robitzsch en 1915 (también se le conoce como actinógrafo Robitsch) y consiste esencialmente en una varilla bimetálica ennegrecida, sujeta por un extremo y libre por el otro. Dicho par bimetálico al ser iluminado absorbe la radiación y se curva como consecuencia

11 de los diferentes coeficientes de dilatación de los metales que componen el par. Este encorvamiento genera un movimiento del extremo libre que es transmitido mecánicamente a una pluma entintada, la que grafica un trazo sobre una faja de papel sujeta a un tambor, el que gira a una velocidad constante controlada por un mecanismo de relojería. El hecho de no demandar alimentación eléctrica favoreció mucho su difusión, siendo utilizado para mediciones diarias o semanales de acuerdo al paso del mecanismo y al papel de registro elegidos. Con el objeto de evitar el deterioro en la medición de los actinógrafos Robitsch con el tiempo, puesto que éstos no han sido calibrados periódicamente, en todos los cálculos utilizarán datos de períodos no mayores de tres años desde la instalación de los instrumentos. Según los resultados de los ensayos de diferentes autores, las pérdidas en el mecanismo de transmisión provocan errores hasta un 5% en los puntos de calibración; para totales diarios sus errores no son inferiores al 10%, aún con una calibración mensual, habiéndose encontrado errores hasta un 15% (Estol el al., 1976; Estevez y de Rosa 1989). Deben agregarse a todo esto los errores surgidos de las lecturas de las fajas y del deterioro de la pintura que cubre las varillas (tanto la negra como la blanca de las varillas de compensación por deformación térmica ambiental). Por todo lo visto, ya no son recomendados por la Organización Meteorológica Mundial (O.M.M., 1981) por no ser absolutamente planos en su respuesta, por hallarse insuficientemente compensados por temperatura y por ser su calibración tediosa y poco estable (ya que su sensibilidad depende de la temperatura, de la altura y acimut solares y de la intensidad de la radiación). 2. 3

Piranómetros Los piranómetros, denominados algunas veces solarímetros o radiómetros, están destinados a la medición de la radiación global en diferentes planos y de radiación difusa. Este instrumento tiene una serie de características sobre las cuales debe prestarse especial atención a efecto de determinar la calidad del mismo:

- Respuesta de la ley del coseno, la que se encuentra condicionada por posibles errores debidos a la variación en la absorción de la superficie receptora con el ángulo de incidencia, a desniveles e inhomogeneidades de la misma y de cobertura de vidrio. - Cambio de la salida eléctrica como consecuencia de la degradación del elemento sensible o de las características ópticas de la cúpula protectora con el paso del tiempo. - Selectividad espectral en el rango de las longitudes de onda que se desea medir (de 0.3 a 3 μm), lo cual depende de las características del sensor, de la pintura que recubre al receptor o de la transmitancia de la cúpula. - Tiempo de respuesta. - Depresión o conocimiento del cero, debido a la emisión nocturna (intercambio de energía radiante entre la superficie receptora y la bóveda celeste, más fría). - Linealidad, esto es, independencia del factor de calibración con la irradiancia.

12 - Respuesta a la influencia de fenómenos externos tales como cambios en la temperatura (en caso de no hallarse compensado), el viento, etc. De acuerdo a cómo se comporten frente a estas exigencias los piranómetros se clasifican como de primera o segunda clase. Por otra parte, teniendo en cuenta el principio activo del receptor los piranómetros pueden ser termoeléctricos como el Eppley PSP (Precisión Spectral Pyranometer), el CM-6 de la Kipp&Zonen, el Eppley modelo 8-48 “Black and White”, el CM-3 de la Kipp&Zonen, o piranómetros fotovoltáicos como Rho-Sigma modelo 1008 modificado y el Li-Cor modelo LI-200SA. 2.4

Instalación de piranómetros

Teniendo en cuenta que la radiación global a medir proviene del hemisferio superior, el sitio elegido para la instalación de un piranómetro debería estar libre de toda intrusión significativa por encima del horizonte. Como por razones prácticas esto no es siempre posible, debe enfatizarse el hecho de evitar obstrucciones al norte, yendo del este-sudeste al oestesudoeste, cuando se trata del Hemisferio Sur, y de manera simétrica cuando se trata del Hemisferio Norte. Además no debe proyectarse ninguna sombra directa de origen solar sobre el sensor a lo largo de todo el día ni existir cerca paredes u objetos pintados de colores brillantes o pinturas reflectivas por encima de la altura del sensor, como así tampoco fuentes de luz artificiales que provean una emisión significativa. El sitio de instalación debe elegirse de manera tal que facilite el acceso del observador y hallarse a una altura de alrededor de 2 metros por encima del lugar de paso a los efectos de minimizar las alteraciones que el trabajo de aquél pudiera producir. El piranómetro se montará firmemente (aunque permitiendo su correcta nivelación, a la que se prestará especial atención a efectos de evitar errores que invaliden la medición) a una estructura lo suficientemente sólida como para mantenerlo libre de vibraciones (O.M.M., 1986). La información concerniente al sitio de instalación debería documentarse cuidadosamente para facilitar futuras estimaciones del error debido a las obstrucciones cercanas, siempre que éstas se eleven por encima de los 5 grados por sobre el horizonte. Debería tomarse nota también de cualquier cambio que ocurriera en las cercanías, tales como nuevas construcciones o crecimiento de árboles. 2.5 MANTENIMIENTO DE PIRANÓMETROS Aquellos piranómetros que se encuentran en operación continua deberían ser inspeccionados diariamente. Suciedad y humedad exteriores a la cúpula deben ser removidas con algún cepillo o paño suaves, asegurándose de no rayar el vidrio; el rocío, la escarcha u otros elementos sobre la cúpula invalidarán los datos obtenidos, por lo que hay que procurar los medios para liberar al sensor de estas interferencias.

13

2.6 CALIBRACION DE PIRANÓMETROS Los piranómetros deben ser calibrados como mínimo una vez al año y con una frecuencia mayor si existiera razones que hicieran sospechar que su constante se ha modificado. La misma puede hacerse enviando el equipo a algún centro de calibraciones que disponga de un pirheliómetro patrón (con la consecuente pérdida de información si no tuviera substituto) o comparando estadísticamente a lo largo de unas dos semanas en el mismo lugar con algún patrón secundario disponible, tratando de incluir cielos cubiertos y claros.

3.

ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN EXISTENTE

INTRODUCCIÓN El presente estudio inicia con una revisión detallada de los reportes disponibles en lo que respecta a los datos recolectados en por el Instituto Meteorológico Nacional (IMN) y el Instituto Costarricense de Electricidad (ICE). Después de realizada esta investigación en la información disponible, se definió una metodología general para el estudio. Esta metodología se encuentra esquemáticamente demostrada en la Figura 5, y más adelante será discutida brevemente. La primera fase consistió fundamentalmente en recolectar y revisar los datos de radiación solar obtenidos por estas dos instituciones sobre un periodo de muchos años. 3.1

El análisis de la información disponible inicia con la investigación de la situación general en Costa Rica con respecto a la radiación solar. La mayor de la I f fase consistió en la revisión de los datos de radiación solar y brillo solar los cuales han sido recolectados en Costa Rica durante un período de muchos años. Los datos en bruto fueron procesados y revisados. La siguiente tarea fue identificar los datos faltantes y la información deficiente. Se utilizan diferentes métodos para la revisión de la información disponible, en la que se incluye periodos cortos del uso del equipo, análisis gráficos, correlaciones por el método de los mínimos cuadrados en la radiación solar y algunos parámetros climáticos (e.g., brillo solar).

14

ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN DISPONIBLE Datos experimentales

Otra Información

IDENTIFICACIÓN DE LA INFORMACIÓN ERRADA O FALTANTE

CORRECCION DE DATOS MEDIDOS EXPERIMENTALES

PROCEDIMIENTOS DE REVISION DE DATOS. Medición de Métodos estadísticos Períodos cortos y gráficos

COMPILACIÓN DE LOS DATOS CORREGIDOS

EVALUACIÓN DEL POTENCIAL DE ENERGÍA SOLAR

POTENCIAL BRUTO

POTENCIAL ÚTIL

Figura 5. Metodología general del estudio.

15 3.2

SITUACIÓN GENERAL DE COSTA RICA CON RESPECTO A LA RADIACIÓN SOLAR

Costa Rica esta ubicada en la parte tropical del Hemisferio Norte entre 8° 15’ – 11° 00’ N y 83° 30’ – 86° 00’ W, por lo que forma parte del Istmo Centroamericano y esta bordeado por el Mar Caribe por el Este y el Océano Pacífico por el Oeste. Por lo tanto tiene un clima tropical. Los trópicos son en general conocidos por ser calientes y húmedos, por lo tanto uno espera una alta intensidad de radiación solar. El país por ser montañoso tiene una gran variabilidad climática, especialmente en la nubosidad que esta asociada a la precipitación, humedad y temperatura. La complicada estructura topográfica del país que consiste en tierras bajas, altas montañas, mesetas y valles, afecta el clima de varias regiones. Por eso la importancia de hacer una análisis crítico de este parámetro orográfico, que afecta la insolación del país. Consecuentemente, el país se divide en cinco zonas geográficas, los cuales son: (a) La Zona Norte, consiste en tierras bajas caracterizado por una alta humedad en la mayor parte del año. El aire húmedo, que proviene del Océano Atlántico, es el causante de una alta nubosidad en esta zona. Consecuentemente, se espera valores bajos de radiación solar y brillo solar. En particular, a lo largo de las Cordilleras de Guanacaste, de Tilarán y Central es observada una intensa nubosidad orográfica y precipitación pluvial. En este aspecto es interesante resaltar que hay dos villas en esta área con el nombre “Poco Sol”. Situados al noroeste de la Zona Norte, o al sur del lago de Nicaragua, que es la parte más soleada y más seca. (b) La Zona Atlántica, similar a la Zona Norte, tiene por lo general una humedad alta en la mayor parte del año. Como la zona incluye zonas bajas así como regiones de altas montañas, es climatológicamente menos uniforme que la Zona Norte. En las tierras bajas de esta zona, se observa un decrecimiento en la precipitación y la humedad de norte a sur. Esto es reflejado por un incremento de la radiación solar en la misma dirección. (c) La Zona del Pacífico Seco se encuentra al noroeste del país es la parte más seca y soleada del país. Durante los meses de diciembre a abril la mayoría de los días son claros, y de acuerdo con el número de horas de sol reales esta se acerca al número de horas de sol posibles o a su valor teórico máximo. No existe duda que desde un punto de vista climatológico, esta zona representa posibilidades excelentes para la utilización de la energía solar. Vale la pena mencionar, que una particularidad de esta zona, es la complementación que puede existir entre la variación estacional del potencial hidroeléctrico y la utilización de la energía solar. Este hecho debe tomarse en cuenta a la hora de evaluar la utilidad del potencial solar. (d) La zona del Valle Central, es la zona más poblada del país, se caracteriza por la presencia de una estación seca bien definida, similar al Pacífico Norte o Seco. Adicionalmente, se presenta una secunda estación seca, pero mucho más corta, el “veranillo de San Juan”, entre los meses de

16 julio a agosto. El Valle Central es climatológicamente influenciado por los efectos de ambos océanos; desde el Atlántico por los vientos del noreste y desde el Pacífico por los vientos ecuatoriales del oeste, así como por los vientos del mar. (e) En el Pacífico Sur se distinguen dos regiones climáticas diferentes. En la región de los grandes valles - “Del General” y “Coto Brus”-, igual al Pacífico Norte, se distinguen dos estaciones, la estación seca desde diciembre a marzo o abril y la estación lluviosa desde mayo a noviembre. En el resto de la zona existe menos variaciones y generalmente mayor humedad. Esto es particularmente cierto en la parte norte, en la Península de Osa y en el Valle de Coto Colorado. Lo anterior fue una breve descripción del clima en las cinco regiones geográficas de Costa Rica, el hecho que el país presenta una situación geográfica peculiar, con un estrecho istmo rodeado por dos océanos y por montañas en la mayor parte del territorio, hace imposible describir el clima de Costa Rica. Es más, efectos de pequeñas escalas o efectos locales, como la continua presencia de nubes en los valles o en las laderas de las montañas, se suma a la complejidad climática del país. DISPONIBILIDAD HISTÓRICA DE DATOS DE RADIACIÓN 3.3 SOLAR Y DE BRILLO SOLAR. En esta sección se incluye un análisis crítico de la información disponible de la radiación solar y brillo solar en el país. Además se analiza los trabajos publicados sobre el tema. La cantidad de energía solar global incidente sobre una superficie horizontal puede medirse directamente con actinógrafos o radiómetros, o indirectamente con heliógrafos. Las primeras mediciones de este tipo en Costa Rica datan de 1956 (estación 84001 San José). Alrededor de cien estaciones dispersas por todo el país han operado con heliógrafos, actinógrafos, o ambos a la vez. La densidad de la red es apreciable, sin embargo la calidad de los registros dista mucho de ser ideal pues la mayoría de las estaciones funcionaron ya sea durante períodos muy cortos de tiempo, en forma interrumpida y/o con instrumentos descalibrados. En este trabajo se revisó toda la información de actinógrafos del país disponible en los archivos del Instituto Nacional y el Instituto Costarricense de Electricidad, con determinar las características de la radiación solar global en presentar la información obtenida en forma de mapas mensuales fase de este trabajo.

heliógrafos y Meteorológico el objeto de Costa Rica y en la segunda

El Instituto Costarricense de Electricidad ICE publicó en 1984 un mapa de radiación solar global media anual de Costa Rica, para cuya confección realizó un estudio de calidad de los datos de algunas estaciones. El mapa se

17 basó en correlaciones obtenidas a partir de los datos de duración de la insolación. Sin embargo, el mapa generado por el ICE fue basado en valores medios anuales y no en valores medios mensuales de la radiación solar global. Además la distribución de las isolíneas de igual radiación no abarcó muchas regiones importantes. En el presente trabajo se pretende ampliar al máximo el número de estación existente de radiación global, correlacionando los datos de radiación solar con otros parámetros meteorológicos, con el objeto de hallar relaciones para la estimación de la radiación solar global en el país. Asimismo, se interpolará geoestadísticamente los valores medidos y estimados de radiación global para obtener una red confiable de datos para los posteriores trazados de los mapas de isolíneas con el software “Surfer 8”. 3.4

DATOS RECOLECTADOS DE RADIACIÓN SOLAR GLOBAL

La Tabla 2 muestra la ubicación, la altitud y el período de las 23 estaciones meteorológicas con información de radiación solar registradas por el Centro de Estudios Básicos del Instituto Costarricense de Electricidad (ICE), que fueron utilizadas en la segunda parte de este trabajo; sin embargo es importante indicar que la misma no ha sido sometida a un control de calidad y vale la pena mencionar que los aparatos mecánicos nunca fueron calibrados. La información más reciente, del 2002 en adelante, tiene mayor grado de confiabilidad debido a que es registrada por estaciones con tecnología del momento, grabadores electrónicos. La Tabla 3 muestra la ubicación, la altitud y el período de las 13 estaciones con información de radiación solar registradas por el Instituto Meteorológico Nacional (IMN), se observa en esta tabla que solamente 4 estaciones de las 13 siguen todavía funcionando, lo cual hace el número de estaciones medidoras de radiación global disminuya drásticamente desde el 2001. Estas cuatro estaciones que están ubicadas en Limón, Puntarenas, Turrialba (CATIE), y San José son estaciones automáticas.

18

Tabla 2. Estaciones meteorológicas del ICE con información de radiación solar.

Cantidad.

