Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 7 Núm. (13) 2024. ISSN: 2737-6249  
Optimización del Consumo Energético mediante el Desplazamiento de Cargas Sub estación Santa Clara de  
Manta-Ecuador  
DOI: https://doi.org/10.46296/ig.v7i13.0160  
OPTIMIZACIÓN DEL CONSUMO ENERGÉTICO MEDIANTE EL  
DESPLAZAMIENTO DE CARGAS SUB ESTACIÓN SANTA CLARA DE  
MANTA-ECUADOR  
OPTIMIZATION OF ENERGY CONSUMPTION THROUGH LOAD SHIFTING  
AT THE SANTA CLARA SUBSTATION IN MANTA, ECUADOR  
1
2
Franco-García Freddy Geovanny ; Intriago-Cedeño María Gabriela ;  
3
4
Rodríguez-Borges Ciaddy Gina ; Pico-Mera Gabriel Enrique  
1
Magíster en Electricidad, Corporación Nacional de Electricidad CNEL EP. Ecuador.  
Correo: ffranco9381@utm.edu.ec. ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-9569-9816  
2
3
3
Docente de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas. Universidad Técnica de Manabí.  
Portoviejo, Ecuador. Correo: maría.intriago@utm.edu.ec.  
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-9253-5977  
Docente de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas. Universidad Técnica de Manabí.  
Portoviejo, Ecuador. Correo: ciaddy.rodriguez@utm.edu.ec.  
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-1097-4194  
Docente de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas. Universidad Técnica de Manabí.  
Portoviejo, Ecuador. Correo: gabriel.pico@utm.edu.ec.  
ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-6373-2805  
Resumen  
La eficiencia energética implica optimizar el consumo de energía para alcanzar niveles óptimos  
de confort y servicio. Esto se logra ajustando el consumo eléctrico según las necesidades reales  
de los usuarios o implementando mecanismos para ahorrar energía y prevenir pérdidas durante  
el proceso. El objetivo de este estudio es evaluar el desplazamiento de cargas como una  
estrategia de eficiencia energética para reducir el consumo durante las horas pico en cuatro  
circuitos específicos del alimentador 31 de la Subestación Manta 3. El estudio se lleva a cabo  
mediante un diseño de investigación de campo y documental, con un análisis cuantitativo y  
cualitativo. Se utilizan técnicas de análisis documental, de contenido y encuestas. La recopilación  
de datos se realiza a través de fuentes bibliográficas, institucionales y la aplicación de  
cuestionarios a una muestra de 180 clientes del sector. La información obtenida permite  
caracterizar el perfil de carga de los usuarios de la zona, seguido de tres simulaciones realizadas  
en el software PVSOL. Los resultados del estudio son positivos; al desplazar las cargas a otro  
horario, se logra reducir el consumo de energía en las horas pico, lo que conlleva a aliviar la  
carga en la red de distribución, reduciendo hasta un 50% y 75% de la demanda total durante las  
horas pico. En conclusión, se confirma la viabilidad de aplicar esta estrategia propuesta para  
reducir el consumo de energía eléctrica y aliviar la saturación de las redes de distribución.  
Palabras clave: Eficiencia energética, Energía Eléctrica, Consumo eléctrico, Consumo de  
energía, Desplazamiento de cargas.  
Abstract  
Energy efficiency involves optimizing energy consumption to achieve optimal levels of comfort  
and service. This is achieved by adjusting electrical consumption according to the actual needs  
of users or implementing mechanisms to save energy and prevent losses during the process. The  
objective of this study is to evaluate load shifting as an energy efficiency strategy to reduce  
consumption during peak hours in four specific circuits of feeder 31 in the Santa Clara sector,  
Información del manuscrito:  
Fecha de recepción: 18 de octubre de 2023.  
Fecha de aceptación: 19 de diciembre de 2023.  
Fecha de publicación: 10 de enero de 2024.  
183  
Franco-García et al. (2024)  
near Substation Manta 3. The study is conducted through a field and documentary research  
design, with quantitative and qualitative analysis. Techniques such as documentary and content  
analysis, as well as surveys, are employed. Data collection is carried out through bibliographic  
and institutional sources, along with the administration of questionnaires to a sample of 180  
customers in the Santa Clara sector. The information obtained allows characterizing the load  
profile of users in the area, followed by three simulations carried out in the PVSOL software. The  
study results are positive; by shifting loads to another schedule, it is possible to reduce energy  
consumption during peak hours, leading to alleviating the burden on the distribution network,  
reducing up to 50% and 75% of the total demand during peak hours. In conclusion, the feasibility  
of applying this proposed strategy to reduce electricity consumption and alleviate network  
saturation is confirmed.  
Keywords: Energy efficiency, Electricity, Electricity consumption, Energy consumption, Load  
Shifting.  
