VII. Energía solar fotovoltaica en Potrero de la Palmita, Nayarit, México: un enfoque alternativo de desarrollo rural adoptando tecnologías energéticas no contaminantes
https://doi.org/10.52501/cc.197.07
Jaime Alejandro Guevara-Valdez
María Elena Serrano-Flores
Óscar Goiz-Amaro
Dimensions
VII. Energía solar fotovoltaica en Potrero de la Palmita, Nayarit, México: un enfoque alternativo de desarrollo rural adoptando tecnologías energéticas no contaminantes
Jaime Alejandro Guevara-Valdez*
María Elena Serrano-Flores**
Óscar Goiz-Amaro***
DOI: https://doi.org/10.52501/cc.197.07
Resumen
La energía solar fotovoltaica es un recurso renovable no contaminante que puede satisfacer la demanda energética de hogares, empresas e industrias, reduciendo dependencia de combustibles fósiles y huella de carbono. Es una opción viable para proporcionar electricidad en regiones y comunidades rurales en las cuales se dificulta el acceso. Además, mejora la calidad de vida rural y facilita la implementación de tecnologías para riego y otros procesos productivos y actividades económicas. El Proyecto de Servicios Integrales de Energía, implementado por el Banco Mundial en 40 comunidades rurales en 2015, pretendió impulsar el desarrollo socioeconómico y evitar contaminantes a la atmósfera. Una de las comunidades rurales beneficiadas de este proyecto fue Potrero de la Palmita, una comunidad rural indígena nayarita mexicana. En esta investigación se evaluó el uso de la energía solar fotovoltaica en esta comunidad, identificando limitaciones y oportunidades de la tecnología a través de entrevistas a una muestra de la población y a líderes clave de la comunidad. Los resultados muestran una alta aceptación del servicio eléctrico para iluminación, pero el costo y las fallas técnicas limitan la satisfacción de otras necesidades tanto domésticas como productivas y de actividades económicas. Por lo tanto, se propone un enfoque de desarrollo rural alternativo que tenga en cuenta necesidades y percepciones de las comunidades rurales para abordar de manera más efectiva los desafíos del desarrollo rural.
Palabras clave: energías renovables, bienestar socioeconómico rural, electrificación rural, percepción del actor social, comunidad huichol wixárika.
Introducción
En la actualidad, la búsqueda y el uso de fuentes de energía sostenibles se ha convertido en una prioridad global. El agotamiento de los recursos fósiles, junto con los efectos negativos del cambio climático, ha impulsado la necesidad de adoptar fuentes de energía renovable y no contaminante.
Actualmente, la producción de electricidad a partir de fuentes de energía convencionales es la principal fuente de emisiones de gases de efecto invernadero en todo el mundo, especialmente en las economías en desarrollo. Alrededor de 40% de la energía primaria mundial se utiliza para generar electricidad. Esto significa que las centrales eléctricas alimentadas con combustibles fósiles emiten grandes cantidades de gases nocivos para el ambiente, como dióxido de carbono (CO2), óxidos de nitrógeno (NOx) y dióxido de azufre (SO2) (Shahsavari y Akbari, 2018).
Los sectores de electricidad y calor son responsables de 42% de las emisiones globales de dióxido de carbono. Estas cifras subrayan la necesidad de buscar alternativas más limpias y sostenibles para la producción de electricidad y para la reducción de la dependencia de los combustibles fósiles (Shahsavari y Akbari, 2018).
En este sentido, la energía solar fotovoltaica ha sido considerada a nivel mundial como un recurso energético sostenible, ya que ha demostrado ser una solución viable y efectiva para abordar los desafíos energéticos y ambientales que enfrenta el planeta. Esta energía destaca por su baja huella de carbono, y al no emitir gases de efecto invernadero durante su operación, contribuye significativamente a la mitigación del cambio climático y a la reducción de la contaminación atmosférica.
Además, la abundancia y la disponibilidad de la radiación solar en todo el mundo la convierte en un recurso energético inagotable. A diferencia de los combustibles fósiles, que tienen reservas limitadas y se agotarán en algún momento, el sol es una fuente de energía renovable que siempre estará presente. Esto brinda una oportunidad única para lograr una transición hacia un sistema energético más sostenible y menos dependiente de fuentes energéticas externas.
Otro de los aspectos destacados de la energía solar fotovoltaica es su capacidad para electrificar comunidades rurales, ya que en muchas partes del mundo, especialmente en áreas remotas y geográficamente difíciles de acceder, el acceso a la electricidad es limitado o inexistente. En este sentido, la energía solar fotovoltaica puede superar esas limitaciones y proporcionar energía limpia y asequible a estas comunidades que a su vez permitirá un impacto significativo en la calidad de vida de las personas, ya que brinda acceso a servicios básicos esenciales, como iluminación en el hogar, refrigeración, agua potable, entre otros (Lazdins et al., 2021).
Además, la implementación de energía solar fotovoltaica en comunidades rurales ayudaría al desarrollo socioeconómico, ya que la energía solar puede utilizarse en actividades productivas como la agricultura, la ganadería y la industria, mejorando la productividad y la sostenibilidad de estos sectores (fao, 2021; Van Campen et al., 2000). Por otro lado, la disponibilidad de energía solar también coadyuvaría a la mejora de las condiciones de las instituciones de educación y la salud en estas comunidades, al proporcionar electricidad a escuelas y centros de salud.
En el plano internacional, organismos como el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (pnud) y la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (fao) han reconocido la importancia de la energía solar fotovoltaica como una opción respetuosa con el ambiente y fundamental para abordar los desafíos globales relacionados con el cambio climático y la sostenibilidad.
El pnud, por ejemplo, ha promovido activamente la adopción de energías renovables, incluida la energía solar fotovoltaica, para alentar la electrificación rural como parte de su agenda de desarrollo sostenible, enfocada en la erradicación de la pobreza, en la educación de calidad y en la salud y el bienestar (pnud, 2020).
Asimismo, la fao ha destacado el papel de la energía solar fotovoltaica en la agricultura y en la seguridad alimentaria. La disponibilidad de electricidad gracias a la energía solar facilita la implementación de sistemas de riego y bombas de agua, el uso de tecnología agrícola eficiente y el acceso a maquinaria y equipos (fao, 2018). Estas mejoras aumentan la productividad agrícola y promueven la resiliencia ante los desafíos climáticos, lo que contribuye directamente a la lucha contra el hambre, el logro de la seguridad alimentaria y el desarrollo agrícola sostenible (fao, 2021; Van Campen et al., 2000).
Es así como la energía solar fotovoltaica se ha consolidado como un recurso energético clave y de vital importancia a nivel mundial, gracias a sus características de bajo impacto ambiental y a su capacidad para llevar energía a comunidades rurales. Además, desde el enfoque mundial, su uso como herramienta de desarrollo sostenible es fundamental para alcanzar un futuro energético limpio y sostenible para el planeta (fao, 2021; pnud, 2020).
Existen diferentes enfoques para el desarrollo que han sido debatidos y aplicados a lo largo del tiempo. Dos de éstos son el convencional vertical y el centrado en el actor social. El enfoque convencional vertical se caracteriza por una estructura jerárquica y una intervención top-down; es decir, son impulsados y dirigidos por autoridades gubernamentales, instituciones externas u organismos internacionales (Montecinos, 2021). En este enfoque, siguiendo al autor, se presenta una limitación importante al ser sectorial y no contemplar un modelo integral ni la participación de los actores sociales. Esto conlleva una debilidad institucional que impide convertir el discurso bottom-up en una capacidad efectiva para que los actores sociales puedan influir en el diseño y la ejecución de proyectos (Montecinos, 2021).
