pág. 10993
APROVECHAMIENTO DE LOS RECURSOS
RENOVABLES EN LA SOSTENIBILIDAD
ENERGÉTICA DE LA ACUICULTURA
CONTINENTAL PERUANA
HARNESSING RENEWABLE RESOURCES FOR
SUSTAINABLE ENERGY USE IN PERUVIAN
CONTINENTAL AQUACULTURE
Amancio Ramiro Rojas Flores
Universidad Nacional del Santa, Perú
pág. 10994
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i5.20376
Aprovechamiento de los Recursos Renovables en la Sostenibilidad
Energética de la Acuicultura Continental Peruana
Amancio Ramiro Rojas Flores
1
arojas@uns.edu.pe
https://orcid.org/0000-0003-4897-7585
Universidad Nacional del Santa
Nuevo Chimbote-Ancash-Perú
RESUMEN
El objetivo de este trabajo fue identificar, las zonas de producción acuícola continental en el Perú en
relación al potencial uso de los recursos energéticos renovables para su aprovechamiento sostenible. Se
empleó el método deductivo para identificar los principios fundamentales relacionados con sistemas de
energía, e inductivo para llegar a un enunciado general, un sistema híbrido basado en energías
renovables, la investigación es descriptiva, con enfoque cualitativo. Entre los hallazgos destacan: Las
regiones, Piura y San Martin son las zonas con crecimiento sostenido de producción acuícola continental
y con potencial solar y eólico, considerando al cultivo de la especie Tilapia en el análisis de la
efectividad.El desafío de la sostenibilidad energética puede ser enfrentado mediante el aprovechamiento
de recursos renovables, como sistemas híbridos de energía renovable (HRES); en la región San Martin:
PV/ /generador diésel/batería y para la Región Piura PV//eólica/generador diésel/batería. Para una
demanda de 2,5 kW y un consumo energético diario 60kWh; para Región San Martin: la demanda
eléctrica con energía convencional se cubre con generador Diesel (GD) de 8,2 kW, costos operativos,
$14.358/año; alternativa añadir 9,0 kW PV y 35 kWh; en la Región Piura: atendida con energía
convencional, Alternativa añadir 11 kW PV y 39 kWh.
Palabras clave: energia, recursos renovable, acuicutura continental, sostenibilidad
1
Autor principal
Correspondencia: arojas@uns.edu.pe
pág. 10995
Harnessing Renewable Resources for Sustainable Energy use in Peruvian
Continental Aquaculture
ABSTRACT
The objective of this study was to identify inland aquaculture production areas in Peru in relation to the
potential use of renewable energy resources for their sustainable use. The deductive method was used
to identify the fundamental principles related to energy systems, and the inductive method was used to
arrive at a general statement, a hybrid system based on renewable energy. The research is descriptive,
with a qualitative approach. The findings include: The Piura and San Martin regions are areas with
sustained growth in inland aquaculture production and with solar and wind potential, considering tilapia
farming in the effectiveness analysis. The challenge of energy sustainability can be addressed through
the use of renewable resources, such as hybrid renewable energy systems (HRES); in the San Martin
region: PV/diesel generator/battery, and for the Piura region: PV/wind/diesel generator/battery. For a
demand of 2.5 kW and a daily energy consumption of 60 kWh, the HRES is used. For the San Martin
Region: electricity demand with conventional energy is covered by an 8.2 kW diesel generator (DG),
operating costs $14,358/year; alternatively, add 9.0 kW PV and 35 kWh; in the Piura Region: served by
conventional energy, alternatively add 11 kW PV and 39 kWh.
Keywords: energy, renewable resources, continental aquaculture, sustainability
Artículo recibido 24 septiembre 2025
Aceptado para publicación: 29 octubre 2025
pág. 10996
INTRODUCCIÓN
Los combustibles fósiles dominan actualmente el mercado energético y son causantes de cerca del 80%
del suministro energético mundial (Puri et al 2023, p.18). Sin embargo, este tipo de recursos están
disponibles en cantidades finitas y su agotamiento es motivo de preocupación. Las fuentes de energía
renovables han atraído cada vez más atención porque ofrecen una solución eficaz para reducir las
emisiones de GEI y satisfacer la creciente demanda energética de manera sostenible (Hassan et al. 2024).
Las fuentes de energía son un desafío importante en países en desarrollo, particularmente en zonas
rurales. Existen numerosas comunidades en desarrollo donde se encuentran disponibles recursos de
energía renovable; su explotación puede fomentar el desarrollo económico y ventajas sociales y de salud,
a la vez que se disminuyen los impactos al ambiente.
El tema que se aborda en este artículo es identificar la producción acuícola, uso de las energías
convencionales y el aprovechamiento de los recursos renovables en la sostenibilidad energética de la
acuicultura continental peruana desde una perspectiva sostenible, eficiente y competitiva.
El crecimiento de la acuicultura en las últimas décadas ha promovido el avance de producción de
especies acuáticos en aguas continentales” (FAO, 2022, p.20). El incremento de costos de energía y
huella de carbono asociada en el sector es motivo de creciente preocupación. Se utiliza una enorme
cantidad de energía para los procesos de la cadena de valor de la acuicultura. (Murali et al., 2021). Las
energías renovables se consideran como un enfoque para volverse menos dependiente de los
combustibles fósiles (Rahman et al., 2022).