1
. Introducción  
En la actualidad, el uso eficiente y  
racional de la energía ha pasado a  
ser algo importante dentro de la  
planificación energética de los  
países, así como de diversos  
sectores y tipos de usuarios que la  
tienen como insumo en su proceso  
productivo y uso cotidiano.  
El estudio de eficiencia energética en  
el sector residencial es importante,  
tanto para los objetivos climáticos  
como para la mejora de la seguridad,  
fomento del suministro de energía  
sostenible, reducción de gastos, y,  
progreso de la competitividad y  
bienestar del consumidor.  
A nivel global, el sector de la  
construcción se destaca como uno  
de los principales consumidores de  
Para Sánchez & Fuquen (2014), la  
eficiencia energética es el cociente  
entre la energía requerida para  
energía,  
aproximadamente el 40% de la  
energía primaria siendo  
absorbiendo  
desarrollar  
alguna  
actividad  
y
específica, y cantidad primaria usada  
para su proceso. Se considera parte  
esencial del futuro energético  
sustentable; permite la disminución  
del consumo, gases de efecto  
responsable del 40% de las  
emisiones de CO2. Le sigue de  
cerca residencial,  
el  
sector  
contribuyendo con el 25% del  
consumo  
final.  
se  
Aunque  
este  
invernadero; genera  
y,  
porcentaje  
ha mantenido  
oportunidades de inversión.  
constante en los últimos 35 años, en  
la actualidad se observa una notable  
184  
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Optimización del Consumo Energético mediante el Desplazamiento de Cargas Sub estación Santa Clara de  
Manta-Ecuador  
disparidad entre los países. Factores  
como las condiciones climáticas, la  
accesibilidad a los recursos, la  
XX cuando empezó a insertarse en  
la mentalidad colectiva, el  
establecimiento de normativas y  
regulaciones.  
infraestructura energética  
estructura económica  
significativamente en  
y
la  
influyen  
estas  
En Ecuador el sector residencial  
desempeña un papel fundamental en  
el actual panorama energético,  
destacándose por la significativa  
demanda energética que representa.  
En términos de consumo total y  
eléctrico, esta contribución se eleva  
respectivamente al 17% y al 25%. De  
variaciones (OECD/IEA, 2014).  
El papel del sector residencial resulta  
fundamental en el panorama  
energético, ya que es poco probable  
que una sociedad renuncie a la  
comodidad que la industria eléctrica,  
ha brindado  
tecnología, la cual facilita el uso de  
artefactos eléctricos, que ha  
a
través de la  
acuerdo  
con  
información  
del  
Ministerio de Energía y Minas  
(MEER) en 2020, en Ecuador, se ha  
venido avanzando en materia de  
eficiencia energética a través de  
diversos programas y proyectos  
respaldados por el Gobierno. Estos  
simplificado las tareas domésticas,  
contribuyendo así a hacer la vida  
más placentera (Reyes, 2020). Estos  
dispositivos no solo cumplen una  
función práctica en las labores  
cotidianas, sino que también se han  
enfoques  
abarcan  
desde  
la  
sustitución tecnológica hasta la  
gestión y la transformación de los  
hábitos culturales de la población,  
marcando un compromiso palpable  
con la optimización de los recursos  
energéticos en el ámbito residencial  
convertido  
indispensables para el trabajo, el  
entretenimiento la diversión  
Reyes, 2020).  
en  
herramientas  
y
(
Según Martínez (2014), el sector  
residencial, es un sector que puede  
disminuir su consumo energético, ya  
que presenta un gran avance en el  
(MEER, 2020).  
Tomando en consideración los  
argumentos planteados y la realidad  
del país, el presente estudio se  
centrará en llevar a cabo una  
investigación que contribuya al  
desarrollo  
de  
estrategias  
de  
eficiencia energética desde finales  
del siglo XIX. Aunque fue en el siglo  
185  
Franco-García et al. (2024)  
ámbito de la eficiencia energética.  
Siguiendo las pautas mencionadas  
por Martinez (2018), que destacan  
que el desafío reside en la búsqueda  
de un desarrollo sostenible que  
permita mantener los niveles de  
actividad, transformación y progreso,  
sin poner en riesgo el equilibrio,  
ajustando estas necesidades a los  
recursos disponibles (Campozano-  
Este requerimiento de planificación  
estratégica se encuentra respaldado  
por las reflexiones de Martínez  
(2014), quien subraya que el  
crecimiento socioeconómico, los  
avances tecnológicos e industriales,  
así como la evolución de los estilos  
de vida, demandan una planificación  
constante en el sector energético.  