Por otro lado, hay enfoques que promueven, entre otras acciones, la gobernanza participativa y la toma de decisiones colectiva (Frediani et al., 2019). Entre estos enfoques se encuentra, en particular, uno que se centra en el actor social (Long, 2001). Éste se basa en la participación y en el empoderamiento de los actores sociales locales, como comunidades rurales o indígenas, agricultores y grupos de interés. Este enfoque promueve, además, la valoración de los conocimientos, la capacidad y las habilidades comunitarias e individuales, así como los saberes locales. En particular, este enfoque busca fortalecer las capacidades de agencia y de interfaz, así como fomentar la organización comunitaria y considerar las dimensiones sociales, culturales y de heterogeneidad, teniendo presente, en el proceso de desarrollo rural, al ambiente. Además, busca que los actores sociales sean protagonistas del cambio y que participen en el diseño, la implementación y la evaluación de las intervenciones (Long, 2001).
A continuación se describen aspectos sobre la energía solar fotovoltaica y su influencia en el ambiente y en el desarrollo rural. También se describe un proyecto que se llevó a cabo en 2015 que permitió electrificar a 40 comunidades rurales en México. Siendo la comunidad Potrero de la Palmita beneficiada de este proyecto se describe a esta localidad como lugar de estudio. Después se pasa a la sección de materiales y métodos para seguir a la sección de resultados y de discusión y terminar con las conclusiones de este trabajo.
Energía fotovoltaica, medio ambiente y desarrollo rural
El principio fundamental de la energía solar fotovoltaica radica en la captación de la radiación solar mediante células fotovoltaicas presentes en los paneles solares. Estas células convierten la luz solar en electricidad mediante el efecto fotovoltaico, sin requerir combustión ni generar emisiones contaminantes (véase figura 1). Esta tecnología es una opción respetuosa con el ambiente, en comparación con las fuentes de energía convencionales.
Al optar por la energía solar fotovoltaica, se evita la emisión de dióxido de carbono (CO2) y de otros gases de efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global y al cambio climático. El fenómeno del aumento del calentamiento global causado por las emisiones de gases de efecto invernadero ha degradado el ambiente y desequilibrado la atmósfera natural, ambos inexistentes en el pasado, antes de la Revolución industrial (Hussain et al., 2020). Las dos razones principales del aumento del CO2 antropogénico son la quema de combustibles fósiles a través de las actividades humanas y los cambios en el uso de suelo que contribuyen al calentamiento global desde mediados del siglo xx (Hussain et al., 2020). Estos gases retienen el calor en la atmósfera, lo que provoca efectos perjudiciales como el aumento de las temperaturas, el derretimiento de los casquetes polares, el incremento del nivel del mar, fenómenos climáticos extremos y otros impactos negativos en los ecosistemas y en la vida humana.
Figura 1. Diagrama básico del principio fotovoltaico
Se estima que si las temperaturas promedio aumentan más de 2 °C, el mundo sufrirá desastres naturales más graves, sequías más prolongadas, la pérdida de zonas agrícolas y una enorme disminución de especies (Aliaga Lordemann y Paredes Alanes, 2010). Además, el derretimiento del permafrost,1 que ha mantenido billones de toneladas de materia orgánica basada en carbono en el suelo, liberará grandes cantidades de gases de efecto invernadero debido al aumento de las temperaturas. Como resultado, varios sistemas naturales como los manglares, los arrecifes de coral, los bosques boreales, las regiones árticas, los ecosistemas alpinos, los pastizales y los humedales de las praderas enfrentarán dificultades para sobrevivir (Shahsavari y Akbari, 2018). Al reducir la generación de electricidad basada en combustibles fósiles se disminuye significativamente la contribución a este problema global, mitigando sus efectos negativos.
También, al no emitir contaminantes atmosféricos la energía solar fotovoltaica evita otros impactos ambientales asociados con la extracción, el transporte y la quema de combustibles fósiles, como derrames de petróleo, contaminación del agua, deforestación y degradación del hábitat natural. Por el contrario, la energía solar aprovecha un recurso abundante y renovable: la radiación solar, sin generar residuos peligrosos ni tóxicos durante su funcionamiento.
La adopción de la energía solar fotovoltaica desempeña un papel fundamental en la reducción de la dependencia de los combustibles fósiles y en la disminución de la huella de carbono. Estos dos aspectos están estrechamente relacionados, ya que, al reducir la necesidad de utilizar recursos no renovables, disminuye la vulnerabilidad ante los cambios en los precios internacionales del petróleo y el gas y fortalece la autosuficiencia energética. De esta manera, la transición hacia la energía solar fotovoltaica no sólo promueve la sostenibilidad ambiental, sino que también aporta beneficios económicos y mejora la seguridad energética.
La transición energética es un proceso global que busca formas alternativas en que se produce y se consume la energía, con el objetivo de reducir la dependencia de los combustibles fósiles y mitigar el cambio climático. Esta transición implica un cambio hacia fuentes de energía más limpias, sostenibles y renovables, como las energías solar, eólica, hidroeléctrica y geotérmica (enel, 2023).
De este modo, en la región de América Latina esta transición ha mostrado una gran aceptación. Entre los mayores productores de energía solar se encuentra Brasil, responsable de 40% de la potencia instalada. Le sigue México, que representa 28%, Chile con 16%, Argentina con 4% y Honduras que representa 3% de la capacidad regional (National Geographic, 2022).
Por otro lado, de acuerdo con datos de la Agencia Internacional de Energías Renovables (irena, 2021), la energía solar fotovoltaica tiene un gran potencial para reducir los costos en comparación con otras tecnologías renovables. Esto ha generado un creciente interés especialmente en áreas con abundantes recursos solares. Para poner esto en contexto, en 2020 se registró una disminución anual de 7% en el “coste nivelado de la energía” (lcoe)2 solar fotovoltaica a gran escala para servicios públicos que pasó de 0.061 usd/kWh a 0.057 usd/kWh. Esta reducción fue menor en comparación con la disminución de 13% experimentada en 2019; incluso la reducción desde 2010, cuando se tenía un lcoe de 0.381 usd/kWh, hasta 2020, ha sido de 85%. Esta disminución se atribuye principalmente a la notable reducción de los costos totales de instalación, que disminuyeron de 4 731 usd/kW a 883 usd/kW en el mismo periodo (irena, 2021); así como al aumento sustancial de la capacidad instalada, que pasó de 42 GW en 2010 a 714 GW en 2020.
Además, por cada 1 GW de capacidad adicional de energía renovable que se instale, hay un gran potencial para reducir las emisiones de dióxido de carbono, en promedio, en 3.3 millones de toneladas cada año (Shahsavari y Akbari, 2018). En este sentido, los sistemas fotovoltaicos pueden ahorrar 0.53 kg de emisiones de CO2 por cada kilovatio-hora de electricidad generada, además, la utilización de sistemas fotovoltaicos puede reducir hasta un máximo de 100 millones de toneladas (t) de CO2, de 184 000 t de SO2 y de 99 000 t de NOx para 2030. Como consecuencia, debido a las reducciones de NOx y SO2, se pueden evitar muchas enfermedades respiratorias graves, de acuerdo con Hosenuzzaman et al., 2015, citados en Shahsavari y Akbari (2018).
En la actualidad, los sistemas de energía solar representan la opción más económica para la implementación de minirredes y la electrificación de áreas rurales remotas y comunidades aisladas. Asimismo, ofrecen una opción atractiva para la expansión de la red en determinados casos de suministro centralizado, especialmente cuando se cuenta con abundantes recursos (Shahsavari y Akbari, 2018); además, disminuye o evita pérdidas asociadas con la transmisión a larga distancia.
Una de las principales ventajas de la energía solar fotovoltaica es su capacidad para generar electricidad localmente, sin necesidad de extender largas líneas de transmisión desde las centrales eléctricas convencionales. Los paneles solares pueden instalarse directamente en los techos de viviendas, edificios públicos y escuelas o en plantas solares en áreas rurales. Además, brinda a las comunidades rurales un acceso autónomo y confiable a la electricidad.
Los beneficios que ofrece la energía solar fotovoltaica en las regiones rurales son diversos y significativos. En términos de calidad de vida, proporciona iluminación adecuada en hogares y escuelas, mejorando las condiciones de estudio y fomentando la educación. Además, facilita el uso de electrodomésticos, conservación de alimentos, herramientas eléctricas y dispositivos de comunicación, mejorando la productividad y la comodidad en el hogar. También brinda oportunidades para implementar servicios básicos de salud, como la refrigeración de medicamentos o el funcionamiento de equipos médicos en centros de salud rurales (Yadav et al., 2019).