El sector pesquero y acuícola continúan considerándoles importantes fuentes de alimentos, e ingreso y
forma de vida muchos millones de personas en el mundo (FAO, 2020). Según informes últimos
elaborados por expertos y organizaciones internacionales coinciden en destacar el enorme potencial que
tienen las aguas continentales y los océanos de “contribuir notablemente a asegurar la alimentación y
adecuada nutrición de la población que se estima superará los 9 000 millones para el año 2050”
(FAO,2020, p.102). Esto representa un gran desafío para garantizar que el aumento de la producción
pesquera se logre de una manera sostenible
pág. 10997
El desarrollo tecnológico y las características de generación con recursos energéticos renovables (RER)
han madurado técnicamente. En el escenario de la experiencia de otros países respecto a la difusión de
los RER.
En los últimos años el estado peruano ha fomentado el desarrollo de los proyectos de
generación con RER, dando inició en 2008, con la emisión de un marco normativo para la
promoción de inversiones privadas y la adjudicación de proyectos de RER. (Vásquez y
Tamayo,2017, p.267)
Existe muchas experiencias, en torno de la utilización de recursos renovables en acuicultura, esta
experiencia señala énfasis en solar y eólica, principalmente (Majeed et al., 2023).
Xu et al. (2023) han evaluado los beneficios y los impactos ambientales de la acuicultura en China en
nueve indicadores que incluyen costos de la acuicultura (agua dulce, energía y uso de la tierra, gases de
efecto invernadero, nitrógeno y emisiones de fósforo). Además de sus beneficios sociales, han destacado
la necesidad de producir especies más sostenibles y utilizar energía más limpia. Bujas et al. (2022)
analizaron cómo las fuentes de energía renovables pueden mejorar el respeto por el medio ambiente de
este sector. Un factor clave para reducir el impacto ambiental será la integración de energías renovables
y biocombustibles para satisfacer las demandas de energía en la granja acuícola.
(Zhang et al., 2024) en su estudio “Un enfoque de optimización para el diseño y operación de sistemas
de recirculación acuícola (RAS), integrados con sistemas de energía híbridos sostenibles” plantearon el
diseño de sistemas de energía sostenibles para la acuicultura, abordando las demandas energéticas
específicas del sector. Desarrollaron un modelo de optimización para el diseño de sistemas de energía
en RAS. La adopción de este modelo puede suponer una reducción de costes del 35% y un periodo de
amortización de unos 7 años. Los resultados también demostraron que las estrategias de instalación a
medida son esenciales para situaciones como la cría de peces de aguas cálidas en entornos de aguas frías
y viceversa. El modelo permite el análisis sistemático de la sinergia entre la acuicultura, la energía y el
medio ambiente y se demuestra por los beneficios anuales de reducción de carbono atribuidos a la
generación de energía renovable.
Liu, et al., (2024). En el trabajo “Optimización de la operación colaborativa de agua y electricidad de
un sistema de energía acuícola basado en almacenamiento por bombeo y fotovoltaico considerando los
pág. 10998
efectos de la evaporación del agua” proponen una operación colaborativa de agua y electricidad de un
sistema de energía acuícola basado en almacenamiento por bombeo fotovoltaico (PV). La energía
fotovoltaica de la superficie del agua y el almacenamiento por bombeo se integran en el sistema para
satisfacer las necesidades de electricidad, y el almacenamiento por bombeo sirve como un dispositivo
de doble propósito para el suministro de agua y electricidad. Se establecen los requisitos del sistema de
energía acuícola y de generación de agua y electricidad ambientalmente sostenibles.
El contexto el cual rige la investigación se encuentra circunscrito a la realidad de la dependencia de la
energía en el avance de la acuicultura para que alcance su desarrollo sostenible. “La energía es insumo
clave en la cadena de valor del pescado; Permite el almacenamiento, procesamiento, transporte y
comercialización adecuados de los productos pesqueros (Puri et al., 2023, p.5).
De lo descrito surgió la siguiente interrogante ¿Cuál es efectividad de un sistema energético híbrido
basado en recursos renovables en la sostenibilidad energética de la acuicultura continental peruana? la
interrogante se convirtió en el objetivo general de la presente investigación aplicada, concibiendo como
objetivos específicos los siguientes:
-identificar, las zonas de producción acuícola continental en el Perú en relación al potencial uso de los
recursos energéticos renovables para su aprovechamiento sostenible.
-Describir el actual uso de las energías convencionales a partir del aprovechamiento de los recursos
renovables en la producción acuícola
METODOLOGÍA
El enfoque de la investigación es cuantitativo del tipo descriptivo relacional usándose inicialmente el
método deductivo para identificar los principios fundamentales relacionados con sistemas híbridos de
energía, su aplicación en la acuicultura continental y las potenciales energías renovables que se podrían
combinar según los lugares de estudio, luego se recopiló datos detallados sobre el sistema híbrido de
energía. El análisis sirvió para generalizar conclusiones para aplicarlas a un contexto más amplio,
centrado en detallar las características de un fenómeno, y las relaciones entre variables con un diseño
no experimental transversal, la población está compuesta por centros de producción en acuicultura
continental peruanos que usen sistemas energéticos convencionales y sistemas energéticos renovables,
el tipo de muestra es no probabilística intencionada ya que se seleccionó según el criterio del
pág. 10999
investigador.
Dadas las variables, que son cruzadas en esta investigación, con el propósito de obtener toda la
pertenencia de variables, para contrastar la hipótesis, se realizó revisión bibliográfica para identificar
herramientas de modelado energético potencialmente adecuadas. Estudios extraídos de revistas
científicas y bases de datos académicas, la búsqueda se centró en estudios sobre la aplicación de energías
renovables sostenibles en zonas rurales en desarrollo, permitiendo identificar varias capacidades clave
a las que debían adherirse las herramientas con capacidad de modelado.