Número

1 2 3

69505 69551 69585

NOMBRE DE LA ESTACION VARA BLANCA GUATUSO NUEVO TRONADORA

4 5 6 7 8 9 10

69614 69646 69656 73080 75002 75028 76026

BAJOS DEL TORO AUDUBON S. P. PEÑAS BLANCAS CERRÓ LA MUERTE (REP.) SIQUIRRES MOLLEJONES BAGACES

11 12 13 14 15 16 17 18

76050 78018 78020 80010 84034 88023 88026 88028

19 20 21 22 23

92004 94014 98011 98012 98037

LATIUD NORTE 10° 10' 10 41' 10 30'

LONGITUD OESTE 84° 09' 84 49' 84 55'

ELEVACIÓN (m.s.n.m.) 1,804 50 580

10 13' 10 20 10 22' 09 34' 10 06' 09° 54' 11" 10 32'

84 18' 84 43 84 36' 83 45' 83 31' 83° 33' 59" 85 15'

1,540 760 450 3,475 70 880 80

POZO 29 P.T. GARABITO N°1 P.T. GARABITO N°2 (A) P. T. BARRANCA EMBALSE LA GARITA COPEY CARRIZALES S. P. PIRRIS

10 41' 10 01' 10 03' 10 00' 09 57' 09 39' 09 41' 09 39'

85 11' 84 42' 84 45' 84 43' 84 21' 83 55' 84 03' 84 06'

600 400 150 50 460 1,880 1,740 1,130

NARANJILLO EL BRUJO BOLIVIA POTRERO GRANDE CAJON DE BORUCA

09 34' 09 25' 09 11' 09 01' 08 57'

84 02' 83 56' 83 38' 83 11' 83 20'

780 300 740 183 80

Fuente: Centro de servicios de estudios básicos de ingeniería del ICE.

REGISTRO A PARTIR DE : Ene. 2006 jul. 2000 Feb. 1978 a dic. 1987 Ago. 2000 Ene. 2005 Ene. 2001 Ene. 2002 jul. 2000 dic. 2004 1975- 1983 y 2000-2006 Ene. 2000 nov. 2002 nov. 2002 2001-2003 jun. 2005 jun. 2003 Ago. 2000 2000- 2003 y 2004-2006 Ene. 2004 Ene. 2003 jun. 2003 jun. 2003 Ene. 2001

19 Tabla 3. Estaciones Meteorológicas del Instituto Meteorológico Nacional (IMN) con información de radiación solar desde 1987. Cantidad 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Estación

Santa Clara CATIE San José Fabio Baudrit Volcán Irazú Los Diamantes Sabanilla Cobal Santa Cruz Ingenio Taboga Limón Puntarenas Liberia Fuente: (IMN)

Latitud Norte 10º 21’ 09º 53’ 09º 56’ 10º 01’ 09º 59’ 10º 13’ 09º 57’ 10º 15’ 10º 16’ 10º 22’ 10º 00’ 09º 59’ 10º 36’

Longitud Oeste 84º 31’ 83º 38’ 84º 05’ 84º 16’ 83º 51’ 83º 46’ 84º 03’ 83º 40’ 85º 35’ 85º 12’ 83º 03’ 84º 46’ 85º 32’

Altitud (m) 170 602 1172 840 3400 249 1200 55 54 10 5 3 80

Periodo 1987-2001 1987-2005 1987-2005 1987-2004 1987-2001 1987-2001 1987-2001 1987-2001 1987-2001 1987-2003 1987-2005 1987-2003 1987-2005

3.5 RELACIONES ESTABLECIDAS ENTRE LA RADIACIÓN GLOBAL Y HORAS DE INSOLACIÓN (HELIOFANIA) La Tabla 4 y la Figura 6 muestra las observaciones de 25 estaciones actinométricas junto a 37 estaciones hechas a partir de la heliofanía, obtenidos de los archivos del Instituto Meteorológico Nacional y la Universidad Nacional. Estas observaciones no incluyen los datos recientes del ICE, que fueron incluidos posteriormente en la sección 4.2 de este estudio. La Figura 6 ubica estas 62 estaciones radiométricas. Estas estaciones por su conveniencia en la ubicación geográfica fueron utilizados en la realización del trabajo final, a pesar de que muy pocas de estas estaciones se encuentran actualmente en funcionamiento. La Tabla 4 detalla el nombre y el número correspondiente a cada estación asociado a la figura 6, el tipo de instrumento que se usó, el periodo aproximado en que funcionó, la ubicación por latitud, la ubicación por longitud y la elevación en metros sobre el nivel del mar. La figura 6 muestra los lugares del país donde se han realizado pocas o ninguna medición de radiación solar global; los cuales son la sección sur de la Península de Nicoya, la Cordillera de Talamanca, sobre todo en la región sur y Atlántica; la parte norte del país colindante con Nicaragua; y al Sur, la Cuenca del río Coto, Colorado y Punta Burica. Estas áreas no cubiertas por los piranómetros, se podría estimar relacionando estadísticamente la radiación solar con el número de horas de insolación. Al utilizar datos de horas de insolación relativas n/N, en donde N es el máximo de número de horas astronómicamente posibles de ser registradas, se elimina la dependencia de las horas de brillo solar con la latitud y con la declinación, restando la influencia de la nubosidad.

20 Muchos autores han propuesto diferentes relaciones matemáticas para el mejor estimador de la radiación global para Costa Rica, que es la heliofanía relativa, según Wright (1981). La relación de Ángstrom modificada por Page (1964) destaca por su simplicidad y alto nivel de aproximación, el cual es el siguiente:

GH n =a+b N GH0

(1)

donde en la ecuación (1) GH/GHo es la relación entre la radiación recibida en el suelo con respecto a la que se recibiría en el tope de la atmósfera y n/N es la relación entre horas reales y horas posibles de brillo solar, o llamado heliofanía relativa, a y b son las constantes de proporcionalidad. Los valores de a y b fueron obtenidos por Wright (1981) para varias estaciones actinométricas del país con únicamente tres años de de datos después de la instalación de los instrumentos, debido que el IMN utilizó actinógrafos catalogados de segunda clase (actinógrafo bimetálico del tipo Robitzsch-Fuess). Estos instrumentos han recibido diversas críticas, particularmente en cuanto a su comportamiento espectral, debido a su selectividad. Este fenómeno es inherente al sensor y en consecuencia, incorregible. Otras cuestiones, como la reflectividad de las celdas y la dependencia a la respuesta con la temperatura, ya poseen soluciones plenamente satisfactorias. La Tabla 5 ubica las 95 estaciones medidoras de brillo solar en el país, obtenidos de los archivos del Instituto Meteorológico Nacional (IMN) hasta la fecha, parte de las cuales se utilizaron en la segunda fase de este trabajo para estimar la radiación solar global en Costa Rica en los lugares donde no existen registros disponibles

21

12 11.5 22

11

61

54 43 33

LATITUD (N)

5

10.5

55

8

38 3

16

53

25 40 60 26 21 19 1 52 59 414962 14 50 28 58 46 2 24 4

37

10

45

I

L

31

36 51 12

M AR C 9 AR 29 35 13 23 IB 32 27 E 6

34

20 7

9.5

OC EA NO

9 8.5 8 -86

-85.5

-85

11

47

57 48

10 30 42 56

PA CI FI CO

-84.5

-84

1739

44

15 18

-83.5

-83

-82.5

LONGITUD (W) Figura 6. Ubicación en el mapa de Costa Rica de las 62 estaciones con registros radiométricos.

-82

22 Tabla 4. Lista de algunas estaciones meteorológicas del instituto meteorológico nacional (IMN), el instituto costarricense de electricidad (ICE) y la universidad nacional (UNA) con mediciones piranométricas o heliográficas(*) o ambas a la vez.

No

Estación

Latitud Longitud Altitud Período (N) (W) (m) 10 00 84 12 932 71-99

No

Estación

32

Latitud (N) 10 10

Longitud (W) 83 35

Altitud Período (m) 200 69-86

1

Aerop.J.Santamaría(*)

2

Agua Caliente(*)

9 50

83 55

1325

66-74

33

Las Delicias Guácimo(*) Liberia Llano Grande(*)

10 36

85 32

144

76-05

3

Arenal (*)

10 28

84 51

520

92-99

34

Limón

10 00

83 03

3

69-05

4

Atirro (*)

9 50

83 39

900

64-75

35

Los Diamantes Guápiles

10 13

83 46

249

71-01

5

Bagaces

10 32

85 18

90

76-84

36

Muelle de San Carlos(*)

10 28

84 28

60

82-86

6

Boston (*)

10 01

83 15

16

78-86

37

Nicoya

10 09

85 27

120

70-84 77-83

7

Bribrí (*)

9 38

82 50

32

78-84

38

Nueva Tronadora

10 30

84 54

580

8

Cañas (*)

10 25

85 05

95

71-78

39

Palmar Sur

8 57

83 28

16

73-92

9

Carolina Tica (*)

10 25

83 42

30

71-75

40

Palmira (*)

10 13

84 23

2010

73-83

10 Cedral (*)

9 22

83 33

1450

80-84

41

Pavas Aeropuerto

9 58

84 08

1132

76-01

11 Cerro de la Muerte (*)

9 33

83 44

3365

72-84

42

Pindeco

9 08

83 20

397

85-94

12 Centro Rural (*)

10 21

84 24

600

1981

43

Potrero Grande

9 01

83 11

183

70-83

13 Cobal

10 15

83 40

55

44

Playa Panamá

10 35

85 40

3

77-81

14 Coliblanco (*)

9 57

83 48

2200

71-77 87-01 76-83

45

Puntarenas

9 59

84 46

3

15 Coto 47 (*)

8 36

82 59

8

84-96

46

Puriscal

9 51

84 19

1102

70-83 87-05 75-99

16 El Chato (*)

10 26

84 42

740

78-84

47

Quepos

9 29

84 12

6

83-99

17 Finca exp. 05 (*)

8 57

83 31

10

77-81

48

Repunta (*)

9 18

83 39

580

62-81

18 Finca exp. 45 (*)

8 36

82 58

12

77-81

49

Sabanilla

9 57

84 03

1200

83-01

19 Fabio Baudrit

10 01

84 16

840

50

San José

9 56

84 05

1172

20 Finca 12 La Estrella(*) 21 La Laguna de Fraijanes

9 43

83 01

15

64-01 87-04 76-87

51

Santa Clara

10 21

84 31

170

69-81 87-05 87-01

10 09

84 12

1640

76-01

52

Santa Lucía Heredia(*)

10 01

84 07

1200

83-00

22 Hacienda Alemania (*)

11 07

85 27

290

80-96

53

Santa Cruz Guanacaste

10 16

85 35

54

84-01

23 Hacienda El Carmen

10 12

83 29

15

79-98

54

Santa Rosa

10 50

85 37

315

72-74

24 Hacienda Cachí (*)

9 50

83 48

1100

71-96

55

Taboga

10 21

85 09

40

84-03

25 La Fortuna(*)

10 28

84 39

250

78-81

56

Térraba (*)

9 04

83 17

360

80-84

26 La Luisa (*)

10 08

84 20

1250

76-87

57

Tinamaste (*)

9 18

83 47

680

82-92

27 La Lola

10 06

83 23

40

72-91

58

Turrialba CATIE

9 53

83 38

602

66-05

28 La Margarita (*)

9 54

83 43

1080

72-91

59

Turrúcares(*)

9 58

84 19

639

73-75

29 La Mola (*)

10 21

83 46

70

79-01

60

Universidad Nacional

10 02

84 05

1150

96-00

30 La Piñera(*)

9 11

83 20

350

72-84

61

Upala

10 54

85 01

50

83-95

31 La Rebusca

10 29

84 01

26

94-99

62

Volcán Irazú

9 59

83 51

3400

72-81 87-01

Fuente: IMN, UNA. ______________________________ (*) Mediciones efectuadas a partir de heliofanía.

Tabla 5. Estaciones medidoras del número de horas de brillo solar heliofanía). 23 No Estación 1 28 Millas 2 Aerop. J. Santamaría 3 Agua Caliente 4 American Flowers 5 Bajos Los Cartagos 6 Bancal 7 Berlin San Ramón 8 Bijagual 9 Boca Arenal 10 Boston 11 Bribrí 12 Cagas La Pacífica 13 Cariblanco 14 Carolina Tica Guápiles 15 Cedral 16 Chicoa 17 Cobal 18 Coliblanco

Lat 10 06 10 9 50 10 01 10 38 10 20 10 01 9 45 10 32 10 00 9 38 10 25 10 16 10 25 9 22 9 58 10 15 9 57

Long Alt(m) 83 33 40 84.20 932 83 55 1325 84 11 1100 84 57 560 85 09 40 83 52 50 84 34 435 84 28 90 83 15 16 82 50 32 85 05 60 84 11 970 83 44 30 83 33 1450 83 52 3090 83 40 55 83 48 2200

49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67

La Piñera La Rebusca La Trinidad Las Delicias Liberia Liberia Llano Grande Limón Linda Vista El Guarco Los Chiles Los Diamantes Macaloha Metodista Tersalia Monte Líbano Batan Montezuma Muelle San Carlos Nicoya Pacayas Palmar Sur Palmira

9 11 10 29 9 13 10 10 10 37 10 36 10 9 50 11 02 10 13 10 05 10 21 10 04 10 42 10 28 10 09 9 55 8 57 10 13

83 20 84 01 83 23 83 35 85 26 85 32 83 03 83 58 84 43 83 46 83 36 84 24 83 19 85 05 84 28 85 27 83 49 83 28 84 23

350 26 570 200 144 80 3 1400 55 249 500 600 20 519 60 120 1735 16 2010

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

9 25 9 55 10 20 9 39 8 36 9 52 10 14 10 21 9 29 9 50 10 26 10 01 10 58 10 03 9 44 10 09 9 48 11 05 9 50 10 12 9 20 10 22 9 52 10 28 10 25 10 06 10 08 9 54 10 21 10 17

84 02 83 54 84 26 83 55 82 59 83 51 83 58 83 41 84 12 83 55 84 42 84 16 85 24 85 25 83 57 84 12 84 55 85 27 83 48 83 29 83 42 85 12 83 45 84 39 85 28 83 23 84 20 83 43 83 46 83 35

68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95

Pindeco Playa Panamá Punta Leona Puntarenas Puriscal Repunta Río Cuarto Grecia Río Frío Finca 6 Sabanilla Samara San José Sanatorio Durán Santa Lucia. Santa Clara Santa Cruz Santa Rosa Sitios Matas Turrialba Tablas Taboga Tinamaste Tronadora Turrialba, CATIE Turrúcares Upala Valle Escondido Volcán Angel Volcán Volcán Irazú

9 08 10 35 9 42 9 59 9 51 9 18 10 25 10 18 9 57 9 53 9 56 9 56 10 01 10 22 10 16 10 50 9 52 8 56 10 21 9 18 10 30 9 53 9 58 10 54 10 35 9 14 9 12 9 59

83 20 85 40 84 40 84 46 84 19 83 39 84 10 83 47 84 03 85 32 84 05 83 53 84 07 84 31 85 35 85 37 83 37 83 07 85 09 83 47 84 54 83 38 84 19 85 01 85 06 83 27 83 27 83 51

397 3 20 3 1102 580 180 100 1200 3 1172 2337 1200 170 54 315 900 360 40 680 530 602 639 50 300 400 418 3400

Coope Silencio Coope Tierra Blanca Coopelesca Copey de Dota Coto 47 Cot de Cartago Cubujuqui Las Horquetas Curia Damas Dulce Nombre El Chato Fabio Baudrit Finca El Ensayo Finca Santa Cecilia Florex Fraijanes Frutipaquera Hacienda_Alemania Hacienda Cachí Hacienda El Carmen INA Pérez Zeledón Ingenio Taboga Instituto Tecnológico La Fortuna San Carlos La Guinea La Lola La Luisa Sarchí La Margarita La Mola La Mola 2

Fuente: IMN.