En cuanto al desarrollo económico, la energía solar fotovoltaica impulsa la productividad y la diversificación de las actividades económicas, por ejemplo, en la implementación de tecnologías de riego que mejora la productividad agrícola y, por ende, la seguridad alimentaria (Rahman et al., 2022), y apoya los medios de vida de los agricultores (fao, 2021).
En este tenor, la fao admite que la solución más viable para reducir la dependencia de combustibles fósiles en los sistemas agroalimentarios y alcanzar, al mismo tiempo, los objetivos de producción alimentaria, es realizar una transición hacia fuentes de energía más sostenibles y renovables (fao, 2021). Esta idea surge en el Programa 21 de la Conferencia de 1992 de las Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo, el cual pretendió fomentar la transición a la problemática energética rural de finales del siglo pasado. De ese modo, la fao fue designada organismo coordinador del Capítulo 14, correspondiente al fomento de la agricultura y el desarrollo rural sostenibles, que además señaló la necesidad de esa transición como medio para mejorar efectivamente las condiciones socioeconómicas de las poblaciones rurales, en especial como requisito de un incremento de la productividad y para generar ingresos (Van Campen et al., 2000).
En este sentido, el desarrollo rural en países como México es un desafío complejo (Martínez Chapa y Salazar Castillo, 2022). La población rural suele ser más pobre y tener menos oportunidades que la población urbana. En el caso de México, la población rural representa 21% (inegi, 2020). De esta población, de acuerdo con el Cuestionario Ampliado del Censo de Población y Vivienda de 2020, unos 23.2 millones de habitantes se autoidentifican como indígenas. Es decir que 87.7% de la población rural en México pertenece a una etnia originaria, mientras que 3.25 millones de habitantes rurales en México manifiestan no pertenecen a ningún pueblo originario. De la población indígena, 87.2% refiere hablar tanto una lengua nativa como español (7.36 millones), en tanto que 866 000 indígenas sólo hablan su lengua natural (inegi, 2022) (véase tabla 1).
Tabla 1. Estadística a 2020 del Censo de Población y Vivienda 2022
Descripción |
Habitantes |
Habitantes |
Población total en México |
126 014 024 |
100.00 |
Población urbana |
99 551 079 |
79.00 |
Población rural |
26 462 945 |
21.00 |
Población rural no indígena |
3 263 764 |
2.59 |
Población que habla español como lengua materna |
102 814 843 |
81.59 |
Población indígena |
23 199 181 |
18.41 |
Población indígena que habla lengua original y español |
7 364 645 |
5.84 |
Población indígena que habla lengua original y no español |
865 716 |
0.687 |
Población en viviendas indígenas |
11 800 247 |
9.36 |
Población afrodescendiente |
183 671 |
0.145 |
Las comunidades rurales conformadas por campesinos, indígenas y pequeños propietarios enfrentan dificultades para acceder al abasto de agua, la falta de energéticos a precios competitivos, la desigualdad económica y social, la falta de acceso a la educación, a la salud, a la infraestructura y a los mercados (Martínez Chapa y Salazar Castillo, 2022), así como la discriminación contra las comunidades indígenas, en este sentido, estas comunidades suelen enfrentar adicionalmente la pobreza extrema. Cabe mencionar que en México, acorde al lineamiento del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (inegi), una población se considera rural cuando tiene menos de 2 500 habitantes (inegi, 2020).
De acuerdo con la Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural3 (Sagarpa, 2015), el término desarrollo rural engloba un conjunto de medidas para mejorar la vida y la economía en áreas no urbanas, abarcando casi la mitad de la población mundial. En México, el estancamiento del desarrollo rural afecta a los sectores más vulnerables. Para contrarrestar esta situación el gobierno ha buscado integrar tecnologías tanto para el sector agropecuario y pesquero como para la generación descentralizada de energía mediante recursos renovables, esto es, solar fotovoltaica.
No obstante, el desarrollo rural también implica la conexión entre la población y su entorno cultural y territorial. En países de América Latina, incluido México, modelos pasados de desarrollo, que datan de 1960, han exacerbado la pobreza y la marginación. Estos modelos aplican políticas verticales, como ya se mencionó anteriormente, que no atienden las necesidades reales de las comunidades rurales. En consecuencia, es esencial repensar el enfoque del desarrollo rural, considerando tanto la mejora integral en las áreas rurales como la participación y las necesidades de las comunidades, para lograr un desarrollo auténtico y sostenible (Long, 2001; Terry Gregorio, 2012).
En este sentido, el Banco Interamericano de Desarrollo (bid) sostiene que el avance de las comunidades rurales y, especialmente, indígenas debe involucrar su participación y su comprensión cultural. Agrega que la identidad cultural y el desarrollo socioeconómico sostenible de las comunidades indígenas son fortalezas complementarias, que difieren de los enfoques anteriores, que no consideraban estas particularidades, y reconoce que su cultura es un activo en lugar de un obstáculo para el progreso (Albertos, 2018).
Partiendo de estas ideas, en México se implementó un proyecto nacional promovido por el Banco Mundial junto con el gobierno y la Comisión Federal de Electricidad (cfe), como entidad facultada para llevar a cabo el proyecto, con la finalidad tanto para dotar de energía eléctrica a 40 comunidades rurales como para mejorar la vida de los habitantes de esas comunidades, según se describe a continuación.
Proyecto de Servicios Integrales de Energía
En México, en 2015 se implementó el Proyecto de Servicios Integrales de Energía (psie)4 promovido por el Banco Mundial. Tuvo como objetivo principal aumentar el acceso a servicios energéticos eficientes y sostenibles, suministrar energía donde el acceso a la electricidad era limitado o inexistente, mejorar la calidad de vida, promover el desarrollo social y económico y cerrar la brecha de electrificación en comunidades rurales mexicanas, al mismo tiempo que buscaba reducir la contaminación atmosférica mediante energía renovable (Banco Mundial, 2016).
La implementación del proyecto implicó la instalación de un sistema de paneles solares, así como la provisión de equipos y sistemas asociados, tales como baterías de almacenamiento de energía. Estos sistemas, denominados granjas solares, se conectaron a una minirred eléctrica con el propósito de abastecer a hogares y a espacios comunitarios en cada una de las comunidades beneficiadas (véase figura 2).
Figura 2. Diagrama de la granja solar
La implementación de una granja solar en cada comunidad rural permitiría, de acuerdo con el reporte de terminación del psie del Banco Mundial, proveer electricidad para iluminación, electrificación de viviendas, sistemas de bombeo de agua, entre otros usos, facilitando de este modo el desarrollo socioeconómico de las comunidades y mejorando su bienestar. Además, al utilizar una fuente de energía limpia se contribuye a la preservación del medio ambiente, reduciendo la dependencia de combustibles fósiles y disminuyendo las emisiones de gases de efecto invernadero.
Uno de los componentes principales del proyecto se centraba en el uso productivo de la electricidad para fomentar el desarrollo económico local. Sin embargo, éste no se aplicó según lo reportado por el Banco Mundial. El componente era importante, ya que permitiría ayudar a los habitantes a desarrollar actividades económicas.
Además, el proyecto enfrentó desafíos y cambios a lo largo del tiempo desde su concepción en 2008 hasta su culminación en 2015 con la instalación y puesta en marcha de los sistemas solares (véase tabla 2). Por ejemplo, de acuerdo con el informe de implementación, finalización y resultados del Banco Mundial, se logró un incremento de 2.67% en el consumo de electricidad para usos productivos y se desarrollaron nuevas actividades sociales/productivas y microempresas en 15%. Aunque en el informe no se especifica en qué actividades ni en qué comunidades se dieron estos usos y estos incrementos del consumo eléctrico.