En cuanto a la técnica de procesamiento Se realizó un análisis exploratorio de información para obtener
una comprensión inicial de las características de los datos, para ello se elaboraron gráficos descriptivos
y tablas de resumen estadístico para la identificación de relaciones entre variables. Los datos fueron
procesados mediante la aplicación de recursos como la realización de simulación mediante ordenador.
Figura 1 Análisis de una granja modelo
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Zonas de producción acuícola continental y los recursos energéticos renovables para su
aprovechamiento sostenible
Perú posee con un alto potencial acuícola, basado en sus condiciones climáticas e hidrológicas tanto en
el ámbito marino como continental (Saldarriaga y Regalado,2017). Considerando los reportes del
Ministerio de la Producción de los años 2013-2023 referente a la producción de la acuicultura (Tabla
pág. 11000
N°1) se buscó determinar el ámbito para realizar el análisis de la efectividad de las energías renovables
en la acuicultura.
Tabla 1 Cosecha procedente de la actividad de acuicultura por ámbito Perú 2013-2022 (TM)
Nota: datos tomados de anuario estadístico pesquero y acuícola 2023
Figura 2 Producción acuícola continental y marítimo Perú 2011-2022
La producción en el ámbito continental es de crecimiento más sostenible (Figura 2), habiéndose
incrementado en 72,77% desde 2013 al 2022. Según (Kleeberg,2019), referente a la acuicultura
continental menciona que, en cuanto a la tilapia, las regiones de San Martín y Piura son los principales
productores, observándose un crecimiento mayor en la primera.
Para tener la certeza del análisis energético según la especie de cultivo acuícola y con el fin de determinar
sus necesidades energéticas para su producción se contrastó dicha información con datos del ministerio
de producción de los años 2016-2022 (Tabla N°2).
Ámbito 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022
Continental 40068 38683 45758 58771 61028 70164 56915 61003 59385 69225
Maritimo 85625 76586 45218 41420 39427 71052 104330 82827 91437 71705
pág. 11001
Tabla 2 Recursos hidrobiológicos, actividad acuicultura-continental.
Nota: Fuente Produce (2023)
La producción de tilapia, ha crecido a ritmos rápidos en los últimos años (Figura 3), alcanzando una
cosecha total de 3463 toneladas en 2021.
Figura 3 Cosecha anual de tilapias Perú, años 2013 a 2022 en (TM)
En cuanto a la producción regional, se encuentra concentrada principalmente al norte del país,
específicamente en las áreas de Piura y San Martín (Figura 4).
Figura 4 Tilapia cosechada en el Perú, principales regiones en el año 2021
Año 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022
Boquichico 32 58 29 648 259 136
Camarón gig.de Malasia 34 26 29 27 27 25 25
Carachama 9 6 3 1 2 3 3
Carpa 4 5 4 0 …0
Gamitana 1863 1047 952 787 881 852 844
Paco 1390 1624 2184 1871 2165 2695 3104
Pacotana/Gamipaco 11 35 14 … … 2..
Paiche 142 218 295 86 99 81 85
Tilapia 2950 3042 2164 3196 3099 3463 3146
Trucha 52245 54878 64372 50793 54188 51582 61573
Sábalo 87 84 113 148 494 420 309
Otros 4 6 4 1 0 2 0
Total 58771 61028 70164 56916 61003 59384 69225
pág. 11002
Las regiones de Piura y San Martin son las dos principales regiones productoras de tilapias en el Perú
(Juntas representan el 98% de la cosecha total del Perú)
ecursos energéticos renovables de las zonas de mayor potencial acuícola continental del Perú.
Valores globales para poder optar que recursos renovables presentan mayor disponibilidad y potencial
regional para su aprovechamiento en la acuicultura continental, se presentan a continuación
Energía Eólica
Tabla 3 Potencial eólico (MW) en (100 m) según el Atlas Eólico.
Figura 5 Velocidad media anual del viento a 10 m
Fuente; atlas eólico,2016
Energía solar
Según el plan energético Nacional 2014-2025, la energía solar es el recurso energético con mayor
disponibilidad en el territorio Nacional; según la clasificación allí hecha las regiones consideradas para
el presente estudio están consideradas como medianamente rentable
Tabla 4 Radiación solar en las zonas de estudio.
Fuente: Plan energético 2014-2025 MEM,
Potencial eólico aprovechable
Potencial eólico excluido Potencial eólico total
(MW) (MW) (MW)
Piura 7098 1503 8601
San Martin 0 0 0
Region
(kWh/m2 –año) (kWh/m2 –año)
Region
pág. 11003
Por lo tanto, para fines de este estudio tenemos la siguiente disponibilidad de recursos energéticos
renovables
Tabla 5 Propuesta de tecnología renovable para el sistema híbrido
Como sostiene Dolores-Salinas & Miret-Pastor (2024) el sector pesquero es uno de los sectores
productivos más importantes de la economía peruana. Al mismo tiempo, pero con características muy
diferentes, el Perú cuenta con una importante industria acuícola que ha crecido en los últimos años. La
acuicultura peruana, como cualquier otra, enfrenta importantes desafíos económicos, sociales y
ambientales. Según CEPAL (2022) y PRODUCE (2023), en el periodo 1990-2022, el sector acuícola
peruano pasó de producir 5 mil toneladas métricas (TM) en 1990 a una producción de más de 140 mil
TM en 2022, 28 veces mayor que la cantidad inicial. Es oportuno resaltar el crecimiento productivo y
el consumo interno de las especies acuícolas en la región amazónica peruana.