10 2100 100 1900 8 1800 340 40 6 1345 740 840 610 340 2440 1640 14 290 1100 15 700 10 1395 250 46 40 1250 1080 70 50

24

12 11.5 36

11

31 83

10.5

69 5453 43

LATITUD (N)

82 32 64

10

77

57 91 62 5 92 12 40 86 6

9 50 42 63 29 74 14 8121 60 4726 13 25 75 1748 67 58 5238 45 34 59 4461 304 80 10 795 1 71 90 2 78 1618 76 20 79 65 4689 24 41 84 72 56 28 3 37 35 8 33 70 22 88

9.5

27

19

9

15 8739 73

11

93 9451 49 68

66

85

23

8.5 8 -86

55

-85.5

-85

-84.5

-84

-83.5

-83

-82.5

LONGITUD (W)

Figura 7. Ubicación de las 95 estaciones con registros heliográficos.

-82

25

4. 4.1

EVALUACIÓN DEL POTENCIAL DE LA ENERGÍA SOLAR Introducción y metodología

El grueso del potencial de la energía solar de un país es definido como la cantidad total anual de energía radiactiva que incide sobre su superficie, nunca es un factor limitante de la utilización de la energía solar. El grueso del potencial de la energía solar que incide en la tierra es aproximadamente 2000 veces mayor que el consumo total de la población mundial. Aún en los países altamente industrializados entre los 40 y 60 grados de latitud, el potencial de energía se encuentre en el orden de 100 veces de la energía consumida. Solamente en las ciudades grandes y más pobladas los valores de la energía consumida por unidad de área llegan a tener valores del mismo orden de magnitud que la energía incidente en el área ocupada por la ciudad. Aunque el grueso del potencial de la energía solar es un valor bien definido, la definición del potencial útil puede ser en cierto grado subjetivo o arbitrario. Dependiendo de la escogencia de los factores limitantes, el uso del potencial solar puede obtener diferentes resultados. Hay gran cantidad de restricciones parcialmente interdependientes pueden ser identificadas, las más importantes son las siguientes: -

-

disponibilidad de tierra o superficie disponibilidad de tecnologías de conversión costo comparativo de la conversión de energía solar a otras fuentes de energía. demanda de energía (calidad de la energía, distribución geográfica, etc.)

En la evaluación del potencial útil de la energía solar en Costa Rica, solamente las dos últimas restricciones serán aplicadas. 4.2 4.2.1

EVUALUACION DEL POTENCIAL SOLAR EN COSTA RICA Mapas de radiación solar

Los factores que afectan el potencial de la energía solar que llega a una fuente en la superficie de la Tierra son la latitud del lugar, la topografía del lugar, la reflectividad del suelo, la cantidad de cielo cubierto por nubes, el contenido de vapor de agua y de aerosoles en la atmósfera y el día del año (posición de la órbita terrestre). En la generación de los mapas de radiación

26 solar se escogieron 80 estaciones del ICE y del IMN dispersadas en todo el país que operan con heliógrafos( brillo solar) y actinógrafos o piranómetros (radiación global). La densidad de la red es apreciable para el tamaño del territorio nacional; sin embargo en la revisión de los datos, la calidad de estos registros dista mucho de ser ideal, pues la mayoría de las estaciones funcionaron ya sea durante períodos muy cortos de tiempo, en forma interrumpida y/o con los instrumentos descalibrados. Por consiguiente las isolíneas de estos mapas se trazaron utilizando un procedimiento de interpolación lineal entre estaciones adyacentes, la principal técnica utilizada es la “kriging” (esto es, cartografía de la radiación solar por métodos geoestadísticos). La técnica kriging comenzó en el ámbito de los problemas geofísicos en la estadística minera (Journel y Huijbregts 1978), en lo referente a la distribución espacial de la riqueza minera en un yacimiento, a partir de un pequeño de muestras del suelo. Por lo que si se dispone de 80 mediciones de estaciones de la red observacional del país se puede construir procesos objetivos mapas de radiación solar. Los mapas diarios medios mensuales y anuales generados en este trabajo adquieren su importancia fundamental cuando se piensa en la planificación de actividades tales como: la agricultura, el turismo, la planificación urbana y la posible utilización directa energía solar (térmica y fotovoltaica). En la evaluación del potencial de la energía solar en el país se utilizaron los datos de las 80 estaciones radiométricas previamente seleccionados de los archivos del Instituto Meteorológico Nacional (IMN), del Institituto Costarricense de Electricidad (ICE) y de algunas mediciones experimentales realizadas en la Universidad Nacional (UNA). La Tabla 6 detalla la latitud, la longitud y la altitud sobre el nivel del mar de cada estación. Asimismo, la Figura 8 muestra la ubicación geográfica de estas estaciones asociadas a la tabla 6. La Tabla 7 muestra los valores diarios medios mensuales y anuales para cada estación de la radiación global diaria media mensual en MJ/m².día. Estos datos corregidos fueron utilizados en la generación de los mapas de radiación solar utilizando el programa computacional surfer 8.

27

Tabla 6. Estaciones utilizadas en la generación de mapas de radiación solar en Costa Rica con el Surfer 8. Número 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Estación Aeropuerto Juan Santamaría Agua Caliente Arenal Atirro Audubon Bagaces Bagaces Bajos del toro Barranca Bolivia Boston Bribrí Cerro de la Muerte Cajón Boruca Cañas Carolina Tica Carrizales Cedral Cobal Coliblanco Copey Coto 47 Ctro Rural El Brujo El Chato Exp. Fca 05 Exp Fca 45 Fabio Baudrit Finca 12 Fraijanes Garabito Guatuso Hda Alemania Hda Cachí Hda el Carmen La Fortuna La Garita La Lola La Luisa La Margarita

Latitud

Longitud

Altitud (m.s.n.m.)

10 9,83 10,47 9,83 10,33 10,53 10,53 10,21 10,17 9,18 10,02 9,63 9,55 8,95 10,42 10,42 9,68 9,37 10,25 9,95 9,65 8,6 10,35 9,42 10,43 8,95 8,6 10,02 9,73 10,15 10,02 10,68 11,12 9,83 10,2 10,27 9,95 10,1 10,13 9,9

-84,2 -83,92 -84,85 -83,65 -84,72 -85,25 -85,30 -84,30 -84,72 -83,68 -83,25 -82,83 -83,73 -83,33 -85,08 -83,70 -84,05 -83,55 -83,67 -83,8 -83,92 -82,98 -84,4 -83,93 -84,7 -83,52 -82,97 -84,27 -83,02 -84,2 -84,70 -84,82 -85,45 -83,8 -83,48 -84,18 -84,35 -83,38 -84,33 -83,72

932 1325 520 900 760 80 90 1540 50 740 16 32 3365 80 95 30 1740 1450 55 2200 1880 8 600 300 740 10 12 840 15 1640 400 50 290 1100 15 250 460 40 1250 1080

(Grado decimal)

(Grado decimal)

28

Tabla 6 (continuación). Estaciones utilizadas en la generación de mapas de radiación solar en Costa Rica con el Surfer 8. Número 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80

Estación La Mola La Piñera La Robusca Las Delicias Liberia Limón Los Diamantes Mollejones Muelle San Carlos Naranjillo Nicoya Nueva Tronadora Palmar Sur Palmira Pavas Peñas Blancas Pindeco Playa Panamá Potrero Grande Pozo 29 Puntarenas Puriscal Quepos Repunta Sabanilla San José Santa Clara Santa Cruz Santa Lucía Santa Rosa Siquirres Taboga Térraba Tinamaste Turrialba Turrúcares UNA Upala Vara Blanca Volcán Irazú

Latitud

Longitud

(Grado decimal)

(Grado decimal)

10,35 9,18 10,48 10,17 10,6 10 10,22 9,9 10,47 9,57 10,15 10,5 8,95 10,22 9,97 10,37 9,13 10,58 9,02 10,68 9,98 9,85 9,5 9,3 9,95 9,93 10,35 10,27 10,03 10,83 10,01 10,35 9,07 9,3 9,88 9,97 10,17 10,9 10,17 9,98

-83.77 -83,33 -84,02 -83,58 -85,53 -83,05 -83,77 -83,57 -84,47 -84,03 -85,45 -84,92 -83,47 -84.38 -84,13 -84,6 -83,33 -85,67 -83,18 -85,18 -84,77 -84,32 -84,22 -83,65 -84,05 -84,08 -84,52 -85,58 -84,12 -85,62 -83,52 -85,15 -83,28 -83,78 -83,63 -84,32 -84,17 -85,02 -84,15 -83,98

Altitud (m.s.n.m.) 70 350 26 200 144 3 249 880 60 780 120 580 16 2010 1132 450 397 3 183 600 3 1102 6 580 1200 1172 170 54 1200 315 70 40 360 680 602 639 1150 50 1804 3400

29

12

11.5

33

11

78

LATITUD (N)

70

10.5

58 45

32

76 15 72

68

10

60

51

523 43 25 49 5 5667 23 36 548 9 77 79 39 30 28 69 80 6131 76 155 37 65 66 62 2

16 41 4719 35 44 38 11 71 20 407548 34 4

17 21 50 13 63 24 18 74 64 10

9.5

29 12

42 57 73 59 26 53 14

9

22 27

8.5

8 -86

46

-85.5

-85

-84.5

-84

-83.5

-83

-82.5

LONGITUD (W) Figura 8. Ubicación geográfica de las 80 estaciones radiométricas utilizadas en la generación de mapas de radiación solar en Costa Rica.

-82

30

Tabla 7. Valores diarios medios mensuales de la radiación solar global (MJ/m².día) de las estaciones radiométricas que se escogieron para el estudio del potencial de la energía solar en Costa Rica. Local

En

Feb

Mar

Ab

May

Jun

Jul

Ag

Set

Oct

Nov

Dic

Anual

Aerop Juan_S

20

22

24

23

19

18

18

18

17

17

16

17

19

Agua Caliente

15

18

19

19

17

15

15

16

16

15

15

14

16

Arenal

16

20

20

19

18

16

15

17

16

15

15

15

17

Atirro

13

15

17

17

16

14

15

16

16

16

14

13

15

Audubon

1

1

3

3

3

4

4

3

3

3

1

1

3

Bagaces

11

12

13

13

10

10

10

10

10

9

9

9

10

Bagaces

13

15

16

15

13

12

13

13

12

11

11

12

13

Bajos del toro

4

5

5

5

4

4

4

4

4

4

3

4

4

Barranca

6

9

9

10

ND

ND

7

7

7

6

5

ND

7

Bolivia

8

9

9

8

7

6

6

7

7

6

6

7

7

Boston

13

15

16

16

16

14

15

15

16

15

13

12

15

Bribrí

15

15

17

15

17

15

15

16

16

15

14

13

15

C. de la Muerte

17

19

20

19

16

15

15

16

16

16

15

17

17

Cajón Boruca

8

9

9

8

7

7

7

7

7

6

6

7

7

Cañas

18

20

22

21

17

15

15

17

16

16

16

16

17

Carolina Tica

13

16

18

17

15

14

13

15

15

15

14

13

15

Carrizales

8

9

8

7

6

6

6

6

6

5

6

7

7

Cedral

15

16

17

16

15

14

14

15

15

14

14

12

15

Cobal

11

12

15

15

15

13

12

13

14

13

11

11

13

Coliblanco

15

16

17

17

15

14

14

15

15

14

14

14

15

Copey

8

10

9

9

7

6

6

6

6

6

6

8

7

Coto 47

17

19

18

18

16

15

15

15

15

14

14

16

16

Ctro Rural

17

18

18

15

18

15

15

15

16

14

13

14

16

El Brujo

5

6

6

5

5

5

4

4

5

4

4

5

5

El Chato

14

16

18

17

17

15

15

16

16

15

13

13

15

Exp Fca 05

16

18

17

17

14

14

14

14

14

13

13

14

15

Exp Fca 45

17

19

18

16

15

15

14

14

14

14

13

16

15

Fabio_Baudrit

19

21

22

20

17

16

16

16

16

16

15

17

17

Finca 12

15

17

18

18

17

15

16

16

17

16

15

14

16

Fraijanes

19

20

20

18

14

12

13

13

12

12

13

16

15

Garabito

8

9

9

9

6

6

6

6

6

5

6

7

7

Guatuso

4

5

6

6

5

5

5

5

6

5

4

4

5

Hda Alemania

16

19

21

21

18

17

15

16

16

15

14

15

17

Hda Cachí

16

17

19

17

18

16

17

18

17

16

15

14

17

Hda el Carmen

13

15

16

17

15

12

15

17

18

14

14

11

15

La Fortuna

13

14

14

14

16

14

15

15

15

14

16

11

14

La Garita

7

9

9

9

7

6

7

7

6

6

6

7

7

La Lola

9

10

11

11

11

10

9

10

11

10

8

8

10

La Luisa

19

20

22

20

18

16

16

17

16

15

15

16

18

31 Tabla 7b (continuación). Valores diarios medios mensuales de la radiación solar global (MJ/m².día) de las estaciones radiométricas que se escogieron para el estudio del potencial de la energía solar en Costa Rica. Local

En

Feb

Mar

Ab

May

Jun

Jul

Ag

Set

Oct

Nov

Dic

Anual

La Margarita

16

17

18

17

17

16

16

17

17

16

15

14

16

La Mola

14

16

17

17

16

15

15

15

16

14

13

12

15

La Piñera

17

19

18

18

16

15

15

16

15

14

14

15

16

La Robusca

17

17

19

20

19

18

18

19

20

19

17

16

18

Las Delicias

15

17

17

17

16

15

15

15

16

15

13

13

15

Liberia

19

21

22

22

18

16

16

17

17

16

16

17

18

Limón

13

14

16

15

15

13

12

14

14

14

13

12

14

Los Diamantes Mollejones

12

14

16

15

14

12

13

13

14

12

11

13

13

5

6

7

7

6

6

6

6

6

6

4

7

6

Muelle San Carlos Naranjillo

14

16

18

17

17

16

15

14

15

14

14

13

15

5

6

6

5

4

4

4

4

4

4

4

4

5

Nicoya

19

21

21

21

18

17

18

18

16

16

16

17

18

Nueva Tronadora Palmar Sur

14

15

18

18

16

14

14

14

15

12

12

14

15

16

18

18

17

15

15

15

14

14

13

13

14

15

Palmira

17

19

20

20

18

16

16

17

16

15

14

15

17

Pavas

20

21

22

21

19

16

17

18

16

16

16

17

18

Peñas Blancas

3

3

4

4

4

4

4

3

4

4

3

3

3

Pindeco

18

20

20

19

17

17

16

17

17

16

16

17

17

Playa Panamá

17

18

20

19

17

15

16

16

15

14

14

16

16

Potrero Grande Pozo 29

17

19

18

18

16

15

15

16

15

14

14

15

16

7

9

10

9

7

5

6

6

6

6

6

7

7

Puntarenas

16

18

18

18

16

14

14

15

15

15

13

14

15

Puriscal

19

21

22

20

17

16

18

18

16

14

16

17

18

Quepos

18

19

21

17

16

15

15

15

16

16

15

15

17

Repunta

17

19

18

18

16

15

15

16

16

16

14

14

16

Sabanilla

13

14

16

16

13

12

11

12

12

12

11

12

13

San José

13

15

17

16

14

12

12

12

12

12

11

11

13

Santa Clara

15

16

16

16

16

15

14

15

15

15

13

13

15 19

Santa Cruz

20

22

22

22

19

18

19

18

18

18

18

18

Santa Lucía

20

20

24

23

19

17

17

19

18

16

15

17

19

Santa Rosa

18

22

22

23

19

16

17

18

15

15

17

18

18

Siquirres

5

6

6

5

5

5

5

5

6

5

5

4

5

Taboga

19

22

23

22

19

17

18

18

17

16

17

18

19

Térraba

16

17

18

17

15

14

14

15

15

14

14

14

15

Tinamaste

16

17

18

17

15

15

15

16

15

13

13

14

15

Turrialba

16

18

19

19

19

17

15

17

18

18

16

15

17

Turrúcares

20

22

22

22

19

16

17

18

16

16

17

18

19

UNA

21

20

22

21

16

13

15

15

14

14

13

16

17

Upala

14

15

18

18

15

14

13

14

16

14

13

12

15

Vara Blanca

4

4

4

4

.