Tabla 2. Principales desafíos y cambios que enfrentó el psie
Desafíos y cambios del psie |
Número de hogares electrificados |
Capacidad de oferta eléctrica por vivienda |
Emisiones no emitidas estimadas |
Reducción en el número de hogares electrificados |
De 34 000 a 2 235 viviendas |
– |
– |
Aumento de la capacidad de oferta eléctrica |
– |
De 185 W a 1 054.58 W por vivienda |
– |
Reducción estimada de gei 5 |
– |
– |
De 254 000 a 139 000 (tCO2e/año) |
Como consigna la tabla 2, la reducción en la cantidad de hogares electrificados y el aumento de la capacidad de oferta eléctrica por vivienda respondió al cambio de tecnología que se implementó, pasando de ser sistemas individuales solares por vivienda a una granja solar instalada en cada una de las comunidades beneficiadas. En cuanto a la reducción de emisiones estimadas de 139 000 toneladas de CO2 equivalentes por año, estas representan un estimado equivalente a que dejen de circular alrededor de 28 061 autos durante un año (epa, 2023).
Por otro lado, el Banco Mundial reportó que la alternativa de la granja solar para electrificar comunidades remotas resultó aproximadamente 40% más económica que la electrificación convencional, de acuerdo con los lineamientos de la Secretaría de Hacienda y Crédito Público (shcp) para la aprobación de proyectos de inversión. Esto demostró que los sistemas solares fotovoltaicos minirredes eran una mejor opción que la extensión convencional de la red eléctrica (Banco Mundial, 2016). Además, soporta los análisis que realiza irena (2021) sobre los lcoe, que manifiestan reducciones importantes en los costos totales de instalación de la energía solar fotovoltaica en los últimos años.
El psie se enfocó en proporcionar energía eléctrica a áreas con acceso muy limitado o inexistente, utilizando tecnología fotovoltaica para beneficiar a 40 comunidades rurales, entre ellas a Potrero de la Palmita, en Nayarit, México.
Potrero de la Palmita: comunidad indígena wixárika
La comunidad rural llamada Potrero de la Palmita se localiza en el municipio del Nayar, Nayarit, México. Los pobladores de esta comunidad pertenecen a la etnia wixárika.6 El estado de Nayarit, cuya capital es Tepic, se encuentra en el occidente de la República mexicana, entre la Sierra Madre Occidental y el océano Pacífico. Limita al norte con los estados de Sinaloa y Durango, al este con Durango y Jalisco y con una pequeña parte de Zacatecas, al sur con Jalisco y al oeste con una pequeña porción de Sinaloa y el océano Pacífico (véase figura 3).
Figura 3. Localización del municipio del Nayar en el estado de Nayarit, en México
El estado de Nayarit destaca por la generación de energía eléctrica a partir de fuentes renovables; contribuye con 9.05% de la generación total de energía eléctrica renovable en México. El estado aporta 2 014.39 GWh/a de energía limpia que se producen en cuatro hidroeléctricas, tres de ellas ubicadas a lo largo del río Santiago que atraviesa el centro de su territorio. Es el segundo estado, después de Chiapas, con mayor generación de energía hidráulica, de acuerdo con el Inventario Nacional de Energías Limpias de Semarnat (2021). Además, Nayarit produce tanto energía geotérmica a partir del corredor del volcán Ceboruco localizado al sur del estado como bioenergía de residuos de caña de azúcar (véase tabla 3).
Tabla 3. Generación de energía eléctrica renovable y limpia en el estado de Nayarit
Tipo de energía limpia |
Centros de producción |
Capacidad instalada (MW) |
Generación (GWh/a) |
Hidráulica |
4 |
1 740.98 |
2 014.39 |
Biomasa |
2 |
45.36 |
14.07 |
Geotérmica |
1 |
52.00 |
115.49 |
Total |
7 |
1 838.34 |
2 143.95 |
A pesar de las condiciones favorables para la generación de energía solar en Nayarit, con radiación mayor al promedio nacional, que es de 5.6 kWh/m2 (20.16 MJ/m2), no existen centrales solares fotovoltaicas de alta capacidad que inyecten electricidad a la red eléctrica nacional. Aunque se han implementado sistemas solares fotovoltaicos individuales, no hay una infraestructura solar a gran escala.
En cuanto a Potrero de la Palmita, esta comunidad se encuentra a una altitud de 252 metros sobre el nivel del mar7 y se localiza al suroeste del municipio del Nayar y al noreste de la ciudad de Tepic. La comunidad se encuentra a orillas de un sistema hidrológico en el cual convergen los ríos Santiago y Huaynamota, inmerso en un entorno rodeado por el embalse que se conforma por la presa hidroeléctrica Aguamilpa y la imponente Sierra Nayarita al norte y noreste de la localidad (véase figura 4).
Figura 4. Localización de Potrero de la Palmita, Nayarit, México.
Con aproximadamente 200 viviendas y 700 habitantes, la comunidad Potrero de la Palmita se encuentra en una situación de alta pobreza, marginación y vulnerabilidad (Sedesol, 2010), enfrentando una serie de desafíos en su desarrollo socioeconómico y en su preservación cultural. A pesar de ello, los wixaritari de Potrero de la Palmita han demostrado una notable resiliencia y han logrado mantener sus tradiciones, basando sus actividades económicas en la agricultura, la pesca, la artesanía y el turismo étnico. También, estos pobladores se enfrentan a limitaciones en cuanto a acceso a servicios básicos, alimentación y agua potable, para riego o usos múltiples.
A pesar de las limitaciones de recursos y de las condiciones climáticas adversas, la agricultura desempeña un papel fundamental en la comunidad ya que ahí se cultiva maíz, frijol, calabaza, chile y otros productos agrícolas para autoconsumo. Además de la agricultura, la pesca en el río Santiago es una actividad económica importante para la comunidad. Mediante técnicas tradicionales aprovechan los recursos acuáticos de la región, lo que les permite obtener alimento y generar ingresos adicionales vendiendo el pescado en mercados locales. Los pobladores también promueven las visitas de turistas como una forma de generar ingresos y ofrecen a los visitantes la oportunidad de aprender sobre la cultura wixárika, participar en rituales y adquirir artesanías elaboradas por la comunidad. El programa social federal Bienestar también brinda un apoyo económico y social a los habitantes.
En cuanto a los servicios básicos, en Potrero de la Palmita los pobladores se enfrentan a carencias significativas pues no todos cuentan con electricidad ni suministro de agua potable en sus viviendas.
Materiales y métodos
El abordaje metodológico de esta investigación se basó fundamentalmente en la observación participativa, en aplicación de encuestas a una muestra representativa de la población (22 viviendas), así como en entrevistas semiestructuradas con líderes clave de la comunidad (8).
El tamaño de la muestra para las encuestas se determinó utilizando la Fórmula Finita de Cochran, tomando en cuenta el número conocido de viviendas electrificadas en la comunidad, que era de 130 hogares, en un nivel de confianza de 96%, contemplando un error de 4%. Para el análisis estadístico de los datos cuantitativos recopilados a través de las encuestas, se utilizó el software spss (v.22).
La recopilación de información atendió aspectos técnicos de la instalación solar y socioeconómicos de la demanda eléctrica, así como de la percepción social de la energía solar fotovoltaica, y del aprovechamiento y usos que hacen los habitantes de ella.
Resultados
En esta sección se presentan los resultados más relevantes de la investigación, fundamentalmente en cuanto a las características técnicas del sistema solar fotovoltaico, los usos de la energía desde los servicios eléctricos observados y las problemáticas más destacadas encontradas en la comunidad de Potrero de la Palmita, Nayarit.
Características técnicas de la granja solar de Potrero de la Palmita
El sistema solar fotovoltaico se encuentra ubicado en un montículo libre de obstáculos, que corresponde a un terreno cedido por donación por los comuneros y en una ubicación ideal que permite obtener la mayor cantidad de energía solar que incide durante todo el año en esa área (véase figura 5). En el estado de Nayarit la irradiancia se estima entre 5.5 y 7 kWh/m2 (Onexpo, 2016). Esta incidencia de radiación solar representada en horas por superficie de irradiancia coincide con lo que se monitoreó durante las estancias en campo, en las cuales se observó que fue entre las 7:00 am y las 6:30 pm. Las horas de mayor insolación, es decir, en las que el sol irradia con mayor fuerza, fueron entre las 9 am y las 4 pm, las cuales coinciden con las estimaciones estatales.