El Perú ha asumido compromisos de mitigación de GEI -como todos los países firmantes del Acuerdo
de París- para que la temperatura mundial no aumente 2 ◦C al 2050. Perú asumió la meta de reducir las
emisiones de GEI al 30% al 2030 (Campodónico y carrera,2022). Según Schmerler et al. (2019), el
precio promedio ponderado adjudicado para proyectos de generación solar disminuyó en 78% y, para
proyectos de generación eólica, disminuyó en 53% Asimismo, el precio de los proyectos de generación
con biomasa disminuyó en 30% y el precio para pequeñas centrales hidroeléctricas, de menos de 20
MW, disminuyó en 27%. Esta tendencia indica que las fuentes RER son cada vez más competitivas. La
conciencia global sobre las preocupaciones ecológicas ha aumentado a medida que los efectos tangibles
de la degradación ambiental, incluido el calentamiento global, se vuelven más evidentes (Xu et al.,
2024). En consecuencia, la sostenibilidad ambiental ha surgido como un problema global crítico, y los
responsables de las políticas y los investigadores exploran soluciones innovadoras para frenar la
contaminación ecológica. La innovación tecnológica se reconoce cada vez más como una solución
crítica a los desafíos ambientales (Khan et al., 2024). Más allá de mitigar el daño ecológico, la
Región Tipo RER
Piura Solar-eólico
San Martin Solar
pág. 11004
innovación tecnológica es fundamental para promover el desarrollo financiero y económico
(Buonomano et al., 2023).
Estado del uso de los energéticos en la producción acuícola
Uso de energía en la pesca y la acuicultura
Los sistemas alimentarios dependen de grandes cantidades de energía, en particular combustibles fósiles,
para su productividad (Namany et al., 2019), siendo responsables de la tercera parte de las emisiones
GEI (Crippa et al., 2021). No es posible alcanzar los objetivos climáticos nacionales e internacionales
sin reducir las emisiones de los sectores alimentario y agrícola (Clark et al., 2020). El desafío radica en
transformar los sectores alimentario y energético de una manera equitativa y ambientalmente sostenible,
manteniendo al mismo tiempo la seguridad alimentaria (IRENA y FAO, 2021). El sector de la pesca y
la acuicultura, incluida la producción pesquera (pesca de captura y acuicultura), el procesamiento
posterior a la captura, la comercialización y la distribución, depende en gran medida del uso de energía,
en particular en forma de combustibles fósiles (Muir, 2015). Las energías renovables in situ se están
considerando como un enfoque para volverse menos dependiente de los combustibles fósiles (Rahman
et al., 2022).
Estructura y uso de la energía a lo largo de la cadena de valor
La cadena de valor se caracteriza por el uso de baja tecnología, pequeños estanques o jaulas para la
acuicultura. La Figura 6 detalla los principales tipos de energía utilizados en los diversos pasos de una
cadena de valor típica a pequeña escala, correspondientes a los procesos específicos de etapa
identificados.
Figura 6 Energía en cada etapa de la cadena de valor de acuicultura en pequeña escala
pág. 11005
Uso global de energía en la acuicultura
Se consideran dos enfoques; uno basado en un enfoque simplificado de categorías de intensificación,
asignado a diferentes regiones y grupos de especies, con equivalentes de combustible y estimaciones de
energía total. El segundo utiliza datos de costos de producción y la proporción asignada a los costos de
energía, junto con una categorización de especies y sistemas diferentes para desarrollar equivalentes
globales.
Por sistema y entorno – equivalentes de combustible
La Tabla N°6 se desarrolla a partir de las categorías de intensificación de cinco etapas descritas
anteriormente, con estimaciones equivalentes de insumos de energía relacionados con el alimento, el
agua, la aireación y otros usos de energía. Esto se vincula con los volúmenes de producción reportados
para producir las estimaciones regionales y globales del uso total equivalente de combustible.
Tabla 6 Categorías del sistema acuícola y consumos energéticos por tonelada de producción
Nota: Valores estimados; 1kWh = 3.6 MJ; Fuente: FAO, 2015, como se citó en FAO,2023, p.12)
Para estimar los niveles equivalentes de combustible asociados con el consumo directo de combustible
y electricidad, se consideran dos componentes principales:
• Combustible directo y electricidad involucrados en la producción (vehículos, bombas,
aireadores, calefacción/refrigeración, insumos diversos, normalmente entre el 0,5 y el 5 por
ciento de los costos operativos para todos, excepto los sistemas más intensivos (que contribuyen
de manera insignificante a la producción global).
• Combustible involucrado en la recolección de materias primas, su procesamiento y
distribución de los alimentos fabricados a los lugares de producción; la propia energía
Sistema
Categoria Combustible
Equiv. (ton)
< de 0,5 toneladas/ha por año para peces,
sustancialmente más para moluscos o algas
Semi 0,5-5 ton/ha por año; Estanques normalmente
Extensiva tradicionales o mejorados, sistemas de jaulas.
Semi 2- 20 ton/ha por año; normalmente en estanques
Intensiva mejorados, algunos sistemas de jaulas simples.
100 ton/ha por año; normalmente estanques,
tanques, canales con intercambio de agua o jaulas.