3

4

3

3

3

2

.

3

Volcán Irazú

20

22

23

21

17

15

15

16

16

15

15

17

18

32 En las Figuras 9 a 21 se muestran los mapas de radiación solar para cada mes del año y el promedio anual en unidades de MJ/m².día. Estos mapas fueron elaborados digitalmente utilizando el software surfer 8. Las isolíneas especifican detalladamente los valores diarios de la radiación mes a mes y el promedio anual, con líneas de separación entre zonas de igual radiación solar global. Los valores diarios medios anuales de la radiación solar global en Costa Rica (Fig. 21) destacan claramente que la mayor radiación ocurre en la región norte de la Vertiente del Pacífico, al oeste del valle central. Mientras los valores mínimos ocurren en la zona Norte, parte del Pacífico Central, parte este del Valle Central y en la región del Caribe. Sin embargo existen valores altos en estas zonas en la época seca como se observan en los mapas mensuales. 4.2.2 Cálculo del grueso del potencial solar Las figuras 9 a 21 muestran que la superficie del territorio de Costa Rica recibe un promedio de radiación diaria media mensual entre 12 y 16 MJ/m².día. Para una aproximación del grueso del potencial de energía solar, esto es la cantidad total de energía anual que incide sobre masa de la tierra del país, de un valor medio de 14 MJ/m².día. Entonces el total anual de radiación solar es calculado como sigue: ETOTAL = 14 MJ/m².día x 365 día x 52 000 km² = 265,72x106 TJ/año Esto también equivale a 265,7 EJ/año. (Donde:

1 Tera (T) = 1012

1Mega (M) = 106

1 Exa (E) = 1018)

Este valor es muy significativo a la hora de demostrar el alto potencial solar del país, que esta situado cerca de la zona ecuatorial, lo cual contribuye que los rayos solares inciden casi paralelos sobre nuestro territorio nacional. El potencial también puede calcularse como el resultado de la suma de los potenciales de cada distrito, esto es 269,05 EJ/año. Se observa que los valores del potencial de energía solar de ambos métodos son muy similares, como era de esperarse.

33

MJ/m²-día

ENERO

21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Figura 9. Radiación solar global diaria media mensual.

34

MJ/m²-día

FEBRERO

22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Figura 10. Radiación solar global diaria media mensual.

35

MJ/m²-día

MARZO

24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3

Figura 11. Radiación solar global diaria media mensual.

36

MJ/m²-día

ABRIL

23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3

Figura 12. Radiación solar global diaria media mensual.

37

MJ/m²-día

MAYO

20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3

Figura 13. Radiación solar global diaria media mensual.

38

MJ/m²-día

JUNIO

19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4

Figura 14. Radiación solar global diaria media mensual.

39

MJ/m²-día

JULIO

19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3

Figura 15. Radiación solar global diaria media mensual.

40

MJ/m²-día

AGOSTO

19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3

Figura 16. Radiación solar global diaria media mensual.

41

MJ/m²-día

SEPTIEMBRE

20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3

Figura 17. Radiación solar global diaria media mensual.

42

MJ/m²-día

OCTUBRE

22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2

Figura 18. Radiación solar global diaria media mensual.

43

MJ/m²-día

NOVIEMBRE

18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Figura 19. Radiación solar global diaria media mensual.

44

MJ/m²-día

DICIEMBRE

19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Figura 20. Radiación solar global diaria media mensual.

45

MJ/m²-día

ANUAL

Figura 21 Radiación solar global diaria media anual.

20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2

46

4.3

Potencial solar para cada distrito del país

La Tabla 8 muestra la radiación solar global diaria media mensual para los 468 distritos del país en MJ/m2.día obtenidos con el Sistema de Información Geográfico (SIG) y el Surfer8. También en esta tabla se muestra la radiación solar recibida por población y el área del distrito en km2. Esto es importante para valorar el tipo de tecnología solar que puede utilizarse según las existentes en el mercado. Las tecnologías más recomendadas son el térmico y el fotovoltaico. En la actualidad son varios los sistemas que aprovechan la energía calórica que aporta el Sol. En todos ellos el principio es siempre el mismo, elevar la temperatura de una sustancia para con dicho calor lograr un efecto determinado; ya sea el calentamiento de agua, de aire o la generación de un movimiento que se pueda transformar en electricidad. (a) Energía solar térmica. La capacidad que tiene el Sol para calentar los objetos expuestos a sus rayos es un hecho cotidiano para todos nosotros. Este efecto se produce cuando la radiación electromagnética solar choca con algún objeto y parte de esta radiación se transforma en calor provocando un aumento de temperatura en el objeto en cuestión. El calentamiento del agua es una de las aplicaciones que más se esta extendiendo ya que une el ahorro energético y el respeto al medio ambiente con una importante rentabilidad económica. Este sistema de calentamiento de agua es factible en todas los distritos de Costa Rica, sin embargo es más efectivo en las áreas de alta insolación. Un sistema de calentamiento de agua híbrido solar-eléctrico puede utilizarse en aquellas zonas donde el balance anual de radiación solar es bajo, lo que puede tener un impacto positivo en los sistemas eléctricos. Durante la época seca cuando la energíal hidroeléctrica es baja, la disponibilidad solar es máxima, reduciendo la carga de las instalaciones hidroeléctricas. (b) Sistemas de calentamiento a baja temperatura. Es posible elevar la temperatura del agua hasta temperaturas muy altas superiores al punto de ebullicion (100 grados centigrados). Sin embargo son las aplicaciones a baja temperatura ( de entre 27 y 80 grados) las mas comunes, entre las que destacan - ACS (Agua Caliente Sanitaria)- para regaderas y aseo personal. Muy adecuado tanto para uso doméstico como para clubes deportivos o duchas múltiples en donde se suele requerir temperaturas del agua de aproximadamente 45 grados centígrados. Puede ser necesario, dependiendo de la región, del apoyo de una caldera convencional para los días en que por malas condiciones meteorológicas la radiación solar sea insuficiente.

47 - Calefacción por suelo radiante. Este tipo de calefacción, es ideal para combinar con un sistema solar térmico, ya que se requiere un suministro de agua de en torno a los 50 grados centígrados. - Calentamiento de agua para albercas- La finalidad de esta aplicación es alcanzar una temperatura del agua (en torno a 27 grados centígrados) que haga apetecible su uso en cualquier estación del año.

(c) Energía solar fotovoltaica Otra de las aplicaciones que esta teniendo un desarrollo importante es la obtención de energía eléctrica a través del efecto fotovoltaico. Este efecto consiste básicamente en la conversión en electricidad de la energía contenida en los fotones de luz cuando esta incide sobre un panel compuesto por materiales semiconductores. A nivel doméstico es una opción muy interesante para cubrir gastos eléctricos moderados en viviendas aisladas de la red eléctrica general. Sin embargo no suele ser rentable para viviendas de grandes consumos si estos tienen acceso a la red eléctrica. Ello es debido al alto precio de los componentes (paneles, baterías y conversores) y a la relativamente reducida potencia que los paneles son capaces de generar en proporción con su superficie. Las principales aplicaciones, en base a aspectos de rentabilidad económica son: - Electrificación de casas rurales aisladas o con difícil acceso a la red eléctrica general. Apto para consumos moderados por lo que se deberán emplear electrodomésticos y bombillas de alta eficiencia y tener en cuenta criterios de ahorro energético - Hogares con acceso a la red eléctrica general. En algunos países las compañías eléctricas están obligadas por ley a comprar la electricidad de origen fotovoltaico a tarifas mucho más altas que las de venta. De esta manera la energía captada se vende directamente a la red eléctrica a una tarifa alta, mientras se efectúa un consumo normal de la red a una tarifa baja. Así al ingreso obtenido por la venta de la energía se le resta el gasto por consumo de la misma red, quedando siempre un saldo positivo. Se consigue una amortización de la instalación en pocos años, a partir de los cuales se genera un beneficio económico neto. -Bombeo de aguas subterráneas para riego- Consiste básicamente en el empleo de paneles fotovoltaicos para alimentar la bomba convencional extractora de aguas subterráneas. Quizá la opción más rentable de esta tecnología ya que se utilizan pocos componentes y el uso puede ser muy prolongado en el tiempo

48 - Componentes electrónicos aislados de la red eléctrica general, como son balizas de señalización, repetidores, antenas de radio… - Grandes centrales fotoeléctricas- Centrales dotadas de espacios dedicados a la captación de energía solar por medio de paneles fotovoltaicos. Estos están dispuestos sobre soportes con seguimiento solar que logran que la posición del panel sea siempre la óptima para la captación de la energía solar. Tal vez este tipo de energía no sería significativo para el caso de Costa Rica, si embargo esta tecnología debería considerarse. Los sistemas fotovoltaicos hoy en día tecnológicamente se han desarrollado plenamente y son confiables. Existe una limitante que es su alta inversión inicial para la instalación en lugares remotos. Esta tecnología es viable en todos los distritos del país, pero su viabilidad económica deberá evaluarse para cada sitio y su aplicación.

49

Tabla 8a. Valores diarios medios anuales de la radiación solar global y el potencial total por distrito en Costa Rica. Distrito

Cantón

Provincia

Población

Area (Km²)

Longitud (W)

Latitud (N)

Radiación global (MJ/m².día)

Potencial (EJ/año)

MANZANILLO

PUNTARENAS

PUNTARENAS

3386

60,81

-85,01814

10,14904

16,0

0,355

ALAJUELITA

ALAJUELITA

SAN JOSE

12998

1,29

-84,10123

9,90456

13,5

0,006

PLATANARES

PEREZ ZELEDON

SAN JOSE

7474

89,23

-83,64077

9,19266

10,8

0,352

PEJIBAYE

PEREZ ZELEDON

SAN JOSE

8749

207,99

-83,55777

9,15654

18,0

1,366

SAN ISIDRO DEL GENERAL

PEREZ ZELEDON

SAN JOSE

43438

191,51

-83,73409

9,33951

16,0

1,118

DANIEL FLORES

PEREZ ZELEDON

SAN JOSE

28085

76,31

-83,63948

9,35396

15,8

0,440

6377

118,94

-83,57453

9,33257

15,1

0,656

GENERAL

PEREZ ZELEDON

SAN JOSE

CAJON

PEREZ ZELEDON

SAN JOSE

8073

205,83

-83,50481

9,32232

14,5

1,089

SAN PEDRO

PEREZ ZELEDON

SAN JOSE

9521

191,22

-83,82913

9,31821

15,0

1,047

BARU

PEREZ ZELEDON

SAN JOSE

2310

310,49

-83,59751

9,48787

16,0

1,813

RIVAS

PEREZ ZELEDON

SAN JOSE

6807

203,51

-83,76693

9,49441

14,0

1,040

PARAMO

PEREZ ZELEDON

SAN JOSE

4478

280,17

-83,86821

9,56115

13,0

1,329

COPEY

DOTA

SAN JOSE

1888

240,48

-83,87020

9,45309

8,0

0,702

RIO NUEVO

PEREZ ZELEDON

SAN JOSE

3210

59,04

-84,11784

9,61005

8,0

0,172

-84,08327

9,67710

8,0

0,055

SAN CARLOS

TARRAZU

SAN JOSE

2062

18,93

SAN ISIDRO

LEON CORTES

SAN JOSE

1476

16,23

-84,07644

9,72546

8,0

0,047

SAN ANDRES

LEON CORTES

SAN JOSE

1812

10,05

-84,05359

9,72508

10,0

0,037

SAN ANTONIO

LEON CORTES

SAN JOSE

1030

20,77

-84,04655

9,68467

6,0

0,045

SAN PABLO

LEON CORTES

SAN JOSE

4215

21,87

-84,01334

9,72459

8,5

0,068

SANTA CRUZ

LEON CORTES

SAN JOSE

1655

45,78

-84,01112

9,67094

6,0

0,100

SAN MARCOS

TARRAZU

SAN JOSE

8686

183,36

-84,40542

9,77035

10,0

0,669

MERCEDES SUR

PURISCAL

SAN JOSE

5630

24,83

-84,33876

9,79025

16,5

0,150

1446

43,51

-84,47201

9,83609

13,0

0,206

CANDELARITA

PURISCAL

SAN JOSE

SAN LUIS

TURRUBARES

SAN JOSE

466

38,83

-84,46077

9,87086

12,5

0,177

SAN PEDRO

TURRUBARES

SAN JOSE

486

26,55

-84,45764

9,90643

11,0

0,107

SAN PABLO

TURRUBARES

SAN JOSE

1284

26,31

-84,39432

9,88014

12,0

0,115

GRIFO ALTO

PURISCAL

SAN JOSE

1163

18,70

-84,36610

9,85814

16,0

0,109

BARBACOAS

PURISCAL

SAN JOSE

3377

27,18

-84,37591

9,90862

12,5

0,124

PICAGRES

MORA

SAN JOSE

673

18,73

-84,00350

10,02977

16,0

0,109

SAN JERONIMO

MORAVIA

SAN JOSE

5192

132,20

-83,93456

10,05953

16,0

0,772

7356

16,87

-83,95709

9,97950

16,0

0,099

CASCAJAL

VAZQUEZ DE C.

SAN JOSE

SAN RAFAEL

VAZQUEZ DE C.

SAN JOSE

7008

60,81

-85,01814

10,14904

16,0

0,355

DULCE NOMBRE DE JESUS

VAZQUEZ DE C.

SAN JOSE

10753

1,29

-84,10123

9,90456

13,5

0,006

PURRAL

GOICOECHEA

SAN JOSE

29684

89,23

-83,64077

9,19266

10,8

0,352

IPIS

GOICOECHEA

SAN JOSE

27856

207,99

-83,55777

9,15654

18,0

1,366

SAN VICENTE

MORAVIA

SAN JOSE

32381

191,51

-83,73409

9,33951

16,0

1,118

PATALILLO

VAZQUEZ DE C.

SAN JOSE

20802

76,31

-83,63948

9,35396

15,8

0,440

TRINIDAD

MORAVIA

SAN JOSE

15454

118,94

-83,57453

9,33257

15,1

0,656

8771

205,83

-83,50481

9,32232

14,5

1,089

SAN RAFAEL

MONTES DE OCA

SAN JOSE

50

Tabla 8b. (Continuación). Valores diarios medios anuales de la radiación solar global y el potencial total por distrito en Costa Rica. Distrito

Cantón

Provincia

Población

Area (Km²)

RANCHO REDONDO

GOICOECHEA

SAN ISIDRO

VAZQUEZ DE C.