En cuanto a la infraestructura de la granja solar de Potrero de la Palmita, en la tabla 4 se resumen sus características más sobresalientes, una de las cuales es la operación 100% a distancia desde un centro operativo de la región occidental Jalisco de la Comisión Federal de Electricidad (cfe) mediante un sistema 8 de última generación con el que cuenta el sistema solar fotovoltaico.
Figura 5. Vistas aéreas de la granja solar en Potrero de la Palmita, Nayarit, México
Tabla 4. Principales características del sistema solar fotovoltaico de Potrero de la Palmita
Aspecto |
Descripción |
Observaciones |
Terreno que ocupa el sistema solar fotovoltaico |
Terreno de 1 ha, ocupado actualmente al 50 por ciento. |
Se cuenta con espacio para crecimiento futuro. La infraestructura está cercada. |
Infraestructura |
Minirred descentralizada de generación eléctrica con sistema solar fotovoltaico. |
El sistema es autoabastecido por el propio sistema de energía solar. |
Mantenimiento |
Se requiere mantenimiento del terreno para evitar el crecimiento de maleza y daños al equipo. |
Esta tarea la realizan los pobladores. |
Operación y mantenimiento |
La operación y el mantenimiento del sistema solar corresponde 100% a la cfe. |
Los paneles están expuestos a suciedad de polvo y excreta de aves. |
Almacenamiento de energía |
El sistema solar cuenta con un banco de 312 baterías con ciclo de vida de 17 años. |
El banco de baterías proporciona 48 horas de autonomía.9 |
Sala de control |
El sistema solar está equipado con inversores, reguladores de carga y un sistema de comunicación remota scada. |
Operaciones realizadas por la cfe desde un centro regional de Jalisco. |
Generación de energía |
572 paneles solares policristalinos de 250 W cada uno. Capacidad instalada de 143 000 W. |
Los paneles están montados en 26 estructuras de 22 paneles cada una. |
Distribución de energía |
Tendido eléctrico aislado (minirred eléctrica). |
Cobertura al 95% de las calles de la comunidad. |
Acceso a la energía eléctrica |
65% de las viviendas en Potrero de la Palmita están conectadas a la energía eléctrica proporcionada por la granja solar. |
100% de las viviendas conectadas disfrutan de iluminación. Es decir, 130 viviendas cuentan con electricidad contratada. |
El equipamiento básico del sistema solar fotovoltaico aislado se muestra en la figura 6. Como se puede observar la granja solar se encuentra cercada; asimismo, la infraestructura en el cuarto de control se percibe robusta.
Figura 6. Equipamiento del sistema solar fotovoltaico de Potrero de la Palmita, Nayarit, México
Se observó que el mantenimiento técnico de la granja solar es casi nulo. Los pobladores entrevistados indicaron que los técnicos de la cfe sólo asisten en caso de que haya cortes eléctricos prolongados y expresaron que los problemas o fallas menores “han de ser solucionados desde lejos”. En este sentido, resulta evidente que en la comunidad no hay personal técnico que, en caso de fallas, pueda solucionar el problema en el sitio.
La tensión que se genera en esta granja solar se eleva a la salida para ser transmitida mediante una red eléctrica (minirred) aislada. La energía se distribuye a los hogares por medio de un tendido eléctrico, el cual se conecta a una mufa mediante un medidor digital que contabiliza el consumo que realiza la vivienda (véase figura 7). La empresa cfe realiza la conexión hasta la mufa y corresponde al usuario la instalación eléctrica hacia su vivienda; no obstante, los pobladores requirieron el servicio de personal técnico de la cfe para realizar esa instalación eléctrica en los hogares.
Figura 7. Red eléctrica aislada de Potrero de la Palmita, Nayarit, México
Es relevante destacar que la granja solar tiene una capacidad instalada de 143 000 W. Sin embargo, es importante considerar que parte de la energía generada por el sistema se destina al funcionamiento de sus distintos componentes, para lo cual requiere un consumo estimado de 20% de la energía generada.
Tomando en cuenta un documento de la Organización de las Naciones Unidas (onu) que evalúa un sistema solar fotovoltaico, se calcula que los inversores y los reguladores requieren alrededor de 14.28 a 17.54% de energía para su operación (unodc, 2020). En el sistema solar fotovoltaico de Potrero de la Palmita, además, existen dispositivos que necesitan energía, como el aire acondicionado para mantener una temperatura óptima de aproximadamente 17 °C en el cuarto de baterías para su correcto funcionamiento. También se encuentran el sistema de comunicaciones a distancia scada y otros elementos que consumen energía. Estos dispositivos pueden representar entre 3 y 6% del consumo total de energía. Por lo tanto, se estima que el sistema solar fotovoltaico en Potrero de la Palmita necesita alrededor de 28.6 kW para su propio funcionamiento, lo que reduce la oferta energética para la comunidad, aproximadamente a 114 400 W.
Usos de la energía solar en Potrero de la Palmita
A. Usos domésticos
Como se ha señalado antes, en la comunidad hay 130 viviendas conectadas a la energía eléctrica, lo cual representa 65% del total de hogares. Como es obvio, el uso principal es la iluminación (100%), seguido por el acceso a redes sociales a través de celulares inteligentes (62.5%), los cuales deben cargar baterías de manera constante. Se observó que en la comunidad se tiene un sistema de telecomunicaciones con acceso a lo que se conoce como “internet rural”. Sin embargo, la conexión debe realizarse a no más de 30 m a la redonda del punto de venta del servicio de internet, ya que a mayor distancia la conexión se pierde.
El empleo de electrodomésticos es el tercer uso que tiene la energía solar en los hogares electrificados, lo que representa 56.3% de uso. También se encontró que 27.7% de las viviendas con energía solar presentan consumos mayores de energía puesto que cuentan con refrigeradores y ventiladores, que, dado el clima de la localidad, permanecen funcionando incluso toda la noche.
También, de este 27.7% de viviendas con energía solar, algunas cuentan con licuadora, hornilla eléctrica, lavadora u otro electrodoméstico, que usan, si no de manera constante, si esporádicamente, lo que resulta en un consumo de electricidad mayor al promedio.
Lamentablemente, en la comunidad, no todos los habitantes tienen acceso a energía eléctrica, lo cual afecta a 35% de las viviendas: aproximadamente a 245 personas. La principal razón que se encontró en el fondo de esta limitación es la falta de recursos económicos para afrontar los costos asociados a la contratación del servicio, la instalación eléctrica y el pago constante de la factura por el consumo.
Es importante destacar que la ausencia de energía eléctrica en los hogares no significa que los habitantes no deseen o valoren este servicio. Por el contrario, se ha observado que estas viviendas requieren el acceso a la electricidad, ya que actualmente utilizan linternas de pilas, lámparas de queroseno e incluso fogatas para reunirse en familia durante las noches. Aunque estas alternativas no se utilizan a diario, representan costos adicionales para estas familias.
B. Usos sociales y productivos
Además de los usos domésticos, la energía solar en Potrero de la Palmita, según los pobladores entrevistados, ha permitido la convivencia familiar, ya sea para realizar tareas en el hogar o para entretenerse viendo la televisión o escuchando la radio en familia. Una de las actividades que destaca y que se realiza en la comunidad haciendo uso de la iluminación es la elaboración de artesanías en el ámbito familiar.
Asimismo, se observó que hay dos clínicas de salud que se abastecen de electricidad de la granja solar. Una de estas clínicas tiene equipo eléctrico y electrónico para realizar ciertos procedimientos clínicos, así como un refrigerador que mantiene en condiciones adecuadas medicamentos y vacunas. Se observaron escuelas de nivel básico, primaria y secundaria, así como un albergue, que utilizan iluminación en sus instalaciones. En la comunidad hay una telesecundaria, a la cual no se pudo constatar que se utilizara la iluminación ni servicios de teleeducación, ya que no presenciamos clases ni actividades en el tiempo en que se realizó el trabajo de campo en la localidad.