Esta planificación es esencial para  
garantizar un suministro energético  
Mendoza Rodríguez-Borges,  
&
2022), evitando así consumos  
sostenible  
y
adecuado  
a
las  
energéticos que carezcan de  
necesidad imperativa.  
necesidades cambiantes de la  
ciudad en diferentes horizontes  
temporales (Andrade-Cedeño et. al.,  
Este estudio se llevará a cabo en la  
ciudad de Manta, que ostenta el  
título de ser el primer puerto turístico,  
marítimo y pesquero de Ecuador,  
además de ser el núcleo del área  
metropolitana de Manabí Centro.  
Dada su relevancia como uno de los  
principales puertos para la economía  
del país (Villamarín-Tapia et al.,  
2
023).  
Basándose en lo expuesto, el  
propósito de esta investigación es  
evaluar los impactos derivados de la  
implementación de estrategias de  
eficiencia  
energética  
en  
la  
Subestación Manta 3, alimentador  
31, específicamente en el Sector  
2023), Manta experimenta un rápido  
Santa  
Clara.  
Es  
importante  
crecimiento demográfico  
y
mencionar que este sector ha sido  
seleccionado como objeto de estudio  
debido a que ha experimentado  
socioeconómico. Esta dinámica ha  
generado la necesidad imperante de  
una planificación constante en el  
diversos  
reclamos  
técnicos,  
sector energético, orientada  
a
especialmente durante las horas  
pico, catalogados por la empresa  
distribuidora como "sin luz en el  
sector".  
asegurar el suministro de energía a  
corto, mediano y largo plazo (Gad  
Manta, 2020).  
186  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 7 Núm. (13) 2024. ISSN: 2737-6249  
Optimización del Consumo Energético mediante el Desplazamiento de Cargas Sub estación Santa Clara de  
Manta-Ecuador  
Con esta investigación se espera,  
El método bibliográfico, permitió la  
que,  
a
través  
y
del  
análisis  
localización,  
procesamiento  
de información  
para investigar lo  
y
bibliográfico  
el  
diagnóstico  
reconstrucción  
situacional de los consumos de  
energía en los hogares del sector, se  
relevante  
relacionado a la eficiencia energética  
de acuerdo a su fuente, al proceso  
de análisis implicado y al resultado  
esperado (Pérez-Rodríguez et al,  
2021), a fin de garantizar la  
obtención de la información más  
relevante en el campo de estudio, de  
un universo de documentos que  
puede ser muy extenso. Al respecto  
Arteaga (2020), expresa que ésta es  
cualquier investigación que requiera  
la recopilación de información a  
partir de materiales publicados.  
pueda  
comprender  
el  
comportamiento de los perfiles de  
carga de los clientes (Andrade-  
Cedeno, et. al., 2022), centrándose  
especialmente en aquellos con  
consumos más elevados. Al final del  
estudio, se busca analizar el  
potencial de ahorro energético que  
se podría alcanzar mediante la  
aplicación de diversas estrategias de  
eficiencia energética.  
2
. Materiales y métodos  
En cuanto al método cualitativo, se  
empleó para recopilar información  
sobre el comportamiento de los  
usuarios en relación con su cultura  
energética a través de la técnica de  
la observación, la cual resultó  
fundamental para llevar a cabo un  
diagnóstico situacional en el sector.  
Los autores Stryss & Corbin (2016),  
señalan que este enfoque cualitativo  
busca obtener una comprensión  
completa de un tema específico para  
luego interpretarlo, centrándose en  
los aspectos culturales e ideológicos  
del resultado, en detrimento de las  
Esta investigación se desarrolló  
teniendo en cuenta que el consumo  
de energía depende de factores  
sociales, eficiencia de sistemas y  
tecnologías  
familiar,  
utilizadas,  
tamaño  
de  
comportamiento  
ocupantes y características propias  
de cada vivienda. Y, con el afán de  
cumplir con cada uno de los  
propósitos propuestos para alcanzar  
el objetivo general, se utilizaron los  
métodos: bibliográfico, cualitativo y  
cuantitativo.  
187  
Franco-García et al. (2024)  
medidas  
numéricas  
o
instrumento a todos los usuarios o de  
optar por una muestra más selectiva.  
El objetivo era obtener información  
veraz y valiosa con la utilización de  
menos recursos y en un lapso de  
tiempo más eficiente.  
proporcionales.  
Finalmente, se implementó el  
método cuantitativo, respaldado por  
la definición proporcionada por el  
autor Babativa (2017), quien  
sostiene que la investigación  
cuantitativa implica la recopilación y  
el análisis de cantidades de datos  
generados a través de instrumentos  
aplicados, uno de ellos puede ser la  
encuesta con preguntas cerradas e  
ítems estandarizados que se  
cuantifican para medir variables  
específicas.  