SAN PEDRO

Longitud (W)

SAN JOSE

2973

13,23

-83,94435

SAN JOSE

16770

5,16

-83,98783

MONTES DE OCA

SAN JOSE

27209

4,71

SAN FRANCISCO DE DOS RIOS SAN ANTONIO

SAN JOSE

SAN JOSE

22595

2,66

DESAMPARADOS

SAN JOSE

10076

TIRRASES

CURRIDABAT

SAN JOSE

17271

CURRIDABAT

CURRIDABAT

SAN JOSE

GRANADILLA

CURRIDABAT

SANCHEZ

Latitud (N)

Potencial (EJ/año)

9,96371

Radiación global (MJ/m².día) 15,0

9,97497

16,0

0,030

-84,04905

9,93444

13,5

0,023

-84,06020

9,90964

13,5

0,013

2,06

-84,04885

9,90050

15,8

0,012

1,88

-84,03536

9,90261

13,8

0,009

31376

6,14

-84,03667

9,91739

14,0

0,031

SAN JOSE

13222

3,60

-84,02498

9,93157

14,5

0,019

CURRIDABAT

SAN JOSE

3554

4,57

-84,01894

9,91435

14,0

0,023

SABANILLA

MONTES DE OCA

SAN JOSE

11949

1,77

-84,03477

9,94415

14,0

0,009

MATA DE PLATANO

GOICOECHEA

SAN JOSE

17766

7,78

-84,00075

9,95614

16,0

0,045

MERCEDES

MONTES DE OCA

SAN JOSE

5024

1,44

-84,04614

9,94488

16,0

0,008

GUADALUPE

GOICOECHEA

SAN JOSE

23730

2,39

-84,05300

9,95049

16,0

0,014

LEON XIII

TIBAS

SAN JOSE

15166

0,68

-84,10324

9,96089

15,0

0,004

SAN FRANCISCO

GOICOECHEA

SAN JOSE

2526

0,55

-84,07348

9,94296

14,0

0,003

CALLE BLANCOS

GOICOECHEA

SAN JOSE

19874

2,33

-84,06855

9,95019

13,8

0,012

ANSELMO LLORENTE

TIBAS

SAN JOSE

10036

1,31

-84,07201

9,95715

13,8

0,007

SAN JUAN

TIBAS

SAN JOSE

25365

3,57

-84,07474

9,96226

15,0

0,020

HOSPITAL

SAN JOSE

SAN JOSE

24318

3,32

-84,09091

9,92765

13,8

0,017

MERCED

SAN JOSE

SAN JOSE

13622

2,12

-84,08994

9,94117

13,8

0,011

CARMEN

SAN JOSE

SAN JOSE

3128

1,48

-84,07166

9,93763

13,5

0,007

URUCA

SAN JOSE

SAN JOSE

32791

8,39

-84,11763

9,95895

14,0

0,043

PAVAS

SAN JOSE

SAN JOSE

86162

9,40

-84,14099

9,95092

18,0

0,062

MATA REDONDA

SAN JOSE

SAN JOSE

9188

3,79

-84,11210

9,93666

18,0

0,025

SANTA ANA

SANTA ANA

SAN JOSE

9007

5,39

-84,17724

9,93286

18,0

0,035

SAN RAFAEL

ESCAZU

SAN JOSE

21012

12,96

-84,15522

9,94641

18,0

0,085

GUAITIL

ACOSTA

SAN JOSE

2635

43,59

-84,25464

9,79345

14,5

0,231

GUAYABO

MORA

SAN JOSE

3574

10,67

-84,26506

9,86206

14,5

0,056

SAN RAFAEL

PURISCAL

SAN JOSE

1598

15,41

-84,27979

9,82613

14,0

0,079

SANTIAGO

PURISCAL

SAN JOSE

11488

34,56

-84,30508

9,83061

17,0

0,214

PIEDRAS NEGRAS

MORA

SAN JOSE

366

14,86

-84,31396

9,89859

17,0

0,092

DESAMPARADITOS

PURISCAL

SAN JOSE

604

7,06

-84,34632

9,88001

16,0

0,041

SAN ANTONIO

PURISCAL

SAN JOSE

2874

14,56

-84,30084

9,86329

16,0

0,085

TABARCIA

MORA

SAN JOSE

4298

48,04

-84,20750

9,84952

15,0

0,263

PALMICHAL

ACOSTA

SAN JOSE

4049

33,95

-84,18135

9,83546

15,0

0,186

COLON

MORA

SAN JOSE

12076

63,20

-84,26113

9,90003

15,5

0,358

POZOS

SANTA ANA

SAN JOSE

10353

13,41

-84,19447

9,95466

18,0

0,088

URUCA

SANTA ANA

SAN JOSE

6051

7,13

-84,19201

9,92184

18,0

0,047

PIEDADES

SANTA ANA

SAN JOSE

6724

12,03

-84,20916

9,91728

17,0

0,075

BRASIL

SANTA ANA

SAN JOSE

1927

3,24

-84,23258

9,93917

18,0

0,021

ESCAZU

ESCAZU

SAN JOSE

2368

4,51

-84,14789

9,91748

15,0

0,025

0,072

51 Tabla 8c. (Continuación). Valores diarios medios anuales de la radiación solar global y el potencial total por distrito en Costa Rica. Distrito

Cantón

Provincia

Población

Area (Km²)

Longitud (W)

Latitud (N)

Radiación global (MJ/m².día)

Potencial (EJ/año)

SAN ANTONIO

ESCAZU

SAN JOSE

22325

SALITRAL

17,08

-84,14322

9,89108

15,0

0,094

SANTA ANA

SAN JOSE

3626

20,15

-84,17207

9,89584

15,0

0,110

SAN GABRIEL

ASERRI

SAN JOSE

5468

11,72

-84,11298

9,78904

12,0

0,051

ROSARIO

DESAMPARADOS

SAN JOSE

2976

14,90

-84,08923

9,79879

12,5

0,068

TARBACA

ASERRI

SAN JOSE

1295

15,14

-84,11568

9,82687

13,0

0,072

SAN ANTONIO

ALAJUELITA

SAN JOSE

3589

10,28

-84,12472

9,87253

15,0

0,056

SAN JUAN DE DIOS

DESAMPARADOS

SAN JOSE

17909

2,97

-84,09272

9,88096

13,5

0,015

SAN RAFAEL ARRIBA SAN MIGUEL

DESAMPARADOS

SAN JOSE

14045

3,24

-84,07294

9,87995

13,5

0,016

DESAMPARADOS

SAN JOSE

31915

21,43

-84,04949

9,84820

13,0

0,102

DESAMPARADOS

DESAMPARADOS

SAN JOSE

37081

3,31

-84,07251

9,89781

13,5

0,016

GRAVILIAS

DESAMPARADOS

SAN JOSE

16016

2,94

-84,05958

9,88740

13,2

0,014

DAMAS

DESAMPARADOS

SAN JOSE

13937

2,57

-84,04722

9,89019

13,5

0,013

SAN SEBASTIAN

SAN JOSE

SAN JOSE

44927

3,99

-84,08413

9,91201

13,7

0,020

SAN RAFAEL ABAJO CONCEPCION

DESAMPARADOS

SAN JOSE

24281

2,00

-84,08578

9,89542

13,7

0,010

ALAJUELITA

SAN JOSE

20593

2,67

-84,09485

9,89091

13,8

0,013

SAN JOSECITO

ALAJUELITA

SAN JOSE

9203

2,14

-84,10853

9,88956

13,8

0,011

SAN FELIPE

ALAJUELITA

SAN JOSE

35428

5,09

-84,11480

9,91370

15,0

0,028

HATILLO

SAN JOSE

SAN JOSE

53731

4,41

-84,10486

9,91989

15,0

0,024

CATEDRAL

SAN JOSE

SAN JOSE

14875

2,39

-84,07336

9,92570

13,5

0,012

ZAPOTE

SAN JOSE

SAN JOSE

21272

2,83

-84,06105

9,92153

13,5

0,014

SAN CRISTOBAL

DESAMPARADOS

SAN JOSE

3596

25,31

-83,99336

9,75097

9,0

0,083

MONTERREY

ASERRI

SAN JOSE

396

8,38

-84,12713

9,74909

11,0

0,034

FRAILES

DESAMPARADOS

SAN JOSE

3699

19,58

-84,07127

9,75597

11,0

0,079

VUELTA DE JORCO

ASERRI

SAN JOSE

6690

22,16

-84,14023

9,77369

12,0

0,097

SAN IGNACIO

ACOSTA

SAN JOSE

8295

22,71

-84,16496

9,80091

15,0

0,124

LEGUA

ASERRI

SAN JOSE

1460

80,90

-84,16010

9,68728

11,5

0,340

LLANO BONITO

LEON CORTES

SAN JOSE

2290

34,63

-84,12189

9,67514

10,0

0,126

SABANILLAS

ACOSTA

SAN JOSE

897

176,74

-84,25995

9,69948

14,0

0,903

CANGREJAL

ACOSTA

SAN JOSE

2016

64,34

-84,19123

9,74194

13,5

0,317

CHIRES

PURISCAL

SAN JOSE

2548

231,04

-84,39482

9,65291

16,0

1,349

SAN LORENZO

TARRAZU

SAN JOSE

4483

185,13

-84,04302

9,55422

6,0

0,405

SANTA MARIA

DOTA

SAN JOSE

4412

92,21

-83,96354

9,57651

6,0

0,202

JARDIN

DOTA

SAN JOSE

505

32,36

-83,95420

9,69447

7,0

0,083

PITTIER

COTO BRUS

PUNTARENAS

2918

255,15

-82,96925

8,99815

16,0

1,490

COBANO

PUNTARENAS

PUNTARENAS

4849

316,37

-85,11459

9,68818

18,0

2,079

SAN ISIDRO

MONTES DE ORO

PUNTARENAS

3035

57,92

-84,72147

10,05122

13,0

0,275

MACACONA

ESPARZA

PUNTARENAS

2983

33,70

-84,61760

10,01644

9,5

0,117

SAN RAFAEL

ESPARZA

PUNTARENAS

1129

34,23

-84,60809

9,98567

13,5

0,169

SAN JERONIMO

ESPARZA

PUNTARENAS

774

49,94

-84,65760

10,07218

12,0

0,219

GUACIMAL

PUNTARENAS

PUNTARENAS

977

114,31

-84,83388

10,21610

10,0

0,417

MONTE VERDE

PUNTARENAS

PUNTARENAS

3788

53,12

-84,82341

10,29246

8,0

0,155

52 Tabla 8d. (Continuación). Valores diarios medios anuales de la radiación solar global y el potencial total por distrito en Costa Rica. Distrito

Cantón

Provincia

UNION

MONTES DE ORO MONTES DE ORO PUNTARENAS ESPARZA

MIRAMAR CHOMES

Población

Area (Km²)

Longitud (W)

Latitud (N)

Potencial (EJ/año)

10,21019

Radiación global (MJ/m².día) 7,5

PUNTARENAS

1559

78,71

-84,68914

PUNTARENAS

7418

110,81

-84,73966

10,11096

7,8

0,315

PUNTARENAS

4476

PUNTARENAS

16894

119,79

-84,92654

10,10117

15,0

0,656

42,30

-84,69860

9,96891

12,0

0,185

0,215

ESPIRITU SANTO SAN JUAN GRANDE JACO

ESPARZA

PUNTARENAS

3919

58,16

-84,68018

9,92923

13,0

0,276

GARABITO

PUNTARENAS

8091

140,31

-84,60675

9,62253

15,5

0,794

LIMONCITO

COTO BRUS

PUNTARENAS

3435

124,04

-83,04902

8,85338

15,3

0,693

SAN VITO

COTO BRUS

PUNTARENAS

16141

142,37

-82,97317

8,85704

15,5

0,805

BORUCA

PUNTARENAS

2777

125,41

-83,32535

9,01620

15,8

0,723

PUNTARENAS

1547

114,76

-83,42319

9,10042

15,0

0,628

PUNTARENAS

1371

129,49

-83,46426

9,03175

14,5

0,685

AGUA BUENA

BUENOS AIRES BUENOS AIRES BUENOS AIRES COTO BRUS

PUNTARENAS

6781

63,65

-82,94564

8,73871

15,8

0,367

LA CUESTA

CORREDORES

PUNTARENAS

3774

37,65

-82,87274

8,47469

16,0

0,220

CANOAS

CORREDORES

PUNTARENAS

8751

122,37

-82,88956

8,56499

16,0

0,715

CHANGUENA

BUENOS AIRES OSA

PUNTARENAS

2503

273,40

-83,19945

8,88834

12,0

1,197

PUNTARENAS

3396

263,11

-83,26090

8,81417

12,0

1,152

OSA

PUNTARENAS

6302

231,53

-83,57601

9,02508

12,0

1,014

GOLFITO

PUNTARENAS

6062

721,07

-83,46343

8,53479

13,0

3,421

GOLFITO

PUNTARENAS

5130

352,55

-83,02100

8,29888

15,0

1,930

LAUREL

CORREDORES

PUNTARENAS

7627

188,75

-82,96700

8,44523

15,5

1,068

SABALITO

COTO BRUS

PUNTARENAS

11115

357,77

-82,83332

8,93038

16,0

2,089

BIOLLEY

PUNTARENAS

3306

209,25

-83,05877

9,05903

16,0

1,222

POTRERO GRANDE CORREDOR

BUENOS AIRES BUENOS AIRES CORREDORES

PUNTARENAS

5030

625,80

-83,16867

9,10230

16,0

3,655

PUNTARENAS

17201

276,22

-82,94451

8,60959

15,5

1,563

GUAYCARA

GOLFITO

PUNTARENAS

11663

324,16

-83,08620

8,68814

15,5

1,834

GOLFITO

GOLFITO

PUNTARENAS

11261

355,93

-83,17453

8,65572

15,0

1,949

SIERPE

OSA

PUNTARENAS

4139

1014,67

-83,53063

8,73138

13,0

4,815

PALMAR

OSA

PUNTARENAS

9582

250,69

-83,42443

8,93959

12,0

1,098

BAHIA BALLENA SAVEGRE

OSA

PUNTARENAS

2174

160,40

-83,73917

9,17976

9,0

0,527

AGUIRRE

PUNTARENAS

2888

216,49

-83,94506

9,35380

9,0

0,711

NARANJITO

AGUIRRE

PUNTARENAS

2671

104,91

-84,08060

9,48356

7,2

0,276

QUEPOS

AGUIRRE

PUNTARENAS

16282

233,55

-84,13524

9,45765

10,0

0,852

PARRITA

PARRITA

PUNTARENAS

12675

478,74

-84,34677

9,55086

10,0

1,747

TARCOLES

GARABITO

PUNTARENAS

4673

173,38

-84,62217

9,77812

14,3

0,905

PAQUERA

PUNTARENAS

PUNTARENAS

2080

337,27

-84,96806

9,82756

17,0

2,093

PUNTARENAS

PUNTARENAS

PUNTARENAS

9362

33,30

-84,77063

10,01633

13,0

0,158

LEPANTO

PUNTARENAS

PUNTARENAS

1090

424,72

-85,13442

9,88878

18,0

2,790

MATAMA

LIMON

LIMON

7263

338,88

-83,12028

9,86911

15,0

1,855

DUACARI

GUACIMO

LIMON

6205

81,59

-83,61842

10,32006

14,5

0,432

ROXANA

POCOCI

LIMON

18338

175,77

-83,67648

10,36046

14,0

0,898

PILAS COLINAS

PIEDRAS BLANCAS PUERTO CORTES PUERTO JIMENEZ PAVON

53

Tabla 8e. (Continuación). Valores diarios medios anuales de la radiación solar global y el potencial total por distrito en Costa Rica. Distrito

