https://doi.org/10.61286/e-rms.v4i.270 Artículo Original
Viabilidad económica y técnica de paneles solares en una institución de educación superior
Economic and technical feasibility of solar panels in a higher education institution
René, Ramírez
Fernández1
; Juan Carlos,
Miranda-Passo1
; John Paul, Zavala
Torres2 ![]()
(1) Corporación Universitaria Americana, Barranquilla, Colombia.
(2) Universidad Instituto Tecnológico Superior del Oriente del Estado de Hidalgo (ITESA), Hidalgo, México.
Introducción: En los últimos años, el cambio climático y sus devastadoras consecuencias para la humanidad, junto con el impacto generado por el uso de fuentes de energía no renovables, han sido temas de creciente preocupación. La Academia debe jugar un rol fundamental en el desarrollo de proyectos que permitan una transición viable tecnológica y económicamente. Objetivo: El objetivo de este estudio es desarrollar una evaluación de factibilidad económica y técnica para sustituir parcialmente el consumo eléctrico en las instalaciones de la Corporación Universitaria Americana. Metodología: Este estudio se fundamenta en una revisión bibliográfica exhaustiva y en un análisis integral de factibilidad económica y técnica. Resultados: Según el diseño propuesto y validado mediante la simulación con el software PV System, el costo real para implementar la propuesta es de 20.257.390,00 COP (pesos colombianos). Conclusiones: Los resultados indican que, considerando la inversión inicial y el horario habitual de operación (generalmente cerrado los domingos), se puede calcular un ahorro anual de 7.971.732 COP (pesos colombianos), a la tarifa actual de energía. Esto sugiere que la inversión se amortizaría en un período de 3 años.
Palabras clave: gestión tecnológica, energía solar, simulación, factibilidad.
Key words: technology management, solar energy, simulation, feasibility.
Recibido/Received |
04-11-2025 |
Aprobado/Approved |
09-02-2026 |
Publicado/Published |
|
10-02-2026 |
La transición hacia matrices energéticas sostenibles constituye un imperativo global derivado de la crisis climática contemporánea y el agotamiento de los combustibles fósiles. Bajo este escenario, el equilibrio ecosistémico exige la adopción de fuentes de energía renovables que mitiguen el impacto antropogénico irreversible y reduzcan las emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera. La viabilidad de estos proyectos de transición debe sustentarse en una tríada analítica multidimensional: el estudio de mercado, la evaluación técnica y un análisis financiero riguroso que garantice que la migración tecnológica sea resiliente y económicamente operativa en el largo plazo (Vázquez-Villegas et al., 2023).
En este contexto, la energía fotovoltaica emerge como una solución tecnológica de gran proyección, pero su implementación exitosa en entornos académicos requiere una gestión social de las Tecnologías de Información y Comunicación (TIC) que involucre de manera integral a la comunidad universitaria (Bustinza Vargas, 2022). No se trata únicamente de la captación energética, sino de integrar estos avances en modelos de educación orientada socialmente que promuevan la sostenibilidad como un eje transversal en la formación de nuevos profesionales.
A nivel regional, Colombia posee una ventaja estratégica debido a su ubicación geográfica. Particularmente en Barranquilla, el aprovechamiento técnico del recurso favorece la reducción sustancial de los costos operativos en el sector educativo. Esta potencialidad requiere que las instituciones asuman liderazgos como gestores de la protección del entorno medioambiental, alineando sus políticas de ahorro con planes nacionales que fomenten la creación de competencias para el siglo XXI (Ministerio de Educación Nacional, 2016). La infraestructura urbana de la región Caribe se proyecta hoy como un nodo fundamental para la transición, donde la universidad actúa como un agente de cambio mediante la práctica profesional y el desarrollo humano (Mendivil Hernández & González Sánchez, 2024).
En lo que respecta a la selección tecnológica, la estabilidad del proyecto depende de una comunicación asertiva en el área institucional que permita coordinar los aspectos técnicos con los administrativos (Bohórquez Guamán et al., 2023). El uso de herramientas digitales y contenidos educativos, como los videos especializados para la comunicación de la ciencia, desempeña un rol crítico en la alfabetización energética de los usuarios (Kohler & Dietrich, 2021). Asimismo, la integración de estos sistemas en el currículo permite crear "centros de interés" donde la tecnología fotovoltaica se convierte en un elemento para la comprensión y la formación integral de los estudiantes (Ministerio de Educación Nacional, 2024).