Al constatar que la población  
asciende a un total de 1493 usuarios  
vinculados al sector, se tomó la  
decisión de reducir progresivamente  
el  
número  
de  
abonados,  
considerando el siguiente criterio: el  
suministro eléctrico para este sector  
proviene de la subestación Manta 3,  
la  
cual  
cuenta  
con  
dos  
transformadores de 20 MVA a 69  
Kv/13,8 KV (CNEL EP UN MANTA,  
Dentro de este contexto, se  
contempló la opción de aplicar una  
encuesta a los usuarios, teniendo en  
cuenta la totalidad de la población  
del sector. Posteriormente, se evaluó  
la viabilidad de extender el  
2019). La distribución de la energía  
se lleva a cabo mediante cinco  
alimentadores, tal como se detalla  
minuciosamente en la tabla 1.  
Tabla 1. Distribución de los alimentadores de la Subestación Manta  
Alimentador  
Sector  
San Pedro  
IEES Manta  
Interbarrial  
Villas del seguro  
Aurora  
3
3
3
3
3
1
2
3
4
5
Nota: Distribución de los alimentadores de la Sub estación Manta.  
El alimentador 31 tiene 291 circuitos,  
de estos 291, 32 circuitos  
restricciones  
temporales  
y
limitaciones de recursos, se optó por  
no considerar la totalidad de los 32  
pertenecen al Sector Santa Clara,  
que es el objeto de estudio. Por las  
188  
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Optimización del Consumo Energético mediante el Desplazamiento de Cargas Sub estación Santa Clara de  
Manta-Ecuador  
circuitos, sino solo 4 de ellos,  
abarcando en total a 180 clientes.  
cabo por Baquero & Quesada  
(2016). En dicha investigación, se  
identificó la imperante necesidad de  
explorar el consumo energético en  
los hogares, optándose por este  
instrumento debido a su lenguaje  
accesible para la comunidad y la  
meticulosidad aplicada en su  
elaboración.  
Conforme los resultados obtenidos  
aplicando la formula (1), estos 180  
clientes están dentro del tamaño  
minino requerido que es de 173  
usuarios:  
2
(
푁∗푍 ∗푝∗푞)  
푛 =  
(1)  
2
2
푒 ∗ꢀ푁−1ꢁ+푍 ∗푝∗푞  
Además de la encuesta, se recurrió  
a otra técnica para la recopilación de  
información: el análisis de contenido.  
Este método implicó examinar  
registros proporcionados por la  
empresa distribuidora CNEL EP y las  
mediciones realizadas en las  
Siendo:  
n = Tamaño de la muestra buscado  
N = 1.493 = Tamaño de la Población  
o Universo  
Z = 1,96 = Parámetro estadístico del  
nivel de confianza (corresponde al  
viviendas  
muestra  
seleccionadas  
en este  
como  
95%)  
estudio,  
e = 7% = Error de estimación  
máximo aceptado  
considerando lo siguiente: de los  
circuitos en referencia se agruparon  
por rangos de consumos, esto con la  
finalidad de obtener una muestra aún  
p = 50% = Probabilidad que ocurra el  
evento  
menor  
y
poder contrastar la  
q = 50 % = Probabilidad que no  
ocurra el evento (1 - p)  
información obtenida de la encuesta  
aplicada. A continuación, en la tabla  
2
se presenta el número de clientes  
ꢃ
ꢀ
ꢂ.493 ∗ ꢂ,96 ∗ 0,5 ∗ 0,5ꢁ  
푛 =  
por circuitos divididos por rangos de  
consumo:  
ꢃ
ꢃ
0
,07 ∗ ꢀꢂ.493 ꢄ ꢂꢁ ꢅ ꢂ,96 ∗ 0,5 ∗ 0,5  
=
ꢂ73,35  
Es fundamental destacar que la  
encuesta utilizada fue extraída de  
una investigación previa llevada a  
189  
Franco-García et al. (2024)  
Tabla 2. Número de clientes por circuitos divididos por rangos de consumo  
Rango de  
consumo  
Circuito 1  
Circuito 2  
Circuito 3  
Circuito 4  
0
1
3
5
a 150 kWh  
12  
19  
18  
3
17  
15  
9
22  
11  
8
21  
13  
1
51 a 300 kWh  
01 a 500 kWh  
01 a 700 kWh  
2
2
1
Mayor a 701  
kWh  
2
1
2
1
Total  
54  
44  
45  
37  
Nota: La tabla muestra el número de clientes por circuitos divididos por rangos de consumos.  
Fuente: CNEL EP.  
De la tabla 2, se consideran como  
consumos bajos hasta 150 kWh, de  
Una vez identificado el número de  
clientes por rango de consumo, se  
escogieron los 14 clientes del rango  
mayor a los 501 kWh para la  
instalación de los medidores en sus  
viviendas. En dichas viviendas, se  
instalaron medidores de energía  
eléctrica conforme a lo establecido  
en la regulación ARCONEL 001/20,  
específicamente en el numeral 15.4  
sobre Sistemas de medición en  
controversia, literal b. Según esta  
regulación, la distribuidora debía  
instalar un sistema de medición  
temporal calibrado para comparar  
los valores medidos con el medidor  
en controversia, durante un período  
no inferior a ocho (8) días calendario  
(Regulación Nro. ARCONEL 001/20  
s. f.). Con estas mediciones se  
1
51 a 500 kWh como consumo  
medio y superior a los 501 kWh  
como consumos altos.  