Cantón

Provincia

Población

Area (Km²)

Longitud (W)

Latitud (N)

Radiación global (MJ/m².día)

Potencial (EJ/año)

CARIARI

POCOCI

RIO JIMENEZ

GUACIMO

LIMON

31574

200,75

-83,68879

10,43624

15,0

1,099

LIMON

8647

113,43

-83,56517

10,25783

14,0

GERMANIA

0,580

SIQUIRRES

LIMON

2642

33,86

-83,56369

10,17013

13,0

0,161

ALEGRIA

SIQUIRRES

LIMON

4061

35,78

-83,59022

10,12255

12,0

0,157

FLORIDA

SIQUIRRES

LIMON

1971

84,66

-83,63427

10,04816

9,0

0,278

CAIRO

SIQUIRRES

LIMON

4736

106,98

-83,52673

10,19495

14,5

0,566

MERCEDES

GUACIMO

LIMON

1943

90,37

-83,65847

10,13948

13,5

0,445

POCORA

GUACIMO

LIMON

6277

72,57

-83,63730

10,14409

13,0

0,344

JIMENEZ

POCOCI

LIMON

7743

109,65

-83,77040

10,18263

14,0

0,560

LIMON

LIMON

LIMON

63974

59,69

-83,05443

10,00420

15,0

0,327

RIO BLANCO

LIMON

LIMON

6542

131,37

-83,15423

9,98147

14,5

0,695

CARRANDI

MATINA

LIMON

11280

206,59

-83,22708

10,00633

14,5

1,093

VALLE LA ESTRELLA MATINA

LIMON

LIMON

18837

1237,36

-83,19458

9,69193

14,2

6,413

MATINA

LIMON

9727

351,26

-83,33841

9,98726

11,5

1,474

GUAPILES

POCOCI

LIMON

31067

262,42

-83,85146

10,21161

14,0

1,341

RITA

POCOCI

LIMON

23292

502,24

-83,75527

10,43546

15,5

2,841

BATAN

MATINA

LIMON

16299

213,46

-83,35490

10,10407

12,0

0,935

PACUARITO

SIQUIRRES

LIMON

9503

219,43

-83,41241

10,10832

10,0

0,801

SIQUIRRES

SIQUIRRES

LIMON

33414

373,58

-83,44473

10,14935

9,0

1,227

GUACIMO

GUACIMO

LIMON

15799

222,24

-83,70019

10,17287

14,0

1,136

COLORADO

POCOCI

LIMON

4448

1158,93

-83,59531

10,61280

16,0

6,768

HORQUETAS

SARAPIQUI

HEREDIA

21970

565,79

-83,96809

10,32318

14,5

2,994

PURABA

SANTA BARBARA SANTA BARBARA BARVA

HEREDIA

3847

6,09

-84,15646

10,06823

18,0

0,040

HEREDIA

1083

26,67

-84,15125

10,11077

14,0

0,136

HEREDIA

9174

7,28

-84,13523

10,04516

18,0

0,048

HEREDIA

5730

1,26

-84,16091

10,03989

18,0

0,008

HEREDIA

8317

11,23

-84,14298

10,05651

18,0

0,074

HEREDIA

4029

2,48

-84,16934

10,03170

18,0

0,016

SANTO DOMINGO SAN PEDRO SANTA BARBARA JESUS

HEREDIA

6652

4,49

-84,15946

10,02101

18,0

0,029

SAN JOSECITO

SANTA BARBARA SANTA BARBARA SANTA BARBARA SANTA BARBARA SAN RAFAEL

HEREDIA

11588

1,40

-84,11318

10,01400

17,0

0,009

SAN RAFAEL

SAN RAFAEL

HEREDIA

8759

1,22

-84,10123

10,01711

17,5

0,008

BARRANTES

FLORES

HEREDIA

2980

2,14

-84,15522

10,01575

18,0

0,014

SAN ROQUE

BARVA

HEREDIA

3254

1,26

-84,13849

10,01700

18,0

0,008

BARVA

BARVA

HEREDIA

5033

0,82

-84,12535

10,02183

18,0

0,005

SANTA LUCIA

BARVA

HEREDIA

6048

2,90

-84,11554

10,02729

18,0

0,019

SAN PABLO

BARVA

HEREDIA

7511

7,04

-84,11037

10,05048

18,0

0,046

SAN JOSE DE LA MONTAÐA ASUNCION

BARVA

HEREDIA

32

36,66

-84,10989

10,08849

18,0

0,241

BELEN

HEREDIA

4248

4,58

-84,16719

9,98009

18,0

0,030

SAN ANTONIO

BELEN

HEREDIA

11114

3,55

-84,18967

9,97942

18,0

0,023

RIBERA

BELEN

HEREDIA

5720

4,32

-84,18378

9,99524

18,0

0,028

SAN PEDRO SAN JUAN

54

Tabla 8f. (Continuación). Valores diarios medios anuales de la radiación solar global y el potencial total por distrito en Costa Rica. Distrito

Cantón

Provincia

Población

Area (Km²)

Longitud (W)

Latitud (N)

MERCEDES

HEREDIA

HEREDIA

20496

4,25

-84,13507

LLORENTE

FLORES

HEREDIA

6211

1,89

SAN JOAQUIN

FLORES

HEREDIA

348

2,71

HEREDIA

HEREDIA

HEREDIA

6823

2,99

SAN FRANCISCO

HEREDIA

HEREDIA

12855

6,39

-84,11705

9,98707

16,0

0,037

CONCEPCION

SAN ISIDRO

HEREDIA

2456

7,98

-84,04147

10,04324

16,2

0,047

ANGELES

SAN RAFAEL

HEREDIA

7329

21,17

-84,09029

10,07139

16,0

0,124

CONCEPCION

SAN RAFAEL

HEREDIA

4699

22,76

-84,07125

10,04652

15,0

0,125

TURES

SANTO DOMINGO SANTO DOMINGO SANTO DOMINGO SANTO DOMINGO SAN PABLO

HEREDIA

2933

3,85

-84,05857

9,99326

15,0

0,021

HEREDIA

5603

3,51

-84,07760

9,97980

15,0

0,019

HEREDIA

5263

0,79

-84,09251

9,98086

15,0

0,004

HEREDIA

5368

2,86

-84,08238

9,99197

15,0

0,016

HEREDIA

22208

8,33

-84,09573

9,99315

15,0

0,046

SANTIAGO

SAN RAFAEL

HEREDIA

7535

1,52

-84,10192

10,00708

17,5

0,010

SAN MIGUEL

SANTO DOMINGO SANTO DOMINGO SANTO DOMINGO SAN ISIDRO

HEREDIA

6167

5,89

-84,05945

9,98454

15,0

0,032

HEREDIA

1617

1,16

-84,03057

10,00309

15,0

0,006

HEREDIA

2851

2,80

-84,03777

10,00549

15,0

0,015

HEREDIA

5630

11,39

-84,02253

10,03368

16,0

0,067

SANTO TOMAS SANTO DOMINGO SAN VICENTE SAN PABLO

PARACITO PARA SAN JOSE

Potencial (EJ/año)

10,00751

Radiación global (MJ/m².día) 18,0

-84,16221

9,99862

18,0

0,012

-84,15582

10,00739

18,0

0,018

-84,11825

9,99941

17,0

0,019

0,028

HEREDIA

6731

4,26

-84,10108

9,97422

17,0

0,026

ULLOA

SANTO DOMINGO HEREDIA

HEREDIA

6359

11,54

-84,13774

9,97668

16,0

0,067

SAN FRANCISCO

SAN ISIDRO

HEREDIA

4187

4,56

-84,06764

10,01130

15,5

0,026

SAN ISIDRO

SAN ISIDRO

HEREDIA

4974

2,65

-84,05516

10,01456

15,5

0,015

CAÐAS

CAÐAS

GUANACASTE

19622

193,52

-85,10589

10,44631

16,5

1,165

MOGOTE

BAGACES

GUANACASTE

3211

181,62

-85,27470

10,70151

9,5

0,630

CURUBANDE

LIBERIA

GUANACASTE

1978

80,95

-85,39275

10,73441

14,2

0,420

QUEBRADA GRANDE TRONADORA

TILARAN

GUANACASTE

2625

85,27

-84,88902

10,38244

8,5

0,265

TILARAN

GUANACASTE

1845

142,05

-84,85457

10,42114

14,5

0,752

LIBANO

TILARAN

GUANACASTE

845

72,01

-84,97536

10,41157

15,5

0,407

SANTA ROSA

TILARAN

GUANACASTE

1787

71,17

-84,99840

10,50829

13,0

0,338

TIERRAS MORENAS TILARAN

TILARAN

GUANACASTE

1183

83,55

-84,98989

10,58922

11,5

0,351

TILARAN

GUANACASTE

7902

139,38

-84,94811

10,48195

15,5

0,789

ARENAL

TILARAN

GUANACASTE

2022

73,88

-84,87083

10,53019

15,5

0,418

SIERRA

ABANGARES

GUANACASTE

2411

111,75

-84,89454

10,32805

13,0

0,530

SAN JUAN

ABANGARES

GUANACASTE

1333

107,51

-84,93277

10,22411

18,7

0,734

JUNTAS

ABANGARES

GUANACASTE

8948

228,89

-85,02516

10,24010

16,0

1,337

COLORADO

ABANGARES

GUANACASTE

4290

198,16

-85,12747

10,21500

17,8

1,287

SAN MIGUEL

CAÐAS

GUANACASTE

1490

120,98

-85,05127

10,34432

17,4

0,768

QUEBRADA HONDA POROZAL

NICOYA

GUANACASTE

2368

109,88

-85,29302

10,18711

18,5

0,742

CAÐAS

GUANACASTE

762

110,93

-85,17779

10,26960

18,0

0,729

BEBEDERO

CAÐAS

GUANACASTE

2349

58,39

-85,15717

10,37657

18,0

0,384

RIO NARANJO

BAGACES

GUANACASTE

1060

44,05

-85,10003

10,66311

9,8

0,158

SANTA ROSA

55

Tabla 8g. Continuación). Valores diarios medios anuales de la radiación solar global y el potencial total por distrito en Costa Rica. Distrito

Cantón

Provincia

Población

Area (Km²)

Longitud (W)

Latitud (N)

Potencial (EJ/año)

10,59434

Radiación global (MJ/m².día) 17,2

PALMIRA

CAÐAS

BOLSON

SANTA CRUZ

GUANACASTE

874

204,11

-85,08543

GUANACASTE

1651

-85,46202

10,34833

18,0

FILADELFIA

32,52

CARRILLO

GUANACASTE

7451

125,21

0,214

-85,47416

10,42075

17,0

DIRIA

SANTA CRUZ

GUANACASTE

3323

66,14

0,777

-85,52363

10,28460

18,0

0,435

BELEN

CARRILLO

GUANACASTE

6304

CARTAGENA

SANTA CRUZ

GUANACASTE

3235

181,41

-85,56624

10,40671

18,5

1,225

72,61

-85,68180

10,36578

18,7

PALMIRA

CARRILLO

GUANACASTE

0,496

4182

31,55

-85,59050

10,54633

18,0

SARDINAL

CARRILLO

0,207

GUANACASTE

4377

261,70

-85,69747

10,53554

18,0

TAMARINDO

1,719

SANTA CRUZ

GUANACASTE

3812

125,89

-85,79964

10,29339

19,0

0,873

CABO VELAS

SANTA CRUZ

GUANACASTE

2482

74,02

-85,82169

10,37807

19,0

0,513

TEMPATE

SANTA CRUZ

GUANACASTE

3602

140,18

-85,74629

10,39633

18,5

0,947

GARITA

LA CRUZ

GUANACASTE

1611

272,93

-85,51337

11,07013

16,8

1,674

BELEN DE NOSARITA SANTA RITA

NICOYA

GUANACASTE

2177

122,89

-85,52615

10,00044

18,8

0,843

NANDAYURE

GUANACASTE

1376

51,15

-85,28365

10,04096

18,3

0,342

PORVENIR

NANDAYURE

GUANACASTE

962

40,08

-85,29790

9,91964

18,3

0,268

CARMONA

NANDAYURE

GUANACASTE

84

31,79

-85,25898

9,99325

18,2

0,211

SAN PABLO

NANDAYURE

GUANACASTE

1852

77,82

-85,20035

10,02189

18,2

0,517

SANTA CECILIA

LA CRUZ

GUANACASTE

5553

258,50

-85,40484

11,03253

16,0

1,510

MAYORGA

LIBERIA

GUANACASTE

1340

227,27

-85,47225

10,85034

15,4

1,277

LA CRUZ

LA CRUZ

GUANACASTE

8206

346,69

-85,64227

11,08492

18,2

2,303

SANTA ELENA

LA CRUZ

GUANACASTE

1953

510,31

-85,70643

10,89403

18,5

3,446

NACASCOLO

LIBERIA

GUANACASTE

1774

327,53

-85,61382

10,69988

18,2

2,176

CAÐAS DULCES

LIBERIA

GUANACASTE

2689

243,27

-85,45826

10,74715

16,5

1,465

LIBERIA

LIBERIA

GUANACASTE

42276

563,75

-85,43892

10,61641

13,0

2,675

BAGACES

BAGACES

GUANACASTE

36

888,35

-85,29444

10,44842

16,0

5,188

BEJUCO

NANDAYURE

GUANACASTE

2566

262,25

-85,30299

9,82782

18,3

1,752

ZAPOTAL

NANDAYURE

GUANACASTE

227

105,43

-85,32464

9,93648

18,4

0,708

SAMARA

NICOYA

GUANACASTE

2768

109,11

-85,55177

9,91318

18,8

0,749

NOSARA

NICOYA

GUANACASTE

3083

134,79

-85,63298

9,97949

19,0

0,935

CUAJINIQUIL

SANTA CRUZ

GUANACASTE

1466

218,49

-85,70030

10,06303

19,0

1,515

VEINTISIETE DE ABRIL NICOYA

SANTA CRUZ

GUANACASTE

5094

302,63

-85,73205

10,21776

19,0

2,099

NICOYA

GUANACASTE

1159

310,78

-85,48706

10,10772

18,8

2,133

SANTA CRUZ

SANTA CRUZ

GUANACASTE

18245

288,88

-85,61481

10,21590

19,0

2,003

MANSION

NICOYA

GUANACASTE

4710

211,45

-85,30511

10,12180

18,5

1,428

SAN ANTONIO

NICOYA

GUANACASTE

6754

338,75

-85,38105

10,25486

18,5

2,287

FORTUNA

BAGACES

GUANACASTE

3100

163,64

-85,17871

10,64211

18,0

1,075

PUERTO CARRILLO MONTE ROMO

HOJANCHA

GUANACASTE

1347

78,99

-85,44484

9,93155

18,6

0,536

HOJANCHA

GUANACASTE

773

75,25

-85,39092

9,96582

18,5

0,508

HUACAS

HOJANCHA

GUANACASTE

794

31,63

-85,36114

10,03706

18,5

0,214

HOJANCHA

HOJANCHA

GUANACASTE

1769

76,68

-85,42797

10,04880

18,6

0,521

TRES RIOS

LA UNION

CARTAGO

10179

2,16

-83,98849

9,90803

16,0

0,013

1,281

56 Tabla 8h. Continuación). Valores diarios medios anuales de la radiación solar global y el potencial total por distrito en Costa Rica. Distrito

Cantón

Provincia

Población

Area (Km²)

Longitud (W)