Bajo esta premisa, la Corporación Universitaria Americana, en su sede Barranquilla, asume su responsabilidad social mediante la búsqueda de soluciones que minimicen su huella de carbono y se alineen con estándares internacionales de comunicación e información (UNESCO, 2023). La institución requiere una evaluación exhaustiva que determine la rentabilidad de la transición energética, apoyada en una argumentación metacognitiva que valide los procesos académicos y administrativos involucrados (Vargas-Toloza & Menjura-Escobar, 2024).
Consecuentemente, con el objetivo de determinar la factibilidad técnica y económica de la implementación de paneles solares en la citada institución, se realizó un levantamiento meticuloso de la carga eléctrica, evaluando simultáneamente la oferta técnica del mercado. La robustez de este análisis se apoya en el uso de software especializado para simular el comportamiento del sistema. Los hallazgos derivados de este estudio no solo pretenden optimizar la gestión financiera institucional, sino también consolidar a la universidad como un referente en sostenibilidad y desarrollo tecnológico, fomentando además la intención emprendedora en los estudiantes desde una perspectiva de innovación y responsabilidad social (Astudillo et al., 2024).
El estudio adoptó un diseño descriptivo de corte secuencial, organizado en cuatro fases estratégicas que aseguran la integridad de la información y la precisión técnica de las proyecciones financieras.
Fase I: Diagnóstico de carga y caracterización energética. Se realizó un levantamiento técnico detallado en la Vicerrectoría de Investigaciones para identificar el inventario de equipos, potencias nominales y regímenes de uso. Esta fase permitió establecer la línea base de consumo diario (Wh) y anual (kWh), así como el impacto de las tarifas vigentes en la estructura de costos operativos.
Fase II: Recolección de datos y revisión documental. Se ejecutó una revisión bibliográfica sistemática en bases de datos científicas y repositorios gubernamentales para identificar estándares de eficiencia en la región Caribe.
Fase III: Modelado y simulación técnica. Utilizando el programa de diseño y simulación para sus sistemas fotovoltaicos “PV System”, se procedió a la modelación del sistema considerando variables meteorológicas de Barranquilla, tales como irradiación global horizontal, temperatura ambiente y potencial de sombreado. Esta fase permitió dimensionar el sistema óptimo (7 paneles de 545 W y un inversor de 12.000 W) y proyectar la producción energética anual.
Fase IV: Evaluación económica y financiera. Se consolidó un presupuesto detallado, que integra los costos de adquisición de tecnología frente a los ahorros proyectados en la facturación del servicio eléctrico público.
Procesamiento y análisis de los datos


Figura 1. Parámetros de diseño y proyecciones de desempeño energético: a) Configuración geográfica y predimensionamiento del sistema en red; b) Indicadores de producción normalizada y rendimiento global; c) Balance mensual de irradiación horizontal y generación de energía del sistema

Figura. 2. Parámetros y resultados del modelado fotovoltaico: a) Especificaciones técnicas del arreglo de módulos e inversor; b) Comportamiento de la potencia e irradiación en un ciclo diario; c) Balance de energía generada e inyectada a la red eléctrica
Adicionalmente, el software suministró datos críticos sobre la potencia nominal de generación, lo que facilita la comprensión de la capacidad instalada y la eficiencia del sistema bajo diversas condiciones de carga (Figura 2 c). Estos indicadores de rendimiento permiten evaluar de manera integral la producción diaria de la planta simulada, verificando el cumplimiento de los objetivos de suministro y distribución energética previstos para la institución educativa. En suma, la simulación arroja una visión completa de la resiliencia del sistema, permitiendo validar la viabilidad técnica de la infraestructura propuesta.
Inversión
Es importante destacar que en esta inversión no se contemplan los costos de instalación ni se considera el impacto de la inflación en el cálculo. Igualmente, que el costo del proyecto podría estar sujeta a variaciones en función de distintos factores, entre ellos, posibles cambios en los materiales utilizados por algún motivo o factor coyuntural, en caso de extenderse el inicio de la prueba piloto. Estos factores, muchas veces fuera de nuestro control, deben ser considerados y monitoreados de cerca para garantizar una gestión financiera prudente y eficiente (Tabla 2).