Considerando que los clientes que  
consumen hasta 150 kWh mediante  
el uso racional de la energía podrían  
beneficiarse de la tarifa de la  
dignidad, para el caso de los  
consumos medios se consideró  
desde los 151 kWh hasta los 500  
kWh puesto que los costos o valores  
entre los rangos intermedios no  
tienen mayor diferencia, para el caso  
de los consumos superiores a los  
501 kWh, se los consideró como  
altos consumidores de energía,  
puesto que las diferencias son más  
significativas.  
190  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 7 Núm. (13) 2024. ISSN: 2737-6249  
Optimización del Consumo Energético mediante el Desplazamiento de Cargas Sub estación Santa Clara de  
Manta-Ecuador  
determinó cuál era el perfil de carga  
real de los clientes del sector.  
natural; el 76% de los ambientes de  
las viviendas necesitan encender la  
iluminación artificial en la mañana; el  
78% menciona que es muy  
3. Resultados y discusión  
importante el ahorro de energía y  
agua en una vivienda; el 82% está  
Con base a los resultados obtenidos  
de la encuesta, se pudo constatar  
que el 94% posee vivienda de  
hormigón armado; 43% tiene entre  
dispuesto  
a
invertir  
en  
construcciones que causen mínimo  
impacto ambiental; el 65% consume  
entre 301-500 kWh; y, al 82% le  
interesaría el uso de energías  
alternativas en su vivienda. Entre 50  
y 100% de los hogares posee aire  
acondicionado, aspiradora, batidora,  
bomba de agua de ½ HP, cargador  
celular carga rápida, computadora,  
DVD, equipo de sonido, focos LEDs,  
11-15 años de antigüedad; 90%  
tiene entre 1-5 personas; 43% tiene  
instalada la electricidad entre 11-15  
años; 76% nunca desconectan los  
electrodomésticos cuando están en  
desuso;  
el  
74%  
tiene  
una  
refrigeradora que tiene de 1-5 años  
de antigüedad; el 88% que es  
importante  
tener  
que  
los  
impresora, licuadora,  
lavadora,  
electrodomésticos  
tengan  
microondas, olla arrocera, plancha  
característica de ahorro energético al  
momento de adquirirlos; el 56% que  
no es importante; el 77% que su  
vivienda es inconfortable (calurosa y  
fría); el 56% utiliza ventiladores para  
climatizar las viviendas; el 98%  
utiliza focos LEDs para iluminar las  
viviendas; el 74% utiliza focos en  
promedio de 3-4 horas diarias.  
eléctrica,  
radiograbadora,  
2 puertas,  
secadora de  
refrigeradora  
router/ADSL/Wifi,  
cabello, teléfono inalámbrico, TV 32”  
o +, TV 50” o +, y, Waflera. Aparatos  
como cocina de inducción, focos  
ahorradores y ventilador poseen en  
menor porcentaje.  
Y, entre el 50 y 100% no tienen  
aspiradoras, cocinas de inducción,  
focos ahorradores y ventilador; y,  
con menores porcentajes se tienen  
aires acondicionados, batidora,  
bomba de agua de ½ HP, cargador  
El 79% de los miembros de la  
viviendas apagan las luces al salir de  
cualquier habitación; el 82% de los  
miembros de familia abren cortinas y  
ventanas para aprovechar la luz  
191  
Franco-García et al. (2024)  
celular carga rápida, computadora,  
DVD, equipo de sonido, focos LEDs,  
Finalmente, respecto a la cultura  
energética, el 82% utilizan la  
iluminación artificial en sus hogares;  
el 86% desconecta totalmente los  
electrodomésticos cuando no están  
en uso; y, el 79% considera que es  
importante el ahorro de energía en el  
hogar.  
impresora, lavadora, licuadora,  
microondas, olla arrocera, plancha  
eléctrica,  
radiograbadora,  
2 puertas,  
secadora de  
refrigeradora  
router/ADSL/Wifi,  
cabello, teléfono inhalàmbrico, TV  
2” o +, TV 50” o +, y, waflera.  
3
Figura 1. Resultados en términos de utilización de energía en el Sector Santa Clara de Manta  
en términos de porcentaje  
100  
98  
90  
88  
82  
82  
82  
79  
78  
76  
77  
76  
74  
65  
56  
La Figura 1 refleja, a partir de los  
resultados de la encuesta, que, en  
términos generales, los abonados  
del sector exhiben una sólida  
conciencia en materia de eficiencia  
energética. Más del 50 % de los  
usuarios de la zona presentan un  
consumo elevado de energía,  
al nivel de confort insatisfactorio en  
sus hogares.  