Super
1 000 toneladas/ha por año, tanques, pistas de
Intensiva rodadura con/sin recirculación o jaulas.
Entrada de energia por
tonelada de produccion
Caracterizado por
GJ
Extensiva
0
0
25
0.5
50
1
75
1.5
100
2
Intensiva
pág. 11006
alimentaria representa casi el 80 por ciento de la energía total en los sistemas intensivos y casi
nada en los sistemas extensivos.
Según por J.F. Muir. Los niveles de combustible y electricidad varían ampliamente, Para los sistemas
de jaulas y de reciclaje, los patrones son en términos generales similares, aunque para las jaulas de
tilapia es probable que se utilice algo de combustible/electricidad, pero contenido dentro de “otros”
costos.
Tabla 7 Uso global de energía en la acuicultura por tipo de sistemas
Nota. Tomado de Muir, J. F. (2015).
La Tabla N°8 resume algunas tasas de aplicación registradas anteriormente para aireación en sistemas
de acuicultura.
Tabla 8 Capacidad de aireación instalada y uso de energía
Fuente (FAO,2015)
Uso de los recursos renovables en la acuicultura
Como bien sostiene Habibzadeh et al. (2025).El rápido agotamiento de los combustibles fósiles y la
creciente preocupación por el cambio climático han impulsado al mundo hacia una coyuntura crítica en
Tipo de sistema Flujo continuo
Especies
Camarón langostino Tilapia Bagre Trucha
Productividad (kg/ha) 3 953 4 000 16 875 20 545 5 850
Costo total (USD ha) 15 159 9 545 13 869 8 286 10 700
Costo fijo (% costo total) 10.4 2.3 7.8 3.2 25.6
Costo variable (% total) 89.6 97.7 92.2 96.8 74.4
Alimentación (% total) 41.8 54.9 71.6 75.7 43.4
Comb. y electricidad (% total) 16.6 8.4 2.2 0.8 2.5
Mano de obra (% total) 17.8 2.2 7.6 12.7 8.9
Ingresos totales (USD/ha) 20 792 13 078 17 189 10 703 16 205
Beneficio neto (USD/ha) 5 633 3534 3 320 2 417 5 558
Costo promedio (USD/kg) 4.04 2.38 0.74 0.4 1.82
Beneficio neto (USD/kg) 0.89 0.88 0.28 0.11 0.95
Estanques intensivos de intercambio de agua limitado
Sistema Funcion capacidad Notas
Larvas 0,2–1 m3/h por m3 Uso de ciclo muy corto
Reproductores 0,1–0,5 m3/h por m3 Sólo se puede utilizar periódicamente
Uso general 0,05–0,3 m3/h por m3 Aireación suplementaria
10 toneladas/ha por año, 2 cultivos,
Estanques 20–30% intercambio de agua/día
semiintensivos 16,5 toneladas/ha por año, 2,5 cultivos,
20% intercambio de agua/día
Cultivo de carpa 4 kW/ha, estanques de 0,7 ha Sistemas de estanques chinos
Estanques Tilapia Alrededor de 0,5 a 1 kW/ha Aprox. 0,2 kW ton de pescado/año
Bagre 34 000 kWh/ha/cultivo 2,82 kWh/kg producido,unos 4kW inst./ha
Estanques cultivo de anguila 4,5 kW/ha, estanq de 0,2 ha Producción 30 toneladas/ha-año,Taiwán
intensivos cultivo de camaron 12 kW/ha, estanq de 0,25 ha Rendimiento 13,2 toneladas/ha
Tanques
0,44 kW/ha; estanq, 1,12 ha
6 kW/ha ; estanq, 0,49 ha
Cultivo de camaron
Cultivo de camaron
pág. 11007
la transición energética. En medio de este cambio de paradigma, los sistemas híbridos de energía
renovable (HRES), en particular los que incorporan tecnologías de energía solar y eólica, han surgido
como soluciones destacadas para abordar los desafíos de la sostenibilidad energética. Para Hansan et al.
(2023), estos sistemas mitigan los problemas de intermitencia inherentes a las fuentes renovables
individuales, mejorando la confiabilidad y estabilidad generales de la generación de energía. Al integrar
estas fuentes, el suministro de energía se vuelve más constante, lo que reduce el riesgo carencia de
energía durante condiciones climáticas adversas. Además, las tecnologías de almacenamiento de energía
integradas en sistemas híbridos facilitan almacenar el excedente de energía durante los períodos de
máxima producción (Superchi et al., 2025).
La energía renovable en la cadena de valor de la acuicultura puede adoptar la forma de una sustitución
directa de la fuente de energía actualmente utilizada, o la mejora de la tecnología. La actualización a la
acuicultura semiintensiva requerirá el uso de jaulas y estanques más grandes, sistemas de bombeo y
aireadores. La mayoría de estas unidades funcionan con motores diésel y electricidad de la red (Muir,
2015). La fuente de energía de este tipo de equipos puede ser reemplazada por RER como sistemas
fotovoltaicos y motores impulsados por biocombustibles (Suthisripok & Semsamran, 2018).