SAN RAFAEL

LA UNION

CARTAGO

12016

9,59

-83,97150

DULCE NOMBRE

LA UNION

CARTAGO

7010

8,46

-83,97169

SAN RAMON

LA UNION

CARTAGO

5105

3,58

CONCEPCION

LA UNION

CARTAGO

14043

3,82

SAN RAFAEL

OREAMUNO

CARTAGO

25265

CARMEN

CARTAGO

CARTAGO

16388

ORIENTAL

CARTAGO

CARTAGO

OCCIDENTAL

CARTAGO

TEJAR

EL GUARCO

GUADALUPE o ARENILLA SAN NICOLAS SAN DIEGO RIO AZUL

Latitud (N)

Potencial (EJ/año)

9,90431

Radiación global (MJ/m².día) 16,0

9,93342

16,0

0,049

-83,99042

9,93845

16,0

0,021

-83,99313

9,92467

16,0

0,022

10,34

-83,89711

9,87140

16,0

0,060

4,35

-83,91728

9,88259

16,0

0,025

12648

2,04

-83,91713

9,86171

16,0

0,012

CARTAGO

11418

2,00

-83,92938

9,86367

16,0

0,012

CARTAGO

19801

6,15

-83,95329

9,84449

15,5

0,035

CARTAGO

CARTAGO

13325

13,32

-83,95892

9,86641

15,2

0,074

CARTAGO

CARTAGO

4800

29,33

-83,94657

9,89786

16,0

0,171

LA UNION

CARTAGO

18761

7,89

-83,99653

9,89312

15,0

0,043

LA UNION

CARTAGO

10588

5,09

-84,02083

9,88786

13,8

0,026

SAN JUAN

LA UNION

CARTAGO

10260

3,89

-84,00864

9,91190

14,0

0,020

CORRALILLO

CARTAGO

CARTAGO

9946

32,65

-84,05192

9,79107

13,5

0,161

PATIO DE AGUA

EL GUARCO

CARTAGO

545

11,00

-84,01132

9,79099

12,8

0,051

TOBOSI

EL GUARCO

CARTAGO

5976

19,81

-83,99452

9,81841

10,8

0,078

QUEBRADILLA

CARTAGO

CARTAGO

30

18,86

-84,00465

9,85110

13,5

0,093

SAN ISIDRO

EL GUARCO

CARTAGO

6564

135,96

-83,89302

9,72711

11,0

0,546

CIPRESES

OREAMUNO

CARTAGO

3097

9,32

-83,84374

9,89505

9,0

0,031

COT

OREAMUNO

CARTAGO

8429

15,02

-83,86959

9,88976

16,0

0,088

POTRERO CERRADO TIERRA BLANCA

OREAMUNO

CARTAGO

2286

18,12

-83,87728

9,93171

16,0

0,106

CARTAGO

CARTAGO

4791

12,78

-83,89306

9,93042

16,0

0,075

LLANO GRANDE

CARTAGO

CARTAGO

506

30,24

-83,92050

9,93417

16,0

0,177

PERALTA

TURRIALBA

CARTAGO

549

9,53

-83,62396

9,96849

12,0

0,042

SANTA TERESITA SANTA CRUZ

TURRIALBA

CARTAGO

5258

59,96

-83,67330

9,98930

13,0

0,285

TURRIALBA

CARTAGO

3578

124,91

-83,75555

10,01509

14,4

0,657

SANTA ROSA

TURRIALBA

CARTAGO

5048

22,21

-83,72113

9,94144

15,5

0,126

CERVANTES

ALVARADO

CARTAGO

4998

15,11

-83,80937

9,89816

16,0

0,088

CAPELLADES

ALVARADO

CARTAGO

2379

34,43

-83,79642

9,95577

15,5

0,195

PACAYAS

ALVARADO

CARTAGO

5703

29,64

-83,81974

9,93877

16,0

0,173

SANTA ROSA

OREAMUNO

CARTAGO

2667

149,11

-83,87573

10,02727

15,2

0,827

PAVONES

TURRIALBA

CARTAGO

4690

42,04

-83,61542

9,91573

13,0

0,199

TUIS

TURRIALBA

CARTAGO

2669

39,05

-83,56349

9,84776

10,0

0,143

SANTIAGO

PARAISO

CARTAGO

1590

25,39

-83,80832

9,87122

16,0

0,148

CACHI

PARAISO

CARTAGO

5425

41,33

-83,80282

9,83564

16,0

0,241

TUCURRIQUE

JIMENEZ

CARTAGO

4470

33,45

-83,73302

9,84799

16,0

0,195

PEJIBAYE

JIMENEZ

CARTAGO

3385

174,09

-83,69407

9,77573

14,5

0,921

OROSI

PARAISO

CARTAGO

9543

377,09

-83,75264

9,68820

15,0

2,065

AGUA CALIENTE O SAN FRANCISCO DULCE NOMBRE

CARTAGO

CARTAGO

31240

98,82

-83,86163

9,73172

15,0

0,541

CARTAGO

CARTAGO

6759

33,18

-83,85035

9,73252

13,0

0,157

0,056

57 Tabla 8i Continuación). Valores diarios medios anuales de la radiación solar global y el potencial total por distrito en Costa Rica. Distrito

Cantón

Provincia

Población

Area (Km²)

Longitud (W)

Latitud (N)

JUAN VIÐAS

JIMENEZ

DELICIAS

UPALA

BIJAGUA AGUAS CLARAS DOS RIOS

Potencial (EJ/año)

9,90325

Radiación global (MJ/m².día) 16,0

CARTAGO

6650

43,53

-83,74563

ALAJUELA

3725

-85,06377

10,96428

14,5

98,98

UPALA

ALAJUELA

4231

185,75

0,524

-85,04873

10,74800

16,0

UPALA

ALAJUELA

4972

409,04

1,085

-85,24200

10,86615

11,5

1,717

0,254

UPALA

ALAJUELA

2878

217,28

-85,35594

10,93603

14,5

1,150

SAN JOSE O PIZOTE YOLILLAL

UPALA

ALAJUELA

6971

286,08

-85,19010

10,94820

13,6

1,420

UPALA

ALAJUELA

2992

140,38

-84,94048

10,90192

13,5

0,692

UPALA

UPALA

ALAJUELA

13030

253,63

-85,02029

10,86678

11,0

1,018

CAÐO NEGRO

LOS CHILES

ALAJUELA

1620

301,19

-84,80781

10,92758

10,8

1,187

BUENAVISTA

GUATUSO

ALAJUELA

6086

265,67

-84,87904

10,76079

8,5

0,824

LOS CHILES

LOS CHILES

ALAJUELA

10657

504,31

-84,60101

10,96524

12,5

2,301

EL AMPARO

LOS CHILES

ALAJUELA

5700

313,41

-84,65972

10,83571

11,0

1,258

COTE

GUATUSO

ALAJUELA

992

183,69

-84,91480

10,61848

9,0

0,603

VENADO

ALAJUELA

1673

169,64

-84,77406

10,56998

13,0

0,805

SAN RAFAEL

SAN CARLOS GUATUSO

ALAJUELA

7174

304,02

-84,81895

10,67993

8,0

0,888

SAN JORGE

LOS CHILES

ALAJUELA

1365

214,46

-84,63254

10,71230

10,7

0,838

MONTERREY

SAN CARLOS SAN CARLOS SAN RAMON SAN CARLOS SAN MATEO

ALAJUELA

202

220,10

-84,62515

10,57810

13,0

1,044

ALAJUELA

10782

229,63

-84,71269

10,45081

14,0

1,173

ALAJUELA

7280

247,51

-84,67133

10,36412

4,0

0,361

ALAJUELA

5914

55,91

-84,58481

10,35612

13,0

0,265

ALAJUELA

896

20,06

-84,48411

9,96514

10,8

0,079

FORTUNA PEÐAS BLANCAS TIGRA DESMONTE HACIENDA VIEJA OROTINA

OROTINA

ALAJUELA

925

16,84

-84,49047

9,92432

11,0

0,068

OROTINA

ALAJUELA

8226

21,52

-84,52679

9,90364

12,0

0,094

MASTATE

OROTINA

ALAJUELA

1759

9,55

-84,56103

9,91786

13,0

0,045

SAN MATEO

SAN MATEO

ALAJUELA

2604

64,97

-84,54000

9,96877

10,5

0,249

JESUS MARIA

SAN MATEO

ALAJUELA

2126

39,91

-84,61521

9,94778

11,0

0,160

CEIBA

OROTINA

ALAJUELA

1581

60,32

-84,63181

9,89936

12,5

0,275

COYOLAR

OROTINA

ALAJUELA

4359

36,46

-84,57900

9,87585

12,0

0,160

TURRUCARES

ALAJUELA

ALAJUELA

6565

35,91

-84,32467

9,94339

17,5

0,229

CONCEPCION

ATENAS

ALAJUELA

3225

21,79

-84,37309

9,95767

11,0

0,087

MERCEDES

ATENAS

ALAJUELA

2952

7,81

-84,40081

9,98777

11,0

0,031

ATENAS

ATENAS

ALAJUELA

7764

9,76

-84,37019

9,98018

11,0

0,039

GARITA

ALAJUELA

ALAJUELA

7425

33,69

-84,30798

9,99066

17,0

0,209

SAN JOSE

ATENAS

ALAJUELA

1824

13,58

-84,40698

10,01692

11,0

0,055

SAN ISIDRO

ATENAS

ALAJUELA

2631

14,44

-84,43159

9,99630

16,0

0,084

SAN ANTONIO SAN JOSE

ALAJUELA

ALAJUELA

24264

8,81

-84,24835

9,98622

18,0

0,058

ALAJUELA

ALAJUELA

38405

14,66

-84,24597

10,00543

18,0

0,096

TAMBOR

ALAJUELA

ALAJUELA

10109

13,96

-84,25160

10,02975

18,0

0,092

CARRILLOS

POAS

ALAJUELA

7370

10,10

-84,27629

10,03731

18,0

0,066

TACARES

GRECIA

ALAJUELA

7540

24,79

-84,31350

10,03103

18,0

0,163

PUENTE DE PIEDRA

GRECIA

ALAJUELA

10303

22,94

-84,33488

10,03071

17,0

0,142

58

Tabla 8j Continuación). Valores diarios medios anuales de la radiación solar global y el potencial total por distrito en Costa Rica. Distrito

Cantón

Provincia

Población

Area (Km²)

Longitud (W)

Latitud (N)

Potencial (EJ/año)

10,01715

Radiación global (MJ/m².día) 14,0

SANTA EULALIA

ATENAS

GRECIA

GRECIA

ALAJUELA

1853

14,61

-84,37542

ALAJUELA

14812

7,52

-84,31527

10,07026

17,0

ROSARIO

NARANJO

ALAJUELA

3408

0,047

-84,38651

10,04599

15,5

17,20

GRANJA

PALMARES

ALAJUELA

3382

4,37

0,097

-84,45040

10,05741

12,0

ESQUIPULAS

PALMARES

ALAJUELA

4065

0,019

5,44

-84,42003

10,05877

12,0

0,024

PALMARES

PALMARES

ALAJUELA

ZARAGOZA

PALMARES

ALAJUELA

4137

1,17

-84,43467

10,05660

12,0

0,005

8284

8,41

-84,45858

10,03521

12,0

CANDELARIA

PALMARES

0,037

ALAJUELA

1952

4,46

-84,42216

10,02736

11,0

SANTIAGO

0,018

PALMARES

ALAJUELA

2851

8,02

-84,45016

10,02283

13,0

0,038

SAN RAFAEL

SAN RAMON

ALAJUELA

9142

30,81

-84,47684

10,03276

10,5

0,118

SAN RAMON

SAN RAMON

ALAJUELA

9705

1,27

-84,47153

10,08863

12,5

0,006

SANTIAGO

SAN RAMON

ALAJUELA

4587

61,19

-84,54333

10,03928

9,8

0,219

PIEDADES NORTE ZAPOTAL

SAN RAMON

ALAJUELA

8193

47,22

-84,51743

10,14118

11,5

0,198

SAN RAMON

ALAJUELA

478

67,28

-84,63779

10,13575

8,0

0,196

PIEDADES SUR

SAN RAMON

ALAJUELA

3724

116,37

-84,57106

10,09929

9,5

0,404

SAN ISIDRO

SAN RAMON

ALAJUELA

4229

8,65

-84,45123

10,08498

12,0

0,038

SAN JUAN

SAN RAMON

ALAJUELA

10302

5,12

-84,46356

10,10703

12,0

0,022

BUENOS AIRES

PALMARES

ALAJUELA

7830

6,95

-84,43349

10,07210

12,0

0,030

SAN JOSE

NARANJO

ALAJUELA

2390

20,88

-84,40715

10,15148

11,0

0,084

SAN JUAN

NARANJO

ALAJUELA

2723

6,73

-84,42657

10,11975

13,0

0,032

CONCEPCION

SAN RAMON

ALAJUELA

1989

9,54

-84,43515

10,12806

15,0

0,052

VOLIO

SAN RAMON

ALAJUELA

1774

20,51

-84,45144

10,15287

13,5

0,101

GUADALUPE

ALFARO RUIZ

ALAJUELA

868

22,67

-84,44019

10,19066

13,5

0,112

ANGELES

SAN RAMON

ALAJUELA

3125

390,30

-84,61411

10,23865

8,0

1,140

LAGUNA

ALFARO RUIZ

ALAJUELA

1745

23,24

-84,45325

10,22022

14,5

0,123

TAPEZCO

ALFARO RUIZ

ALAJUELA

994

6,31

-84,40871

10,22005

15,0

0,035

ZAPOTE

ALFARO RUIZ

ALAJUELA

24

45,03

-84,46101

10,24417

15,2

0,250

BUENAVISTA

SAN CARLOS

ALAJUELA

363

26,07

-84,47714

10,28367

15,0

0,143

SAN RAFAEL

ALAJUELA

ALAJUELA

21565

19,34

-84,22419

9,96113

18,0

0,127

GUACIMA

ALAJUELA

ALAJUELA

9097

28,17

-84,26084

9,96241

18,0

0,185

RIO SEGUNDO

ALAJUELA

ALAJUELA

10978

5,42

-84,19554

10,00260

18,0

0,036

DESAMPARADOS

ALAJUELA

ALAJUELA

24549

13,08

-84,18938

10,03308

18,0

0,086

ALAJUELA

ALAJUELA

ALAJUELA

8934

9,02

-84,20638

10,02847

18,0

0,059

CARRIZAL

ALAJUELA

ALAJUELA

7241

16,04

-84,17841

10,08867

17,0

0,100

SAN PEDRO

POAS

ALAJUELA

7227

13,55

-84,24152

10,08331

17,5

0,087

SAN RAFAEL

POAS

ALAJUELA

5614

14,22

-84,25876

10,09937

17,0

0,088

SAN JOSE

GRECIA

ALAJUELA

6848

12,29

-84,27637

10,10005

17,0

0,076

QUESADA

SAN CARLOS

ALAJUELA

39299

143,74

-84,41941

10,34490

15,0

0,787

BRISAS

ALFARO RUIZ

ALAJUELA

2109

17,97

-84,38777

10,24402

14,0

0,092

ZARCERO

ALFARO RUIZ

ALAJUELA

4039

11,85

-84,37709

10,18932

16,0

0,069

PALMIRA

ALFARO RUIZ

ALAJUELA

1420

30,55

-84,35228

10,20899

15,0

0,167

0,075

59 Tabla 8k. Continuación). Valores diarios medios anuales de la radiación solar global y el potencial total por distrito en Costa Rica. Distrito

Cantón

Provincia

Población

Area (Km²)

Longitud (W)

Latitud (N)

Potencial (EJ/año)