Lo que respecta al análisis de los  
registros proporcionados por la  
empresa distribuidora CNEL EP,  
resultaron  
analizar  
fundamentales  
para  
el  
minuciosamente  
consumo de energía de los clientes  
que participaron en la encuesta. Se  
revisó la demanda declarada en el  
censo de carga, donde se pudo  
posiblemente  
atribuible  
a
la  
antigüedad de las instalaciones  
eléctricas, el número de personas y  
192  
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Optimización del Consumo Energético mediante el Desplazamiento de Cargas Sub estación Santa Clara de  
Manta-Ecuador  
evidenciar  
las  
de  
siguientes  
consumos  
(Focos ahorradores y LEDS) un 1.56  
%. Sin embargo, también se  
identificó otro electrodoméstico que  
no es tan habitual en las viviendas  
pero que representa un significativo  
consumo, como lo es la cocina de  
inducción con un 7.48 %.  
proyecciones  
mensuales de las viviendas: Equipos  
de aire acondicionado, bomba de  
agua, refrigeradora, televisores,  
lavadora,  
ducha  
eléctrica  
e
iluminación.  
Si se compara esta información con  
los datos de la tabla 3, donde se  
presenta el consumo de una vivienda  
del sector obtenido de la encuesta  
aplicada, se evidencia que varios de  
los electrodomésticos coinciden con  
los citados anteriormente por  
ejemplo el aire acondicionado que  
representa el 54,90% del consumo  
total de energía, la refrigeradora un  
Los demás electrodomésticos como  
Computadora, DVD, Equipo de  
sonido, Horno eléctrico, Impresoras,  
Lámparas Fluorescentes 20 y 40 W,  
Microondas, Olla arrocera, Plancha  
eléctrica,  
Radiograbadora,  
Refrigeradora 1 y 2 puertas, Router  
ADSL/Wifi, Secadoras de cabello,  
Secadora  
de  
ropa,  
Teléfono  
inalámbrico (base), TVs de 32”-50”,  
Ventilador, y, Waflera representan  
menores porcentajes de consumo  
eléctrico.  
7
,80 %, la ducha eléctrica un 7.02 %,  
la bomba de agua que representa un  
,65 %, la lavadora 3.51 %,  
televisores 2.71 % , y la iluminación  
4
Tabla 3. Electrodomésticos en viviendas  
(
X)  
(-)  
Electrodomésticos en vivienda  
Aire acondicionado  
F
%
F
29  
74  
25  
8
%
1
51  
06  
55  
72  
80  
83,9  
58,9  
86,1  
95,6  
100,0  
13,3  
95,0  
90,0  
98,3  
2,8  
16,1  
41,1  
13,9  
4,4  
Aspiradora  
1
1
1
1
Batidora  
Bomba de agua de ½ HP  
Cargador celular carga rápida  
Cocina inducción  
Computadora  
DVD  
0
0,0  
2
4
156  
9
86,7  
5,0  
1
1
1
71  
62  
77  
5
18  
3
10,0  
1,7  
Equipo de sonido  
Focos ahorradores  
Focos LEDs  
175  
4
97,2  
2,2  
1
1
1
76  
66  
65  
97,8  
92,2  
91,7  
Impresora  
14  
15  
7,8  
Lavadora  
8,3  
193  
Franco-García et al. (2024)  
Licuadora  
Microondas  
Olla arrocera  
1
142  
79  
99,4  
78,9  
1
38  
0,6  
21,1  
1
1
1
1
1
1
1
1
1
73  
80  
80  
80  
66  
52  
54  
41  
73  
96,1  
100,0  
100,0  
100,0  
92,2  
84,4  
85,6  
78,3  
96,1  
12,2  
93,9  
7
0
3,9  
0,0  
Plancha eléctrica  
Radiograbadora  
Refrigeradora 2 puertas  
Router/ADSL/Wifi  
Secadora de cabello  
Teléfono inalámbrico  
TV 32” o +  
0
0,0  
0
0,0  
14  
28  
26  
39  
7
7,8  
15,6  
14,4  
21,7  
3,9  
TV 50” o +  
Ventilador  
2
2
158  
11  
87,8  
6,1  
Waflera  
1
69  
Finalmente,  
resultados  
se  
exponen  
de  
los  
las  
señalar que a partir de los perfiles de  
carga diarios obtenidos, se llevó a  
cabo el cálculo y la representación  
gráfica del perfil de carga promedio  
diario. La figura 2 ilustra este  
promedio, el cual exhibe un  
comportamiento típico del consumo  
de energía en el sector residencial y  
se mantiene constante a lo largo de  
la semana.  