De este modo, en Potrero de la Palmita el uso de la energía solar se destina 100% al servicio doméstico, es decir, a electrodomésticos, iluminación, refrigeración y a algunos equipos eléctricos como ventiladores de pedestal, entre otros. No obstante, se encontró evidencia de infraestructura de bombeo de agua en desuso y abandonada desde el río Huaynamota hasta el nororiente de la comunidad que tenía la finalidad de dotar de agua de riego y para usos múltiples a la comunidad. Este servicio se puede categorizar como servicio social, o público, pero, como se indica, no está funcionando.
C. Costos de la energía eléctrica
Respecto del costo promedio bimestral del consumo eléctrico por vivienda, se calcula que asciende a 93.57 pesos mexicanos, lo cual es considerado por 50% de los pobladores encuestados como un costo elevado. Entre ellos, las personas que tienen un local comercial, pues consideran que el costo de la energía eléctrica afecta sus ganancias. Los pobladores que realizan consumos bajos también consideran que la electricidad es cara, incluso si sólo la utilizan para la iluminación de sus viviendas. No obstante, 12.5% de los pobladores encuestados consideró que la energía eléctrica es barata.
Se observó que aproximadamente 72.3% de los hogares electrificados tienen consumos por debajo de 45 kWh/bimestre, lo que representa una factura de 48 pesos mexicanos. Esta facturación representa el cobro mínimo que realiza la cfe por el servicio doméstico a nivel nacional. Incluso hay hogares en la comunidad que llegan a consumir solamente 15.6 kWh/b, lo que equivale a iluminar, con uno o tres focos led de 9 a 13 W, alrededor de cuatro a 12 horas, dependiendo de la cantidad de focos en el hogar. En este sentido, se identificó que, en promedio, hay 3.31 focos por vivienda. En cuanto al 27.7% de las viviendas que usan electrodomésticos de consumo alto, el costo promedio bimestral llega a ser de 380 pesos mexicanos. Este costo es similar al que paga una vivienda típica en zonas urbanas de México.
Problemáticas de la granja solar en Potrero de la Palmita
La energía solar ofrece beneficios sociales y ambientales en comunidades rurales, mejorando la calidad de vida y reduciendo la contaminación ambiental, como se ha mostrado en este documento. Sin embargo, la investigación identificó varias problemáticas asociadas a su implementación en Potrero de la Palmita, así como de la propia comunidad.
En primer lugar está el problema de la intermitencia y la variabilidad. Mientras la intermitencia está relacionada con la disponibilidad del recurso energético para convertirlo en electricidad, la variabilidad se refiere a las condiciones meteorológicas y climáticas que afectan la eficiencia de la conversión energética. A pesar de que la granja solar en la comunidad cuenta con un banco de baterías que brinda 48 horas de autonomía (Banco Mundial, 2016), se observaron cortes constantes de energía, que van desde los prolongados, esto es, los de 48 horas, hasta los de cinco a 10 minutos, según se pudo observar en la visita de campo. Estas fallas pueden deberse tanto a las condiciones solares y climáticas exógenas al sistema como a las fallas técnicas por falta de mantenimiento preventivo y correctivos profundos. No obstante, los habitantes se quejaron de estas fallas y manifestaron que les ha ocasionado descompostura de electrodomésticos.
En segundo lugar, existe una falta de mantenimiento tanto de limpieza (polvo y excretas de aves en algunos paneles), como de reparación y reemplazo de piezas expuestas a las inclemencias del tiempo que afectan la operación óptima de los paneles solares y de otros componentes. En este sentido, cabe señalar que el mantenimiento corresponde exclusivamente a la cfe, que, por lo antes mencionado, es casi nulo.
Otra problemática que se encontró en la comunidad tiene que ver con la participación de la comunidad durante y después de la implementación de la granja solar. La investigación da cuenta de que la población no aprovecha al máximo los servicios energéticos de la infraestructura solar. También se descubrió una falta general de comprensión sobre cómo funciona la energía solar y cómo se puede utilizar para beneficio de la comunidad, lo que impacta en el grado de percepción y adopción de la tecnología solar fotovoltaica por parte de la población.
Aunque se observó una buena aceptación de la energía solar para el servicio doméstico, especialmente en lo que respecta a la iluminación, la situación cambia cuando se refiere a las actividades comerciales. La investigación reveló que la mayoría de las personas (90.9%) no considera atractivo el uso de energía solar para las actividades económicas. En contraste, manifestaron preferir el uso de energía proveniente de la red nacional o de generación convencional.
Discusión
La investigación halló que el servicio doméstico de la energía, particularmente para iluminación, es muy bien aceptado en la comunidad. Esto coincide con la literatura, pues así lo exponen los estudios de Lazdins et al. (2021) y Yadav et al. (2019), que afirman que la energía solar tiene un impacto significativo en la calidad de vida de las personas. Además, facilita a los usuarios rurales el uso de electrodomésticos y propicia los beneficios sociales enfocados en la salud y la educación. Asimismo, los organismos internacionales sostienen que la iluminación es parte de los servicios básicos necesarios para apoyar el desarrollo de las comunidades rurales (fao, 2021; Van Campen et al., 2000).
En Potrero de la Palmita, el circunscribir el uso de la energía solar a los satisfactores domésticos concuerda con las conclusiones de diversas investigaciones que manifiestan que “el servicio eléctrico no es bueno, pero es suficiente para cumplir con los estándares familiares” (Arenas Aquino et al., 2017).
De acuerdo con la observación en campo, se constató que la granja solar instalada en la comunidad de Potrero de la Palmita en 2015 proporciona un servicio eléctrico similar al del servicio eléctrico tradicional, salvo que el tradicional se genera en grandes centrales eléctricas alejadas de las zonas de consumo, particularmente urbanas, mientras que la granja solar genera la energía de manera local y, además, la almacena, ofreciendo una tensión eléctrica adecuada para el funcionamiento de equipos eléctricos y electrónicos.
Esto coincide con Chmiel y Bhattacharyya (2015), quienes señalan que el sistema de electrificación al margen de la red ilustra claramente cómo un sistema autónomo puede satisfacer las necesidades de energía eléctrica de un estilo de vida moderno y confiable y que ese sistema no es inferior al servicio suministrado por la red principal. Al igual que en el estudio de los autores anteriores, los habitantes de Potrero de la Palmita reciben un suministro eléctrico las 24 horas del día. Sin embargo, a diferencia de la experiencia en Gran Bretaña de la investigación de Chmiel y Bhattacharyya, en Potrero de la Palmita los pobladores tienen quejas respecto de fallas y cortes eléctricos constantes, como los que se observaron durante la visita de campo.
Siguiendo esta idea, se identificó que la energía de la granja solar es inestable, con cortes de energía frecuentes y de duración prolongada, incluso hasta de dos días. Estas fallas en los sistemas autónomos deben estudiarse para minimizar los cortes eléctricos y procurar un suministro confiable. De hecho, varias investigaciones a nivel mundial resaltan este problema, según el cual puede haber tanto periodos restringidos de suministro eléctrico como periodos de exceso de generación de energía (Chmiel y Bhattacharyya, 2015), lo que puede llegar a afectar equipos eléctricos, como ya se mencionó.
Así, las dos experiencias mencionadas proporcionan una valiosa lección pues demuestran que un sistema aislado, adecuadamente diseñado, puede ser una opción de electrificación efectiva, incluso para cualquier país en desarrollo.
Un aspecto que sobresale de esta investigación tiene que ver con el costo del servicio, el cual sigue siendo un desafío significativo en sistemas descentralizados con energías renovables. Aunque en Potrero de la Palmita el precio que pagan los usuarios está subsidiado y es prácticamente similar al del resto del país respecto del consumo realizado por bimestre en los hogares, a nivel mundial el costo para el usuario puede llegar a ser muy elevado; es decir, si los residentes con servicios de energía solar debieran pagar tarifas que cubran tanto los costos operativos como los costos de la inversión de capital, no sería viable para los usuarios (Chmiel y Bhattacharyya, 2015).