Diversos artículos científicos reportan el uso de energías renovables en la acuicultura, la Tabla N°9
presenta los usos en los últimos ocho años
pág. 11008
Tabla 9 Usos de energías renovables en la acuicultura
Comparación cuantitativa de las energías renovables en sistemas híbridos modelos
Podemos anotar que, en el 2014, “Produce” a través de la Dirección de Acuicultura, en el marco de
implementación del Plan Nacional de Desarrollo Acuícola, desarrollo junto con la Universidad ESAN
un Plan de Negocio con el propósito de determinar la viabilidad de un proyecto de producción y
comercialización a escala industrial de tilapia (Oreochromis niloticus), para implementarse en el
departamento de San Martín. El sistema tecnológico para la producción de tilapia en la zona, sería a
través de estanques de tierra (Ministerio de Producción y Esan,2018). En el estudio considera gastos por
energía: combustibles S/.8000 y energía eléctrica de S/.8400 (p. 107)
Caracterización de la demanda de energía para granja modelo
El perfil de demanda de la granja acuícola modelo está determinado por los periodos de consumo para
un sistema con recirculación (RAS). Se considera un escenario con cargas básicas, según se muestra en
la tabla
Zhan et al. Optimizacion de circulación Solar Optimización de sistemas y uso
2024 acuicola eolico de fuentes de energía renovables
Shu et al. Pesca Fotovoltaica Industria complementaria
2024
Erdermir Generación de electricidad Canada Generacion con energia renovabke
2024 para la acuicultura Turquia Para acuicultura sostenible
Chen y Gao La acuicultura industrializada Solar Optimización de sistemas y uso
2023 en China Geot. de fuentes de energía renovables
Matulic et al Uso de la energía solar Los recursos y los cultivos
2023 en la la acuicultura oportunidad para la acuavoltaica
Jamroen, Almacenamiento de energía El sistema PV/BES es la opcion
2022 fotovoltaico/batería flotante mas factible para aireacion
Vo et al. La energía solar para Korea Los precios de energía disminuirán
2021 la acuicultura Vietnam gracias a la energía renovable
Pesantez, et al SolarFotovoltaico Sistemas fotovoltaicos puede
2021
en el Sector Camaronero satisfacer demanda de energia
Neguyen et al. Sistema energético híbrido Solar El sistema produce
2020 para la acuicultura eolico oxígeno para la oxigenación
Maulana, et al. Energía hidroeléctrica para La energía hidroeléctrica podria
2020
implementación en acuicultura
abastecer necesidad energética
Cornejo-Ponce Sistema IAcuícola (IARS) Solar Cumple con 10 principios
et al., 2020 apoyado por Energía Solar de la Economía Circular
Lee et al. Sistemas híbridos solar este sistema presenta potenciales
2020 fotovoltaicos-hidroeléctricos hidro Beneficios para la acuicultura
Cheryl et al. Aplicación de RER Solar Costo de producción se reduce
2019 en acuicultura eolica aireación,bombeo de agua etc
Badiola et al Uso de energía en sistemas Solar Las energías renovables son
2018 acuícolas de recirculación otras de uso potencial en RAS
Pringle et al Generación de energía solar El potencial para acuicultura solar
2017 fotovoltaica y la acuicultura fotovoltaica era prometedor
China
Solar
China
Solar
Chile
India
USA
USA
Solar
Solar
Solar
Solar
Hidro
Solar
Tailandia
USA
China
Croacia
Ecuador
Vietnam
Kenia
Referencia
Tema/titulo
País
RER
Ventajas
pág. 11009
Tabla 10 Demanda y energía requerida escenario analizado
Nota: Según Jiménez. (2018), En sistemas de recirculación, el consumo eléctrico de los equipos tanto de aire como de
circulación tiene que estar prendido 24 x 7
Figura 7 Diagrama de carga para un consumo energético de 60kW/día
Nota: HP=0.7457 kW
1kWh = 0.6 0 céntimos de sol
Análisis de granja acuícola modelo en lugares de mayor producción acuícola
- Descripción de la granja acuícola modelo en la Región San Martin.
La acuícola considerada como modelo tiene autorización para desarrollar la actividad de acuicultura de
menor escala, con la especie “Tilapia”, ubicada en las coordenadas: 06° 02’ 51.9’’ SUR 77° 03′ 39.1”
OESTE (-6.04686, -77.06269) en el, Distrito Calzada, Provincia Moyobamba, Departamento de San
Martin. Latitud: -6.04686 Longitud:77.06269
Estimación del recurso renovable disponible.
Los valores del recurso solar y eólico se obtuvieron de la plataforma de Predicción de Recurso
Energético Mundial (Prediction of Worldwide Energy Resource - POWER) (NASA, 2023). se obtuvo
irradiación solar promedio diaria incidente en la zona donde se localiza la granja durante el año 2022,
Se puede observar, los días de mayor irradiación solar se presentan en las estaciones de primavera y
verano, es decir, entre los meses de septiembre y marzo.
Pot. Pot.total Energia Kwh
Hp Kw al dia
1 Aireador 1.5 1.12 26.9
1 bomba 1.5 1.12 26.9
Otro 0.26 6.2
2.50 60.0
Equipo
Cant
Total
pág. 11010
Figura 8 Irradiación en la kW-hr/m2 /día) Distrito Calzada, Provincia Moyobamba, Departamento de
San Martin entre los años 2013-2022
Los niveles de insolación predominantes oscilan entre los 6 y 7.6 kWh/m2 /día.
Para el recurso eólico, los datos disponibles corresponden en este caso, a registros de velocidad del
viento promedio durante cada uno de los 365 días del año 2022, para una altura de 10 m. De esta
información se deduce, como se muestra en la figura 9, que el potencial es pequeño como para
considerarlo como una alternativa energética
Figura 9 Potencial eólico anual disponible en Distrito Calzada, Provincia Moyobamba,
De los datos anteriores se puede concluir que, la contribución de energía solar es aceptable, no así
energía eólica ya que el valor promedio no supera ni siquiera la velocidad 1.2m/s
Propuesta del Sistema Híbrido Renovable.
