Technical assessment of a photovoltaic microgrid for rural electrification in the Paraguayan Chaco
Main Article Content
Abstract
This study assesses the technical prefeasibility of a hybrid photovoltaic microgrid connected to the ANDE power grid, with backup energy storage, for the community of Nueva Mestre, located in the Paraguayan Chaco. The study addresses the limitations of the current electricity supply provided by the ANDE grid, which is characterized by service interruptions and reliability constraints associated with the community’s rural location. The methodology employed local energy demand data, solar irradiation data for Paraguay, specialized technical references, and energy simulation tools. Based on the analysis, an average energy demand of 1,250 kWh/day and an average solar irradiation of 4.80 kWh/m²/day were estimated, confirming the region’s solar potential for grid-connected hybrid photovoltaic applications with energy storage. Based on these parameters, a microgrid consisting of a 250 kWp photovoltaic system and a 600 kWh battery bank was designed, capable of meeting the estimated energy demand under the community’s baseline scenario. The results demonstrate that implementing a photovoltaic micro-power plant in Nueva Mestre represents a technically feasible and sustainable alternative for improving access to electricity in isolated communities of the Paraguayan Chaco.
Downloads
Article Details
Section

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
How to Cite
References
Ali, M. H., Zakaria, M., & El-Tawab, S. (2025). A comprehensive study of recent maximum power point tracking techniques for photovoltaic systems. Scientific Reports, 15(1), 14269.
Administración Nacional de Electricidad (ANDE). (2020). Reglamento general de condiciones de suministro de energía eléctrica. https://www.ande.gov.py
Administración Nacional de Electricidad (ANDE). (2023). Memoria anual 2023. https://www.ande.gov.py/informes/memorias/MEMORIA_ANUAL_2023_ANDE. pdf
Administración Nacional de Electricidad (ANDE). (2023). Plan maestro de electrificación rural. https://www.ande.gov.py/ande_content/planificacion
Administración Nacional de Electricidad (ANDE). (s.f.). Reglamento para instalaciones eléctricas de baja tensión.
https://www.ande.gov.py/ande_content/reglamentos
Administración Nacional de Electricidad (ANDE). (s.f.). Procedimientos para la elaboración de proyectos de líneas de distribución de media y baja tensión. https://informacionpublica.paraguay.gov.py/public/10720513-ANDE010313Rev1-ProcedimientosparalaelaboracindeProyectospdf-ANDE01.03.13Rev.1-ProcedimientosparalaelaboracindeProyectos.pdf
Banco de Datos de la Biblioteca y Archivo Central del Congreso Nacional (BACN). (2023). Ley N.º 6977/2023 que regula el fomento, generación, producción, desarrollo y utilización de energía eléctrica a partir de fuentes renovables no convencionales no hidráulicas. https://www.bacn.gov.py/leyes-paraguayas/11281
Hassaine, L., Olias, E., Quintero, J., & Salas, V. (2014). Overview of power inverter topologies and control structures for grid-connected photovoltaic systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 30, 796–807.
Hiram González, A., Zucchini, G., Martinez, F., Gregor, R., Pacher, J., González, O., & Caballero, D. (2026). Análisis comparativo de los algoritmos MPPT de conductancia incremental y perturbación & observación en sistemas fotovoltaicos conectados a la red: Rendimiento en condiciones de irradiancia dinámica. Revista Científica de la UCSA, 13(1), 3.
International Energy Agency (IEA). (2020). Projected costs of generating electricity 2020. IEA Publications.
International Energy Agency (IEA). (2022). World energy outlook 2022. IEA Publications.
International Renewable Energy Agency (IRENA). (2015). Renewable energy technologies: Cost analysis series. Solar photovoltaics. https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2015/IRENA_RE_Costs_Solar_PV.pdf
International Renewable Energy Agency (IRENA). (2015). Renewable power generation costs in 2014.
https://www.irena.org/publications/2015/Jan/Renewable-Power-Generation-Costs-in-2014
International Renewable Energy Agency (IRENA). (2021). Evaluación del entorno normativo para energías renovables en Paraguay. https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2021/Sep/IRENA_RRA_Paraguay_202 1_ES.pdf
International Renewable Energy Agency (IRENA). (2021). Renewable power generation costs in 2020. IRENA.