Éste sigue siendo un problema en muchos países en desarrollo, especialmente en áreas rurales, donde los ingresos son limitados y las comunidades no pueden afrontar cargos elevados, como en el caso de la localidad de estudio. Además, los costos de mantenimiento son otro factor que falla en estos sistemas. En el psie, el reporte no hace referencia a un sistema o a un programa de mantenimiento continuo durante la vida operativa del sistema; sólo hace referencia a costos de mantenimiento en un ejercicio financiero, sin mencionar en qué consiste esa partida (Banco Mundial, 2016). Esto puede ser un problema si la financiación del proyecto se basa únicamente en costos de capital inicial (Passey et al., 2011).
A pesar de los problemas de intermitencia y fallas técnicas de la energía solar, se pudo observar que los habitantes que cuentan con electricidad en sus viviendas han podido satisfacer algunas de sus necesidades elementales. Sin embargo, el estudio revela que 90.9% de los habitantes considera que no ha habido progreso social o económico significativo en la comunidad como resultado del servicio eléctrico. Esto probablemente se deba a que no existió una adopción de la energía solar como consecuencia de la falta de involucramiento de la comunidad durante y después de la implementación de la granja solar y además esa falta afecta la percepción de los habitantes hacia de este tipo de energía.
Otro aspecto que hay que considerar se refiere al involucramiento de la sociedad tanto en la planeación como en la operación y el conocimiento del funcionamiento que implica este tipo de proyectos. Es decir, reconocer las capacidades de los habitantes para estimular su desarrollo enfocado en sus necesidades, expectativas y percepciones (Long, 2001).
No involucrar a la población genera percepciones negativas, por ejemplo, sobre este tipo de proyectos. En la investigación de campo se observó una percepción negativa hacia la energía fotovoltaica en lo que respecta a procesos productivos y actividades económicas por parte de la comunidad. Los habitantes rechazan esta tecnología por desconocimiento y no tanto por la funcionalidad o la capacidad de generación de energía.
Estos hallazgos destacan, por un lado, la necesidad de abordar los desafíos específicos que surgen al implementar la energía solar fotovoltaica en comunidades rurales. Se evidencia un hueco de conocimiento en la identificación de las barreras económicas y técnicas que limitan la adopción de esta tecnología en áreas rurales, así como en comprender y abordar las percepciones, necesidades y expectativas de las comunidades rurales.
Por otro lado, sobresale la exigencia de un enfoque de desarrollo rural alternativo, que tome en cuenta las particularidades y las necesidades específicas de cada comunidad (Long, 2001). Es fundamental brindar apoyo económico y técnico para superar las barreras identificadas, promoviendo la adopción efectiva de la energía solar fotovoltaica en comunidades rurales.
Sin embargo, a pesar de las limitaciones identificadas, se reconoce que la energía solar fotovoltaica tiene el potencial de mejorar significativamente la calidad de vida de las comunidades rurales. Por lo menos así lo demuestra esta investigación, particularmente en lo que concierne a los habitantes que tienen servicio eléctrico contratado y que además cuentan con electrodomésticos en sus hogares.
En este sentido, es evidente la necesidad de acompañar estos proyectos con un enfoque de desarrollo rural alternativo que tome en cuenta las necesidades y las percepciones de las comunidades rurales, con el fin de abordar de manera más efectiva los desafíos del desarrollo rural en el contexto de la energía solar fotovoltaica.
Lo anterior implica realizar un diagnóstico participativo, involucrando a los habitantes de la comunidad en el proceso de toma de decisiones. Es importante comprender sus necesidades energéticas, sus expectativas y sus limitaciones económicas y culturales (Long, 2001), así como identificar las eventuales barreras para adoptar la energía solar fotovoltaica, como se demostró en esta investigación.
Un aspecto fundamental para promover la adopción de la energía solar fotovoltaica en comunidades rurales es la educación y la capacitación. Es necesario proporcionar información clara y accesible sobre los beneficios de esta tecnología, así como capacitar a los habitantes de la comunidad en el uso, mantenimiento y gestión de los sistemas fotovoltaicos. Esto puede incluir la formación de técnicos locales capaces de realizar la instalación y el mantenimiento de los sistemas, así como programas de concientización sobre el ahorro de energía y buenas prácticas en el uso de los recursos.
Conclusiones
Después de haber explorado el potencial de la energía solar en Potrero de la Palmita, se identificaron varias limitaciones en términos de costos, fallas técnicas y percepciones sociales negativas hacia la energía solar, en cuanto a su aplicación en procesos productivos y actividades económicas, lo que en conjunto plantea desafíos específicos para la adopción y la implementación integral de esta tecnología en comunidades rurales. Por eso es necesario comprender y abordar las percepciones, las necesidades y las expectativas de las comunidades con un enfoque de desarrollo rural alternativo que tome en cuenta las particularidades de cada comunidad y brinde apoyo económico y técnico para superar las barreras identificadas.
A pesar de las limitaciones, se reconoce que la energía solar fotovoltaica tiene el potencial de mejorar la calidad de vida de las comunidades rurales al proporcionarle acceso a servicios básicos y facilitar sus actividades económicas. Cabe mencionar que, con la granja solar, Potrero de la Palmita cuenta con servicios básicos esenciales como iluminación, refrigeración de alimentos y medicamentos, y se facilita el funcionamiento de clínicas de salud. Sin embargo, aún existen desafíos por superar para garantizar un óptimo funcionamiento y la adopción generalizada e integral de esta alternativa sustentable de generación de energía eléctrica, algunos de cuyos desafíos han quedado señalados en este documento. Este es el caso de 35% de las viviendas de Potrero de la Palmita que, por una u otra razón, no cuentan con el servicio doméstico básico: la iluminación.
Por último, la capacidad de un sistema de energía para proporcionar electricidad limpia y asequible que impulse las actividades económicas locales y fomente el desarrollo, no se pudo constatar en Potrero de la Palmita, lo que también evidencia la omisión institucional que deja en el abandono estos procesos de desarrollo socioeconómico que se vincula con la generación de energías limpias. En Potrero de la Palmita, la implementación del sistema solar fotovoltaico careció de un proyecto integral y su componente de desarrollo social y económico no se llevó a cabo (Banco Mundial, 2016), lo cual limitó el proyecto sólo a proporcionar iluminación doméstica.
Agradecimientos
Los investigadores agradecen a las autoridades, a los líderes y a los pobladores de la comunidad Potrero de la Palmita del municipio El Nayar en Nayarit, México, las facilidades, la hospitalidad y el tiempo dedicado en las entrevistas, en las pláticas y en las encuestas que se llevaron a cabo durante el trabajo de campo. Asimismo, agradecen las facilidades otorgadas por el Instituto Politécnico Nacional (ipn) para la realización de esta investigación.
Referencias
Albertos, C. (2018, 9 de agosto). Desarrollo sostenible de los pueblos indígenas: con ellos, para ellos. Banco Interamericano de Desarrollo (bid). https://blogs.iadb.org/igualdad/es/desarrollo-sostenible-de-los-pueblos-indigenas-con-ellos-para-ellos.
Aliaga Lordemann, J., y Paredes Alanes, M. (2010, febrero). Cambio climático, desarrollo económico y energías renovables: Estudio exploratorio de América Latina (documento de trabajo, 02/10). Universidad Católica Boliviana, Instituto de Investigaciones Socioeconómicas (iisec).
Arenas Aquino, Á. R., Matsumoto Kuwabara, Y., y Kleiche-Dray, M. (2017). Energía solar y marginación: análisis de la percepción social sobre nuevas tecnologías para la articulación de una transición energética en el municipio de Nezahualcóyotl, México. Revista Internacional de Contaminación Ambiental, 33(3), pp. 449-461. https://doi.org/10.20937/RICA.2017.33.03.08.
Banco Mundial (2016, 31 de agosto). Implementation Completion and Results Report (ibrd-7501, tf-091733) on a Loan in the Amount of us$15 Million and a Grant from the Global Environment Facility Trust Fund in the Amount of us$15 million to the United Mexican States for an Integrated Energy Services Project (Reporte núm. icr00003814). wb. https://documents1.worldbank.org/curated/en/195401473187206344/pdf/ICR-Main-Document-P088996-2016-08-31-23-38-09012016.pdf.