derivados  
mediciones realizadas en las 14  
viviendas, donde se implementaron  
medidores de precisión 0,2 con  
perfiles de carga y calidad de  
energía. El propósito fue identificar  
los momentos de mayor consumo  
por parte de los clientes de los  
circuitos seleccionados. Es esencial  
Figura 2. Perfil de carga diaria promedio obtenido mediante la instalación de equipos de  
medición  
Perfil de carga diaria promedio  
0
0
0
0
0
0
0
0
0
,40  
,35  
,30  
,25  
,20  
,15  
,10  
,05  
,00  
194  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 7 Núm. (13) 2024. ISSN: 2737-6249  
Optimización del Consumo Energético mediante el Desplazamiento de Cargas Sub estación Santa Clara de  
Manta-Ecuador  
Es claro que el pico de demanda de  
energía eléctrica en el sector se  
ubica entre las 19:00 y las 21:00  
horas. En contraste, el consumo  
mínimo se mantiene constantemente  
por debajo de 1 kW durante las 24  
horas del día. Con estos resultados,  
se llevaron a cabo tres simulaciones  
en el programa PVSOL para  
gráficamente el perfil de carga  
promedio tanto diario como semanal.  
Este análisis reveló que un cliente  
con estas características tiene un  
consumo diario aproximado de 23  
kWh, lo que se traduce en un  
consumo mensual de 690 kWh. Al  
ser clasificado como cliente de alto  
consumo y compartir simultaneidad  
de consumo de energía con otro  
durante el horario crítico, esto  
genera saturación en la red de  
determinar  
la  
eficacia  
del  
desplazamiento de cargas en las  
residencias de los clientes como  
estrategia.  
distribución,  
afectando  
negativamente tanto con cortes de  
servicio como con una calidad  
deficiente en la energía suministrada  
a otros clientes.  
La primera simulación se basó en el  
perfil diario de carga obtenido,  
calculando  
y
representando  
Figura 3. Perfil de carga eléctrica promedio.  
Con el propósito de prevenir la  
saturación en la red de distribución,  
como se evidenció en el caso  
anterior, se llevó a cabo la segunda  
simulación. En esta ocasión, se  
generó un nuevo perfil de carga  
195  
Franco-García et al. (2024)  
mediante el desplazamiento de los  
destacando que el pico de consumo  
máximo de energía eléctrica se  
trasladaría al intervalo de 17:00 a  
21:00, alcanzando casi los 4 kW en  
esta ocasión.  
consumos  
de  
ciertos  
electrodomésticos hacia diferentes  
horarios. En la figura 4 se presenta el  
perfil  
de  
carga  
propuesto,  
Figura 4. Perfil de carga eléctrica moviendo las cargas instaladas en otro horario  
Con la implementación de esta  
simulación, un cliente con las  
condiciones mencionadas lograría  
mantener un consumo diario  
aproximado de 19.7 kWh, lo que se  
traduce en un consumo mensual de  
reducir la simultaneidad en el uso de  
energía con otros clientes durante  
ese  
horario  
crítico.  
Además,  
posibilita la expansión de la base de  
clientes en el sector sin necesidad de  
aumentar  
la  
capacidad  
de  
591 kWh. A pesar de ser catalogado  
distribución  
como un cliente de alto consumo, el  
desplazamiento de las cargas a otros  
horarios tiene el beneficio de aliviar  
la carga en la red de distribución.  
Esto se traduce en una reducción del  
En última instancia, se llevó a cabo  
la tercera simulación, partiendo del  
perfil de carga propuesto. En esta  
fase, se contempló tanto el traslado  
de las cargas a diferentes horarios  
para prevenir la saturación en la red  
de distribución, como la sustitución  
de electrodomésticos por modelos  
más eficientes. Los resultados  
50% en la demanda durante la hora  
pico en comparación con el  
escenario inicial. Esta estrategia  
contribuye a prevenir cortes de  
servicio por problemas técnicos al  
196  
Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 7 Núm. (13) 2024. ISSN: 2737-6249  
Optimización del Consumo Energético mediante el Desplazamiento de Cargas Sub estación Santa Clara de  
Manta-Ecuador  
obtenidos se presentan en detalle en  
la figura 5 a continuación.  
Figura 5. Perfil de carga eléctrica propuesto reemplazando por cargas más eficientes.  
Bajo esta nueva configuración, se  
evidenció que el pico de consumo  
máximo de energía eléctrica se  
ubicaría alrededor de las 16:30,  
alcanzando casi los 2 kW. De  
manera similar, se observó que el  
consumo mínimo durante las horas  
restantes del día se mantiene por  
debajo de 1 kW. Un cliente con estas  
nuevas condiciones registraría un  
consumo diario aproximado de 12.1  
kWh, lo que implicaría un consumo  
Este  
cambio  
contribuye  
significativamente a aligerar la carga  
en la red de distribución, ya que  
reduce la demanda durante la hora  
pico en un 75% en comparación con  
el escenario inicial. Además, esta  
estrategia  
previene  
posibles  
interrupciones del servicio debido a  
fallas técnicas al disminuir la  
simultaneidad en el uso de energía  
con otros clientes durante el horario  
crítico. Asimismo, posibilita el  
aumento de clientes en el sector sin  
mensual  
de  
369  
kWh.  