Dadas las condiciones de disponibilidad de recursos renovables en la zona de ubicación de la granja
acuícola modelo, el sistema híbrido renovable (HRES) propuesto para fines de investigación, estará
formado por un módulo fotovoltaico, un generador diésel como sistema de respaldo y sistema de
almacenamiento, Además, el sistema trabajará como un sistema aislado.
pág. 11011
Tabla 11 Características del sistema propuesto-San Martin
Análisis del sistema HRES
Para el proceso de modelado, simulación y optimización del HRES, se definieron las características
técnicas, para consumo de 60kwh/día usando almacenamiento con baterías Plomo- ácido (LA).
Optimización técnica del HRES, para consumo energético de 60kWh/día
Se realizó el análisis de sensibilidad considerando la tasa de descuento nominal (TdN) de 6% y precio
del combustible de 1 y 2 $/L. Los resultados se detallan en las tablas 12 y 13
Tabla 12 Resultados para los parámetros establecidos
Cada uno de los resultados encontrados han sido optimizados, en un grupo de posibilidades
Tabla 13 Arquitecturas óptimas
Comparación cuantitativa en el uso de energías renovables
Las necesidades eléctricas usando energía convencional (Grupo Diesel), se cubren con un generador de
8,2 kW. Sus costos operativos de energía ascienden actualmente a $14.358 al año. la alternativa es añadir
9,0 kW de energía fotovoltaica y 35 kWh de capacidad de batería. Esto reduciría sus costos operativos
a $7565 al año
-Granja acuícola modelo en la Región Piura
Para el análisis del sistema híbrido en la Región Piura se ha tomado como referencia la información del
Catastro Acuícola Nacional http://catastroacuicola.produce.gob.pe/web/
Modo de
operación
Tecnología
renovable
Sistema de
almacenamiento
Sistema de
respaldo
Fotovoltaica Baterías Generador diésel
Arquitectura
Sistema aislado
TdN
P.Comb.
PV Gen LA Conver. Prod. Comb. O&M
C. Comb.
C. Cap. Prod.
(%) ($/L) (kW) (kW) (1kWh) (kW) (kWh) (L) ($/año) ($/año) ($)
(kWh/año)
6 1 8,98 8,2 35 4,85 14 016 4 361 565 4 361 26 936 11 051
6 2 15,9 8,2 58 4 10 267 3 108 368 6 217 47 677 19 560
Sensibilidad
Arquitectura
Generador
PV
Potencia 2,5 kW Energía: 60 kWh/dia Potencia 2,5 kW Energía: 60 kWh/dia
TdN (%) = 6 P. comb. ($/L) = 1 TdN (%) = 6 P. comb. ($/L) = 2
Paneles fotovoltaicos 9 kW Paneles fotovoltaicos 16 kW
Generador Diesel 8 kW Generador Diesel 8 kW
Bateria (1kWh LA) 35 Bateria (1kWh LA) 58
Convertidor 5 kW Convertidor 4 kW
pág. 11012
En la cual se pudo verificar que el mayor desarrollo acuícola continental se encuentra entre Los distritos
de Tambo grande y las Lomas. Se ha tomado una muestra de derechos otorgados para el cultivo de tilapia
considerando 10 de ellos entre las zonas de las Lomas y Tambo Grande. Las coordenadas WGS84
medias para poder analizar el potencial de energías renovables más apropiadas para esta zona Latitud: -
04.78 Longitud: - 80.30
Estimación del recurso renovable disponible.
De similar forma que el caso anterior el potencial de RER se obtuvieron de la plataforma (Prediction of
Worldwide Energy Resource - POWER). Con las consideraciones realizadas para la zona de estudio, se
obtuvo la irradiación promedio diaria incidente en la zona donde se localiza la granja, durante el año
2022. Como se puede observar, los días de mayor insolación se presentan, entre los meses verano y
primavera. En el análisis de los datos para esta zona de estudio se puede determinar que los niveles de
irradiación predominantes entre los 6 y 7.4 kWh/m2/día.
Figura 10 Irradiación anual incidente sobre la región bajo estudio en Piura
Respecto al recurso eólico, los datos corresponden en este caso, a registros de velocidad del viento
promedio durante cada uno de los 365 días del año 2022, para una altura de 10 m. La curva de
velocidades de la figura 11 muestra que las velocidades predominantes varían entre los 2.8 y 3.3 m/s.
determinándose una velocidad promedio de 3m/s
pág. 11013
Figura 11 Curva de distribución de velocidades para la zona bajo estudio en Piura.
Selección del Sistema Híbrido Renovable en la región Piura
El sistema híbrido renovable propuesto para esta zona de estudio en la región Piura, estará formado por
un módulo fotovoltaico, un módulo eólico, un generador diésel como sistema de respaldo y un sistema
de almacenamiento. Además, el sistema trabajará como un sistema aislado,
Tabla 14 Características del HRES propuesto. en la Región Piura
Región Piura: Análisis del HRES
Similar al caso analizado anteriormente para los diversos procesos de optimización del HRES, se
definieron las características técnicas y económicas de los componentes para la demanda energéticas:
60kwh/día y almacenamiento tipo Plomo- ácido (LA).
Optimización técnica del HRES. Consumo energético de 60kWh/día
Análisis de sensibilidad considerando el precio del combustible de 1 y 2 $/L y la velocidad del viento
de 3m/s.