International Renewable Energy Agency (IRENA). (2023). Off-grid renewable energy systems: Status and methodological issues. IRENA.
Itaipú Binacional & Parque Tecnológico Itaipú (PTI). (2022). Atlas de energía solar y eólico del Paraguay.
Kumar, P., Ranjan, R., & Yadav, A. K. (2024). Comparative power quality performance evaluation of grid-connected solar PV systems. Journal of The Institution of Engineers (India): Series B, 105(3), 585–594.
Lucantonio, F., Sosa, J., & Aiello, R. (2022). Energía asequible y sustentable para el Paraguay. Banco Interamericano de Desarrollo.
Martinez, F., Morel, T., Fretes, H., Rodas, J., Kali, Y., & Gregor, R. (2020). Model predictive current control of dual-mode voltage source inverter operations: Islanded and grid-connected. In 2020 5th International Conference on Renewable Energies for Developing Countries (REDEC) (pp. 1–6). IEEE.
Martinez, F., Sanabria-Morel, B. R., Morel-Otazu, T. A., & Pacher, J. (2021). Análisis de filtros activos de potencia para el equilibrio de cargas mediante convertidores de dos y siete niveles de cuatro hilos. Revista Científica de la UCSA, 8(1), 68–90.
Messaoudi, F., Farhani, F., & Zaafouri, A. (2024). A new approach to MPPT hybrid incremental conductance–sliding mode control for PV grid-connected systems. Measurement and Control, 57(9), 1370–1382.
Ministerio del Ambiente y Desarrollo Sostenible (MADES). (2022). Requisitos para la obtención de licencias ambientales en Paraguay. https://www.mades.gov.py
Ministerio de Obras Públicas y Comunicaciones (MOPC). (2021). Normativas técnicas para proyectos de infraestructura energética en zonas rurales. https://www.mopc.gov.py
Organización Latinoamericana de Energía (OLADE). (2024). Situación de la integración eléctrica en América del Sur. https://www.olade.org/wp-content/uploads/2024/11/Nota-Tecnica-Integracion-Electrica-en-America-del-Sur-v11-11-2024.pdf
Parque Tecnológico Itaipú-Paraguay & Itaipú Binacional. (2016). Atlas del potencial energético solar y eólico del Paraguay. https://www.pti.org.py/atlas-solar-eolico
Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD). (2023). Desarrollo humano y acceso energético en comunidades rurales. PNUD.
PVEducation. (s.f.). Battery bank sizing. https://www.pveducation.org
PVEducation. (s.f.). Solar array sizing. https://www.pveducation.org
PVsyst SA. (2023). PVsyst v8.0: Software for photovoltaic system design and simulation. https://www.pvsyst.com
Secretaría Técnica de Planificación (STP). (2023). Guía para la formulación de proyectos de inversión pública con componente energético. https://www.stp.gov.py
S&P Global. (2024). Empresas generadoras de energía en América Latina. https://www.spglobal.com/_assets/documents/ratings/es/pdf/2024/2024-07-29-reporte-sectorial-empresas-generadoras-de-energia-en-america-latina.pdf
Viceministerio de Minas y Energía. (2013). Electrificación rural mediante sistemas fotovoltaicos en Paraguay. Ministerio de Obras Públicas y Comunicaciones.
Yang, Y., Yang, Y., Xie, C., Xu, L., Liu, Y., & Shi, H. (2024). A hierarchical energy management strategy for DC microgrid hybrid energy storage systems based on fractional-order sliding mode controller. Journal of Energy Storage, 99, 113307.
Zucchini, G., González, A., Gregor, R., Pacher, J., & Gonzalez, O. (2025, October). Comparative Evaluation of Delay Compensation in Predictive Power Control for Two and Three Level Inverters in Grid Interconnection Applications. In 2025 Brazilian Power Electronics Conference (COBEP) (pp. 1-6). IEEE.