10,14503

Radiación global (MJ/m².día) 16,0

CIRRI SUR

NARANJO

ALAJUELA

1806

SAN JERONIMO

32,00

-84,36527

NARANJO

ALAJUELA

3015

9,13

-84,35418

10,12925

16,0

RODRIGUEZ

ALAJUELA

1900

7,18

NARANJO

VALVERDE VEGA NARANJO

0,053

-84,34989

10,11863

16,0

0,042

ALAJUELA

19957

SAN MIGUEL

NARANJO

ALAJUELA

4065

25,29

-84,40276

10,10154

15,0

0,138

15,66

-84,39280

10,06511

15,0

SARCHI SUR

ALAJUELA

4648

SAN ROQUE

VALVERDE VEGA GRECIA

0,086

6,25

-84,34597

10,07551

15,0

0,034

ALAJUELA

9853

26,85

-84,30241

10,10932

17,0

BOLIVAR

GRECIA

0,167

ALAJUELA

6975

30,67

-84,29087

10,13377

16,0

SAN PEDRO

0,179

ALAJUELA

3553

11,03

-84,32213

10,13820

12,0

0,048

ALAJUELA

6866

21,22

-84,33735

10,12686

16,0

0,124

SAN ISIDRO

VALVERDE VEGA VALVERDE VEGA GRECIA

ALAJUELA

5821

17,02

-84,27253

10,13273

16,0

0,099

SAN JUAN

POAS

ALAJUELA

4294

16,37

-84,24137

10,13656

16,0

0,096

SABANA REDONDA

POAS

ALAJUELA

2517

20,15

-84,21545

10,15057

13,0

0,096

SABANILLA

ALAJUELA

ALAJUELA

9146

43,07

-84,20064

10,11824

17,0

0,267

ALFARO

SAN RAMON

ALAJUELA

5376

17,94

-84,50469

10,09069

11,0

0,072

TORO AMARILLO

ALAJUELA

317

91,15

-84,29254

10,22386

9,0

0,299

VENECIA

VALVERDE VEGA SAN CARLOS

ALAJUELA

7951

132,29

-84,28814

10,33736

14,0

0,676

PALMERA

SAN CARLOS

ALAJUELA

5002

100,56

-84,36852

10,36715

14,0

0,514

PITAL

SAN CARLOS

ALAJUELA

13311

380,20

-84,24886

10,60416

15,0

2,082

FLORENCIA

SAN CARLOS

ALAJUELA

13592

198,68

-84,48293

10,36842

15,0

1,088

SAN ISIDRO

ALAJUELA

ALAJUELA

17364

35,93

-84,19757

10,09279

17,5

0,230

CUTRIS

SAN CARLOS

ALAJUELA

7928

847,73

-84,36418

10,69518

15,4

4,765

POCOSOL

SAN CARLOS

ALAJUELA

12133

661,56

-84,45735

10,75251

14,0

3,381

AGUAS ZARCAS

SAN CARLOS

ALAJUELA

15334

186,06

-84,32675

10,42008

15,0

1,019

PITAHAYA

PUNTARENAS

PUNTARENAS

1745

109,83

-84,83961

10,04576

13,5

0,541

CUREÐA

SARAPIQUI

HEREDIA

717

370,18

-84,04971

10,68490

17,0

2,297

LLANURAS DE GASPAR RIO CUARTO

SARAPIQUI

HEREDIA

640

268,98

-83,82963

10,67802

17,0

1,669

GRECIA

ALAJUELA

16

255,01

-84,21520

10,41097

15,5

1,443

SARAPIQUI

ALAJUELA

ALAJUELA

2241

113,99

-84,18010

10,29782

13,5

0,562

VARABLANCA

HEREDIA

HEREDIA

285

258,19

-84,03974

10,17895

13,0

1,225

CHACARITA

PUNTARENAS

PUNTARENAS

17852

4,90

-84,77241

9,98549

12,0

0,021

BARRANCA

PUNTARENAS

PUNTARENAS

29754

36,10

-84,71352

10,00219

12,0

0,158

EL ROBLE

PUNTARENAS

PUNTARENAS

11901

8,01

-84,74593

9,97833

12,0

0,035

ASERRI

ASERRI

SAN JOSE

20049

15,10

-84,10865

9,85485

13,8

0,076

SALITRILLOS

ASERRI

SAN JOSE

12539

14,40

-84,08541

9,84797

13,5

0,071

COLIMA

TIBAS

SAN JOSE

3018

2,06

-84,09076

9,95847

13,8

0,010

CINCO ESQUINAS

TIBAS

SAN JOSE

6530

0,71

-84,08492

9,94718

14,0

0,004

PUERTO VIEJO

SARAPIQUI

HEREDIA

20769

429,38

-83,95694

10,57487

17,0

2,664

LA VIRGEN

SARAPIQUI

HEREDIA

8446

513,57

-84,07844

10,43547

14,5

2,718

TRES EQUIS

TURRIALBA

CARTAGO

1606

37,26

-83,57606

9,94969

7,0

0,095

TAYUTIC

TURRIALBA

CARTAGO

3693

74,57

-83,54719

9,81459

11,0

0,299

SARCHI NORTE

0,187

60 Tabla 8l. Continuación). Valores diarios medios anuales de la radiación solar global y el potencial total por distrito en Costa Rica. Distrito

Cantón

Provincia

Población

Area (Km²)

Longitud (W)

Latitud (N)

Potencial (EJ/año)

9,76915

Radiación global (MJ/m².día) 14,0

LA SUIZA

TURRIALBA

TURRIALBA

TURRIALBA

CARTAGO

7479

159,85

-83,60938

CARTAGO

26666

56,08

-83,68266

9,89092

15,0

0,307

LA ISABEL SAN JUAN DE MATA

TURRIALBA

CARTAGO

6666

20,01

TURRUBARES

SAN JOSE

2203

86,18

-83,66212

9,92931

15,0

0,110

-84,52880

9,83460

12,0

CARARA

TURRUBARES

SAN JOSE

551

0,377

220,72

-84,53107

9,68412

15,0

LOS GUIDOS

DESAMPARADOS

SAN JOSE

13484

1,208

3,04

-84,05016

9,87189

13,2

PATARRA

DESAMPARADOS

SAN JOSE

0,015

26059

16,04

-84,02634

9,86490

13,5

ACAPULCO

PUNTARENAS

0,079

PUNTARENAS

831

110,69

-84,81294

10,17314

10,0

ARANCIBIA

0,404

PUNTARENAS

PUNTARENAS

1445

45,31

-84,71512

10,22625

6,2

VOLCAN

0,103

BUENOS AIRES

PUNTARENAS

5655

187,40

-83,46430

9,24845

15,0

1,026

BUENOS AIRES

BUENOS AIRES

PUNTARENAS

16965

555,62

-83,28452

9,19639

16,0

3,245

BRUNKA

BUENOS AIRES

PUNTARENAS

3085

162,75

-83,38059

9,22977

15,0

0,891

JESUS

ATENAS

ALAJUELA

2651

17,92

-84,45722

9,95755

11,0

0,072

ESCOBAL

ATENAS

ALAJUELA

1136

26,55

-84,42789

9,94605

11,0

0,107

TELIRE

TALAMANCA

LIMON

6682

2230,97

-83,16734

9,37576

16,0

13,029

BRATSI

TALAMANCA

LIMON

4849

181,24

-82,97423

9,61248

15,8

1,045

CAHUITA

TALAMANCA

LIMON

5829

234,61

-82,84730

9,68119

15,5

1,327

PARAISO

PARAISO

CARTAGO

16500

27,13

-83,84927

9,84448

16,0

0,158

LLANOS DE SANTA LUCIA CHIRRIPO

PARAISO

CARTAGO

13500

6,41

-83,88304

9,84911

16,0

0,037

TURRIALBA

CARTAGO

3642

941,80

-83,47713

9,73481

12,5

4,297

SIXAOLA

TALAMANCA

LIMON

11139

170,14

-82,67231

9,55920

15,5

0,963

0,817

61

20

Radiación solar (MJ/m².día)

18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000

Población Figura 22. Relación entre la radiación solar global y la población de cada distrito.

La Figura 22 muestra la relación entre la radiación solar y número de habitantes de cada población actualizado hasta la fecha. La línea de mejor ajuste muestra una tendencia positiva entre la entre la población y la radiación solar. La conclusión más importante de este gráfico es que los distritos con mayor población del país tienen radiaciones cercanas al promedio nacional. Esta información es importante a la hora de valorar la funcionalidad de los sistemas solares a utilizarse en cada distrito, en lo que se refiere a costos de instalación, mantenimiento y viabilidad. La Tabla 9 muestra el potencial fotovoltaico nacional fotovoltaico de generación eléctrica de acuerdo a la población (serie proyectada por distrito del 2006 al 2015 en MWh y TJ). En los cálculos se hicieron los siguientes supuestos: 1 panel por vivienda, de 1 m2, y una eficiencia de 12%, así como la radiación solar que incide en él, considerando una ocupación de 3,8 personas por vivienda (estimado a partir de los datos del INEC 2005). Los cálculos de estos valores están registrados en la hoja electrónica Excel.

62

Tabla 9. Potencial nacional fotovoltaico de generación eléctrica de acuerdo a la población proyectada del 2006 al 2015. Año

Potencial (TJ/año)

2006

700

Potencial (MWh/año) x105 1,94

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

712 724 736 747 758 769 780 790 801

1,97 2,01 2,04 2,07 2,10 2,13 2,16 2,19 2,22

La Tabla 10 muestra los valores del potencial nacional de calentamiento de agua (serie proyectada del 2006 al 2015 en TJ. Se utilizaron los siguientes supuestos: 1 colector de 2.1 m2, con una eficiencia del 70% con una ocupación por vivienda de 3.8 personas. Tabla 10. Potencial nacional de calentamiento de agua solar de acuerdo a la población proyectada 2006 al 2015. Año

Potencial (TJ/año)

2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

8575 8724 8869 9011 9150 9287 9421 9553 9682 9807

63

Los cálculos asociados a las tablas 8 a 10 están mostrados en los archivos de las hojas electrónicas Excel.

4.4

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

A pesar de que Costa Rica hay montañas que cubren más de la mitad del territorio terrestre e influyen en cierto grado en la disminución de la intensidad solar, en ciertas horas del día (antes de las 9 a.m. y después de la 3 p.m.) en las tierras más bajas. Sin embargo, por su localización geográfica el país presenta un potencial teórico alto de energía total. Por eso es importante conocer cuantitativamente los valores radiación solar en diferentes regiones del país si se pretende evaluar el potencial de cualquier equipo que utiliza la radiación solar (colectores planos, colectores parabólicos, celdas fotovoltaicos, actividades agrícolas y turísticas, etc.) La importancia de este trabajo se debe al hecho de que nuestro medio está actualmente siendo objeto de las aplicaciones cada vez más generalizadas de la radiación solar, en gran parte debido a la escasez y carestía de los combustibles. Basado en lo anterior, los datos de radiación solar son de un uso significativo en la estimación del rendimiento de cualquier equipo que utiliza la energía solar. El propósito de este estudio de corregir y completar los datos existentes utilizando diferentes métodos nos permite obtener una base de datos confiables. La radiación solar fue la variable principal en este estudio; sin embargo en las zonas no cubiertas por los radiómetros del IMN o del ICE se hicieron estimaciones a partir de datos de brillo solar como variable independiente. Como se muestran en las tablas 2 y 3 existen muchas limitantes en las fuentes de información, por cuando las estaciones que actualmente se encuentran en funcionamiento por el ICE y el IMN son muy pocas para la gran variabilidad climática que presenta el país, especialmente la nubosidad. Esta deficiencia en las zonas no cubiertas por ninguna institución se puede corregir con el uso apropiado del número de horas de brillo solar. Para mejorar la estimación obviamente se requerirá más estaciones y mayor periodicidad en las mediciones. Como se mencionó previamente los lugares del país donde se han realizado pocas o ninguna medición de radiación solar global; los cuales son la sección sur de la Península de Nicoya, la Cordillera de Talamanca, sobre todo en la región sur y Atlántica; la parte norte del país colindante con Nicaragua; y al Sur, la Cuenca del río Coto, Colorado y Punta Burica. Este déficit en los datos de radiación solar de la red observacional del país, puede corregirse, interpolando la información disponible entre las estaciones cercanas con el método geoestadístico “kriging”.

64 Los valores que se presentan en este trabajo serán en general lo suficientemente precisos para el diseño del un sistema solar, particularmente para sistemas térmicos de baja temperatura y sistemas fotovoltaicos. Para sistemas más sofisticados (e.g., concentradores parabólicos) se requieren mediciones adicionales. Se recomienda principalmente al Instituto Meteorológico Nacional y al Instituto Costarricense de Electricidad ampliar la red solarimétrica del país, con piranómetros que sean más precisos y sofisticados en su tecnología, en cuanto a la adquisición de datos remotos, especialmente en lugares poblados donde raramente o nunca se han hecho mediciones directas, esto permitiría valorar con mejor criterio el potencial de cualquier equipo que utiliza la energía solar en e país. También sería aconsejable lograr la coordinación de las actividades de mediciones experimentales con las instituciones interesadas (Instituto Meteorológico Nacional (IMN), Instituto Costarricense de Electricidad (ICE), la Universidad Nacional (UNA), la Universidad de Costa Rica (UCR), el Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR), etc.) para mejorar la calidad de los datos y evitar así la dispersión o duplicación de esfuerzos. Existe suficiente información básica de la disponibilidad de radiación solar para iniciar la implementación de la utilización de la energía solar en ciertos distritos del país. Sin embargo, se requiere un esfuerzo sustancial para colectar los datos con más detalle, más preciso y más específico durante un período más prolongado en las áreas de interés en desarrollar estas tecnologías solares.

65

4.5

REFERENCIAS

Beyer, H., G. Czeplak, U. Terzenbach and L. Wald. 1997. Assessment of the method used to construct clearness index maps for the new European Solar Radiation Atlas. Solar Energy 61 (6): 389-397. Cooper, P. I. 1969. The absorption of solar radiation in solar stills. Solar Energy 12,3. Castro, V. 1987. Radiación solar global en Costa Rica. Ministerio de Agricultura y Ganadería. Instituto Meteorológico Nacional. Nota de investigación (6): 31 pp. ICE. 1984. Non Convencional Energy Sources, Vol. II – Solar Energy. Estudio realizado por Electrowatt, Zurich, Switzerland. Joumel A. and C. Huijibregts. 1978. Mining Geostatistics Academic Press, London. Page, J. K. 1964. Estimation of monthly mean values of daily total short wave radiation on vertical and inclined surfaces from sunshine records for radiation 40ºN – 40ºS. Proc. U.N. Conf. New Sources Energy 4, 378. Wright J. 1981. Estimación de la radiación solar en Costa Rica utilizando horas de sol y otros datos meteorológicos. Tesis calificatoria para el grado de Licenciatura, Universidad de Costa Rica. Wright J. 1988a. Aplicaciones del modelo atmosférico de Barbaro et al. para la estimación de la radiación solar directa y difusa en Costa Rica. Ciencia y Tecnología 12 (1-2): 89-108. Wright J. 1988b. Estimación de los promedios diarios y mensuales de la radiación difusa sobre un plano horizontal en Alajuela, Costa Rica. UNICIENCIA 5(1-2): 39-46. Wright J. 2001. Correlaciones de la fracción difusa. Top. Meteoro. Oceanog., 8(1): 15-18. Wright J. 2002. Mapas de radiación solar en Costa Rica. Top. Meteoro. Oceanog., 9(2): 79-87.