En  
consecuencia, este cliente pasaría a  
ser clasificado como un consumidor  
de nivel medio, con un costo por  
energía considerablemente menor.  
necesidad  
de  
incrementar  
la  
capacidad de distribución  
Discusión  
Al examinar estos escenarios, el  
primero, que presentó el perfil de  
197  
Franco-García et al. (2024)  
carga promedio inicial que genera  
saturación en la red de distribución,  
una reducción de hasta el 75% en el  
consumo durante la hora pico en  
comparación con el perfil inicial.  
el  
segundo  
que  
implicó  
el  
desplazamiento de cargas de la hora  
pico a un horario diferente, demostró  
que la demanda en la hora pico  
puede reducirse hasta en un 50% sin  
Ambos casos permiten aligerar la  
carga en la red de distribución,  
facilitando el aumento de clientes  
con la misma potencia instalada, sin  
que la empresa distribuidora tenga  
que realizar inversiones adicionales  
para mejorar la calidad del servicio o  
ampliar su base de clientes. Los  
resultados detallados se presentan  
en la Tabla 4 a continuación  
requerir  
ninguna  
inversión  
económica para obtener resultados  
significativos. En el tercer escenario,  
que se basó en los datos obtenidos  
del escenario dos, enfocándose en el  
desplazamiento de carga, pero  
sustituyendo los electrodomésticos  
por modelos más eficientes, se logró  
Tabla 4. Perfiles de carga simulados con la potencia instalada actual y potencia de reemplazo  
sugerida.  
Demanda Demanda  
Consumo Consumo  
Valor ($)  
Simulación  
mínima  
kW)  
máxima  
(kW)  
día (kWh) mes (kWh) mensual  
(
Perfil de carga promedio  
inicial  
0
,35  
,35  
7,8  
3,8  
23  
690  
591  
69,65  
59,26  
Perfil de carga desplazando  
cargas a otro horario  
0
19,7  
Perfil de carga desplazando  
cargas a otro horario y  
reemplazando por cargas  
más eficiente  
0
,15  
1,7  
12,1  
369  
41,2  
Nota: La tabla contiene los perfiles de carga simulados, con la potencia actual instalada y el  
desplazamiento de cargas a otro horario y la propuesta de reemplazo por otros de similares  
características, pero de alta eficiencia. Fuente: Perfil de carga y ARCERNNR Pliego tarifario  
2
021.  
Los datos presentados en la tabla 9  
representan que, en el caso donde  
se alcanzó una demanda máxima de  
consumo mensual de 690 kWh,  
económicamente de acuerdo al  
pliego tarifario serian $ 69,65. Luego  
donde la demanda en la hora pico,  
7,8 kW donde se estimaría un  
198  
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Optimización del Consumo Energético mediante el Desplazamiento de Cargas Sub estación Santa Clara de  
Manta-Ecuador  
se puede reducir hasta 3,8 kW,  
liberando 4 kW en horas pico a la red  
de distribución, la proyección  
mensual seria de 591 KWh,  
conforme al pliego tarifario se  
cancelarían $ 59,26; y finalmente  
donde se obtuvo como resultado una  
demanda máxima de 1,7 kW,  
dejando una disponibilidad de la red  
de distribución en la hora pico de 6,1  
kW, alcanzando un consumo  
mensual máximo de 369 kWh,  
conforme al pliego tarifario se tendría  
los riesgos asociados a inversiones  
potencialmente no rentables.  
Además, estas acciones permiten  
una programación óptima de la  
producción existente, lo que conlleva  
a la reducción de costos marginales.  
Las  
simulaciones  
realizadas  
respaldan la conclusión de que es  
posible lograr una reducción del  
consumo de energía de hasta un  
75%, siempre y cuando se consiga  
desplazar los consumos del sector  
residencial a horas que no generen  
picos en los circuitos. Este impacto  
positivo evita la saturación en las  
redes de distribución, contribuyendo  
así a incrementar la disponibilidad de  
potencia en transformadores y líneas  
de transmisión.  
un valor de 41,20; esto  
$
representaría un ahorro de $ 28,45.  
4. Conclusiones  
Los resultados obtenidos de esta  
investigación indican claramente que  
las acciones orientadas a lograr la  
eficiencia energética tienen un  
impacto significativo en la demanda  
de energía, ya que modifican el  
diagrama o perfil de carga. Esto  
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