Tabla 15 Consecuencia del análisis de sensibilidad para E-1AP.
Modo de
operación
Tecnología
renovable
Sistema de
almacenamiento
Sistema de
respaldo
Fotovoltaica
Eolica
Arquitectura
Sistema aislado
Baterías
Generador diésel
P. Comb.
Vviento PV G1 Gen LA Conver. Prod. Comb. O&M
C. Comb.
C. Cap. Prod. C. Cap. Prod.
($/L) (m/s) (kW) Cant (kW) (1kWh) (kW) (kWh) (L) ($/año) ($/año) ($)
(kWh/año)
($)
(kWh/año)
1 3,0 10,9 8 39 3 8 787 3 225 618 3 225 32 763 17 863 … …
2 3,0 20,8 103 8 62 324 39 980 … …
Sensibilidad
Arquitectura
Generador
PV
G1
pág. 11014
Tabla 16 Arquitectura óptima para E-1AP
De manera similar a lo realizado en San Martin, en la región Piura, se realizó el análisis de sensibilidad
considerando la velocidad del viento y precio de combustible de $1/L .
Para el caso analizado, debido a que solo se consideraron 2,5 kW y una energía diaria de 60kWh, con
almacenamiento mayormente tipo (LA). Las necesidades eléctricas usando energía convencional (Grupo
Diesel), se atienden con un generador de 8,2 kW. Sus costos operativos de energía ascienden actualmente
a $14.358 al año. la alternativa es añadir 11 kW de energía fotovoltaica y 39 kWh de capacidad de
batería. Esto reduciría sus costos operativos a $5,976/año.
De esta manera llevamos adelante un razonamiento similar a Eze et al. (2024), quienes diseñaron un
sistema de energía renovable híbrido tecnoeconómico sostenible (STHRES) que combina energía solar
fotovoltaica y turbinas eólicas, con respaldo de batería, para satisfacer las necesidades energéticas de la
isla Sigulu en Uganda. Los paneles solares y las turbinas eólicas se identificaron como las opciones más
viables, y el sistema incorpora 677 unidades de paneles solares de 1 kW y 27 unidades de turbinas eólicas
de 1 kW, que generan 839,97 kW y 640,08 kW diarios, respectivamente.
De modo análogo, Sadeghi et al. (2024), diseño un marco renovable híbrido optimizado con costos
mínimos y la máxima confiabilidad, utilizando un modelo integral basado en dos estrategias de gestión
de la energía. Las variables de toma de decisiones en este trabajo fueron el tipo y número de turbinas
eólicas, el número de unidades de almacenamiento, la capacidad de los paneles solares y la capacidad
del generador de biogás. Finalmente, los marcos híbridos óptimos se compararon económica y
ambientalmente con un generador diésel independiente. Los resultados de la optimización confirmaron
la superioridad del sistema híbrido de energía eólica, solar, biomasa y batería propuesto en comparación
con otros sistemas investigados. Una idea similar puede encontrarse en Youssef et al. (2023) quienes
diseñaron un sistema de energía renovable eficiente que satisfaga las demandas de electricidad
requeridas en New Cairo, Egipto, se diseñaron, simularon y optimizaron ocho modelos distintos de
Potencia 2,5 kW Energía: 60 kWh/dia Potencia 2,5 kW Energía: 60 kWh/dia
P. comb. ($/L) = 1
Vviento prom. (m/s) = 3 P. comb. ($/L) = 2 Vviento prom. (m/s) = 3
Paneles fotovoltaicos 11 kW Paneles fotovoltaicos 21 kW
Generador Diesel 8 kW Generador Diesel 8 kW
Batería (1kWh LA) 39,0 Batería (1kWh LA) 103
Convertidor 3,5 kW Convertidor 8 kW
pág. 11015
sistemas híbridos de energía renovable para satisfacer la carga requerida en este estudio. Para los
recursos eólicos y solares, la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA)
proporcionó los datos de entrada; para los recursos de biomasa, se utilizaron datos de campo en tiempo
real para el sitio de estudio seleccionado. En este estudio, se utilizaron baterías de iones de litio y de
plomo-ácido para elegir la opción más rentable. Los generadores fotovoltaicos, eólicos y de biomasa del
sistema de energía híbrido se utilizaron para satisfacer la demanda de carga.
CONCLUSIONES
Los hallazgos principales del estudio son los siguientes:
Las regiones de Piura y San Martin son las zonas con crecimiento sostenido de producción acuícola
continental peruana y con potencial solar y eólico, considerando al cultivo de la especie Tilapia en el
análisis de la efectividad de las energías renovables en la acuicultura.
El desafío de la sostenibilidad energética puede ser enfrentado mediante el aprovechamiento de recursos
renovables, con el empleo de sistemas híbridos de energía renovable (HRES) como alternativa
energética para el desarrollo de la acuicultura en la región San Martin: PV/ /generador diésel/batería y
para la Región Piura PV//eólica/generador diésel/batería. Para el análisis, se consideró una demanda de
2,5 kW y un consumo energético diario 60kWh
La comparación técnica cuantitativa para HRES-Región San Martin: la demanda eléctrica con energía
convencional se cubre con generador Diesel (GD) de 8,2 kW, costos operativos, $14.358/año; alternativa
añadir 9,0 kW PV y 35 kWh-LA. HRES-Región Piura: atendida con energía convencional tal como
San Martin: Alternativa añadir 11 kW PV y 39 kWh-LA.
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