Tabla 2. Inversión estimada

La crisis energética contemporánea, marcada por la volatilidad de los precios de los combustibles fósiles y la urgencia del cambio climático, exige que las instituciones de educación superior asuman un rol protagónico en la innovación. Los resultados obtenidos en este estudio demuestran que la implementación de un sistema fotovoltaico en la Corporación Universitaria Americana no es solo una opción ambiental, sino una necesidad económica imperativa. El consumo identificado de 36.140 Wh diarios en la Vicerrectoría de Investigaciones subraya que la eficiencia pasiva, representada por el uso de tecnología LED e Inverter, es insuficiente si no se transforma la fuente de generación primaria. Este proceso de cambio tecnológico requiere, fundamentalmente, de una sólida gestión social de las Tecnologías de Información y Comunicación (TIC), involucrando activamente a los estudiantes universitarios para asegurar que las nuevas infraestructuras sean aceptadas y utilizadas correctamente (Bustinza Vargas, 2022).
La validación técnica mediante el software PV System permitió modelar escenarios precisos bajo las condiciones climáticas de la ciudad de Barranquilla. La irradiación solar en la región se presenta como un recurso inagotable que debe ser aprovechado mediante arquitecturas de red eficientes. Al integrar paneles JA Solar Mono PERC de 545 W, la institución apuesta por la tecnología de emisión pasivada, la cual maximiza la captura de fotones incluso en condiciones de nubosidad parcial o alta humedad. No obstante, la implementación de hardware de alta potencia y última generación exige que los futuros ingenieros y gestores desarrollen una argumentación metacognitiva sólida para resolver problemas complejos durante las fases de diseño y ejecución clínica del proyecto (Vargas-Toloza & Menjura-Escobar, 2024).
La selección del inversor Growatt SPF 12000T DVM responde a la necesidad técnica de garantizar una onda sinusoidal pura que proteja los equipos de cómputo y laboratorio sensibles de la universidad. Este nivel de detalle técnico debe ser comunicado de manera transparente a toda la comunidad académica para evitar resistencias al cambio. Aquí, la comunicación asertiva institucional actúa como el mecanismo principal que permite que los departamentos financieros y técnicos se alineen en un objetivo común de ahorro y eficiencia (Bohórquez Guamán et al., 2023). Sin un flujo informativo claro y profesional, los beneficios técnicos de la fotovoltaica corren el riesgo de ser ignorados por los tomadores de decisiones.
El análisis financiero detallado arrojó una inversión inicial de $20.257.390,00 COP. Aunque esta cifra representa un compromiso presupuestario inicial, debe contrastarse con el gasto anual de $8.857.480,32 COP que genera actualmente una sola oficina administrativa. El retorno de inversión proyectado es sumamente atractivo, especialmente si se considera el ahorro acumulado frente a la inflación energética y el aumento constante de las tarifas de la red pública. Sin embargo, para que estos proyectos escalen de manera efectiva a nivel nacional, es vital que las instituciones se alineen con el Plan Nacional Decenal de Educación 2016-2026, el cual promueve la ciencia, la sostenibilidad y la tecnología como pilares del desarrollo socioeconómico (Ministerio de Educación Nacional, 2016).
La sostenibilidad económica del proyecto a largo plazo también depende de la comunicación asertiva y el desempeño laboral de los encargados del mantenimiento preventivo y correctivo (Ullauri et al., 2024). Un sistema solar que no recibe el seguimiento adecuado pierde eficiencia rápidamente, extendiendo innecesariamente el tiempo de recuperación de la inversión. Por tanto, la universidad debe funcionar como un laboratorio pedagógico vivo donde se estudie la influencia de la práctica profesional en los niveles de desarrollo humano de los estudiantes, vinculándolos directamente con la supervisión de la planta solar (Mendivil Hernández & González Sánchez, 2024).
Desde una perspectiva estrictamente educativa, la planta solar de la Vicerrectoría de Investigaciones se convierte en lo que el Ministerio de Educación Nacional (2024) define como un Centro de Interés. Estos espacios son fundamentales para la formación integral, permitiendo que el estudiante de ingeniería o administración conecte la teoría termodinámica y financiera con la realidad operativa de la institución. Históricamente, autores como Decroly (1925) señalaron que el interés es el motor primordial del aprendizaje; al aplicar este concepto a las energías renovables, se fomenta una propuesta diferente para una enseñanza más significativa y contextualizada (Insuasty et al., 2016).