Chmiel, Z., y Bhattacharyya, S. C. (2015). Analysis of off-grid electricity system at Isle of Eigg (Scotland): Lessons for developing countries. Renewable Energy, 81, pp. 578-588. https://doi.org/10.1016/J.RENENE.2015.03.061.
enel (2023). La transición energética. Enel Green Power. https://www.enelgreenpower.com/es/learning-hub/transicion-energetica.
epa (Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos) (2023). Calculador de equivalencias de gases de efecto invernadero. epa. https://espanol.epa.gov/la-energia-y-el-medioambiente/calculador-de-equivalencias-de-gases-de-efecto-invernadero#results.
fao (2018, 12 de abril). Buenas perspectivas para los sistemas de riego con energía solar. Noticias de la fao.
——— (2021, 23 de junio). Tres soluciones energéticas sostenibles para la producción de alimentos y lugares donde se utilizan: ¿cómo ayuda la fao a ampliar el acceso a la energía limpia en todo el mundo? fao. https://www.fao.org/fao-stories/article/es/c/1412920/.
Frediani, A. A., Clark, D. A., y Biggeri, M. (2019). Human development and the capability approach: The role of empowerment and participation. En D. A. Clark, M. Biggeri y A. A. Frediani (eds.), The Capability Approach, Empowerment and Participation: Concepts, Methods and Applications (Rethinking International Development, pp. 3-36). Palgrave McMillan. https://doi.org/10.1057/978-1-137-35230-9_1.
Freepng (2023). Poste de electricidad tendido eléctrico de la línea de clip art: Poste de teléfono. Freepng. https://www.freepng.es/png-39m86g/.
HelioEsfera (2023). Instalación fotovoltaica aislada. HelioEsfera. https://www.helioesfera.com/instalacion-fotovoltaica-aislada/.
Hussain, M., Butt, A. R., Uzma, F., Ahmed, R., Irshad, S., Rehman, A., y Yousaf, B. (2020). A comprehensive review of climate change impacts, adaptation, and mitigation on environmental and natural calamities in Pakistan. Environmental Monitoring and Assessment, 192(1), pp. 1-20. https://doi.org/10.1007/s10661-019-7956-4.
idae (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía) (2009). Instalaciones de energía solar fotovoltaica: pliego de condiciones técnicas de instalaciones aisladas de red. idea. https://www.idae.es/uploads/documentos/documentos_5654_FV_Pliego_aisladas_de_red_09_d5e0a327.pdf.
inegi (Instituto Nacional de Estadística y Geografía) (2020). Población rural y urbana. inegi. https://cuentame.inegi.org.mx/poblacion/rur_urb.aspx.
——— (2022, 8 de agosto). Estadísticas a propósito del Día Internacional de los Pueblos Indígenas (comunicado de prensa, 430/22). inegi. https://www.inegi.org.mx/contenidos/saladeprensa/aproposito/2022/EAP_PueblosInd22.pdf.
irena (International Renewable Energy Agency) (2021, junio). Costos de generación de energía renovable en 2020: resumen ejecutivo. irena. https://www.irena.org/publications/2021/Jun/Renewable-Power-Generation-Costs-2020-Summary-ES.
Julián, C. (2023). Transformador eléctrico. Ingtelecto. https://ingtelecto.com/transformador-electrico/.
Lazdins, R., Mutule, A., y Zalostiba, D. (2021). PV energy communities: Challenges and barriers from a consumer perspective: A literature review. Energies, 14(16), p. 4873. https://doi.org/10.3390/EN14164873.
Long, N. (2001). Development Sociology: Actor Perspectives. Routledge. https://doi.org/10.4324/9780203398531
Martínez Chapa, O., y Salazar Castillo, J. E. (2022, julio-septiembre). Desafíos presentes en el México rural: problemas y posibilidades. Espacio Abierto: Cuaderno Venezolano de Sociología, 31(3), pp. 87-105. https://produccioncientificaluz.org/index.php/espacio/article/view/38639
Montecinos, E. (2021). Planificación territorial en Chile del modelo top down a los desafíos de articulación multinivel. Revista de Ciencias Sociales, 27(2), pp. 484-500. https://doi.org/10.31876/rcs.v27i2.35936.
National Geographic (2022, 20 de abril). La energía solar y su potencial para ayudar a reducir el calentamiento global. National Geographic. https://www.nationalgeographicla.com/medio-ambiente/2022/04/la-energia-solar-y-su-potencial-para-ayudar-a-reducir-el-calentamiento-global.
Onexpo (2016, 11 de mayo). Evalúan recurso solar de Nayarit. Onexpo. https://onexpo.com.mx/NOTICIAS/evaluan-recurso-solar-de-nayarit.
Passey, R., Spooner, T., MacGill, I., Watt, M., y Syngellakis, K. (2011). The potential impacts of grid-connected distributed generation and how to address them: A review of technical and non-technical factors. Energy Policy, 39(10), pp. 6280-6290. https://doi.org/10.1016/J.ENPOL.2011.07.027.
pnud (Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo) (2020, noviembre). Informe nacional sobre desarrollo humano. Paraguay 2020: energía y desarrollo humano [Resumen]. pnud. https://www.undp.org/sites/g/files/zskgke326/files/migration/py/UNDP-PY-INDH_Py_2020_Resumen.pdf
Rahman, S. M., Mori, A., y Rahman, S. M. (2022). How does climate adaptation co-benefits help scale-up solar-powered irrigation?: A case of the Barind Tract, Bangladesh. Renewable Energy, 182, pp. 1039-1048. https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.11.012.
Sagarpa (Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural). (2015, 25 de septiembre). Desarrollo rural, la esperanza del campo. Sagarpa. https://www.gob.mx/agricultura/es/articulos/desarrollo-rural-la-esperanza-del-campo
Sedesol (Secretaría de Desarrollo Social) (2010). Catálogo de localidades: Potrero de la Palmita. Sedesol. https://www.microrregiones.gob.mx/catloc/indiMarginacLoc.aspx?refnac=180090717
Semarnat (Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales) (2021). Capacidad instalada y generación de electricidad por sector y fuente de energía limpia. Semarnat. http://dgeiawf.semarnat.gob.mx:8080/ibi_apps/WFServlet?IBIF_ex=D2_ENERGIA03_05&IBIC_user=dgeia_mce&IBIC_pass=dgeia_mce&NOMBREENTIDAD=*
Shahsavari, A., y Akbari, M. (2018). Potential of solar energy in developing countries for reducing energy-related emissions. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 90, pp. 275-291. https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.03.065.
Terry Gregorio, J. R. (2012, noviembre). Aproximación al concepto de comunidad como una respuesta a los problemas del desarrollo rural en América Latina. Contribuciones a las Ciencias Sociales, (18). www.eumed.net/rev/cccss/22/concepto_comunidad.html.
unam (Universidad Nacional Autónoma de México). (2010). Energía solar fotovoltaica: Principio físico. unam, Facultad de Ingeniería. https://www.mendeley.com/reference-manager/library/collections/0c982fb2-ba9e-4c53-957a-ca2554f23fe9/all-references/.
unodc (Oficina de las Naciones Unidas contra la Droga y el Delito). (2020, 20 de abril). Informe de cálculos para sistema solar fotovoltaico. unodc. https://www.unodc.org/documents/colombia/2020/Abril/CALCULOS_SISTEMA_SOLAR_FOTOVOLTAICO_30ABR.pdf.
Van Campen, B., Guidi, D., y Best, G. (2000). Energía solar fotovoltaica para la agricultura y desarrollo rural sostenibles (Documento de Trabajo sobre Medio Ambiente y Recursos Naturales, 3). fao. https://www.fao.org/uploads/media/Solar%20photovoltaic%20for%20SARD%20ES.pdf.
Yadav, P., Davies, P. J., y Sarkodie, S. A. (2019, noviembre). The prospects of decentralised solar energy home systems in rural communities: User experience, determinants, and impact of free solar power on the energy poverty cycle. Energy Strategy Reviews, 26, p. 100424. https://doi.org/10.1016/j.esr.2019.100424.