Esta integración pedagógica debe fortalecer la intención emprendedora de los estudiantes universitarios. Al observar la viabilidad de un proyecto real en su propio campus, se impulsa la creación de proyectos de innovación desde una perspectiva de género e inclusión social (Astudillo et al., 2024). Para lograr este impacto, la comunicación asertiva en el proceso de enseñanza-aprendizaje es el aporte fundamental que garantiza que el conocimiento técnico no se quede encerrado en el aula, sino que se transforme en acción social efectiva (Bernal et al., 2022). Un hallazgo crítico en esta discusión es la transversalidad necesaria de las habilidades comunicativas para el éxito técnico. La alfabetización y las habilidades comunicativas son esenciales para que los estudiantes y técnicos puedan interpretar correctamente los informes de generación eléctrica (UNESCO, 2023).
La capacidad de construir la escritura científica y técnica permite documentar las lecciones aprendidas durante la fase piloto para asegurar su replicabilidad en otros edificios de la institución (Cassany, 1999). Incluso desde las etapas de educación básica, el fomento del hábito de lectura y la motivación intrínseca hacia la ciencia preparan el terreno intelectual para formar a los futuros investigadores en energías limpias (Crisóstomo et al., 2024; Santamaría & Vega, 2022). Si la Corporación Universitaria Americana desea liderar la transición energética en la región Caribe, debe apostar a que sus estudiantes vean en la lectura y la escritura técnica las herramientas necesarias para la imaginación y la creación de soluciones disruptivas (Jiménez, 2018).
Las estrategias de comprensión lectora son, en última instancia, las que permiten a un operario entender un manual técnico de alta complejidad o a un directivo interpretar un balance de energía y costos (Pernía & Méndez, 2018). La transición hacia paneles solares a menudo enfrenta barreras culturales o desconfianza institucional. El impacto de la comunicación asertiva en la dinámica del aula es vital para desmitificar estas tecnologías y promover un aprendizaje efectivo que trascienda la resistencia al cambio (Alcívar, 2025). Además, el uso de herramientas modernas de divulgación, como los videos educativos en plataformas digitales, puede ser un canal sumamente poderoso para la comunicación científica de los resultados de ahorro energético a la sociedad civil (Kohler & Dietrich, 2021).
La aceptación de cualquier tecnología en el ámbito de la educación superior está mediada por el disfrute percibido del usuario y el valor social que la comunidad le otorga a la sostenibilidad (AlDreabi et al., 2023). La educación orientada socialmente debe considerar siempre cómo los avances tecnológicos y las decisiones administrativas impactan el bienestar general de la comunidad académica (Vázquez-Villegas et al., 2023). Para garantizar que la comunicación en el aula influya positivamente en las relaciones interpersonales durante el desarrollo del proyecto solar, se deben implementar estrategias que fomenten la asertividad y el liderazgo (Santos et al., 2022).
Solo a través de una investigación cualitativa en educación se pueden entender los fundamentos y las tradiciones que facilitan la adopción de innovaciones tecnológicas en el entorno universitario (Sandin, 2003). Es necesario diagnosticar las debilidades en el desarrollo de la comunicación asertiva desde etapas tempranas para asegurar que el futuro profesional posea las habilidades sociales requeridas en proyectos de gran escala (Dávila et al., 2022). Asimismo, potenciar la competencia comunicativa y la alfabetización de estudiantes con diversas capacidades asegura que la transición energética sea inclusiva (Fernández-Villardón et al., 2021).
El liderazgo y la comunicación intercultural en proyectos de ciencia y tecnología refuerzan la visión global de la universidad (Göçen et al., 2024). Finalmente, la capacidad de comunicarse asertivamente bajo condiciones de presión económica y técnica es lo que define el éxito de la gestión (Ibarra, 2023). Ser asertivo en la toma de decisiones sobre recursos energéticos es, en la actualidad, una cuestión de ética y supervivencia institucional para la Corporación Universitaria Americana. La formación en pensamiento crítico e ingeniería se ve enriquecida cuando el arte y la técnica convergen en proyectos de infraestructura sostenible (Caratozzolo, 2022). La universidad debe garantizar que la comunicación asertiva en el aula de grado quinto de primaria ya esté sembrando la semilla de la responsabilidad energética que florecerá en la educación superior (Castillo, 2021). La competencia comunicativa es, por tanto, el eje que articula la viabilidad técnica con el impacto social duradero (Hymes, 1972).
A los integrantes participantes en esta investigación.
No se reporta conflicto de intereses.
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AlDreabi, H., Halalsheh, N., Alrawashdeh, M. N., Alnajdawi, A. M., Alsawalqa, R. O., & Al-Shboul, M. (2023). Sustainable digital communication using perceived enjoyment with a technology acceptance model within higher education, in Jordan. Frontiers in Education, 8. https://doi.org/10.3389/feduc.2023.1226718
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