Ejemplo práctico de proyecto de energía solar fotovoltaica.

Transcripción

1 Ejemplo práctico de proyecto de energía solar fotovoltaica. 1

2 1. INTRODUCCIÓN DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS Módulos fotovoltaicos Inversores Protecciones y cableado MODULO FOTOVOLTAICO: Datos climatológicos y cálculos Seguimiento DISEÑO Y CÁLCULO DE LA INSTALACIÓN Datos de partida Cálculos eléctricos Posibles configuraciones y soluciones para la instalación Solución adoptada SIMULACION DE RESULTADOS CALCULO COMPROBACION SIMULACION Estimación de producción de electricidad obtenida en Internet PROCEDIMIENTO TECNICO-ADMINISTRATIVO: Redacción de un documento básico (D.B.). Cuando una persona, entidad, organismo, sociedad (en adelante titular) desea invertir en una instalación fotovoltaica conectada a la red e instalarla en un lugar determinado, lo primero que tiene que realizar es un documento básico que debe incluir la siguiente información: Solicitud a la empresa distribuidora (E.D.). Una vez redactado el documento básico, una copia de éste debe entregarse en la compañía distribuidora de energía con el objeto de que ésta informe, en el plazo de un mes, sobre las condiciones técnicas de la conexión, en particular: Redacción del documento técnico definitivo e inclusión en el régimen especial Realización del montaje de la instalación e inclusión en el registro administrativo de instalaciones de producción en régimen especial Aspectos fiscales y laborales Normativa que regula este procedimiento CASO administrativo PRáCTICO del historial de trámites con el objeto de instalar paneles fotovoltaicos para inserción de energía eléctrica a red Idea inicial Obtención de presupuestos Trámites administrativos: Subvenciones para la instalación de energía solar fotovoltaica Ayudas del ICO IDAE Deducción fiscal ofrecida por el Gobierno de Navarra Resumen de pasos:

3 1. INTRODUCCIÓN El presente documento tiene como objetivo el diseño de una instalación de paneles fotovoltaicos para conexión directa a la red de distribución eléctrica. La instalación estará ubicada en la terraza de una vivienda de la localidad, de la ribera de Navarra, Ribaforada. El dimensionamiento de la instalación se ha realizado basado en una potencia nominal de 2,5 kw. También se ha tenido en consideración todos los pasos legales y tramitaciones a realizar para poder explotar la instalación y poder acceder a las subvenciones otorgadas por el Estado 2. DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS 2.1. Módulos fotovoltaicos Para la realización de este proyecto se propone la utilización de módulos fabricado con células de silicio monocristalino de elevado rendimiento. Interesa insistir en que la tecnología de fabricación de estos módulos ha superado unas pruebas de homologación muy estrictas que permiten garantizar, por un lado, una gran resistencia a la intemperie y, por otro, un elevado aislamiento entre sus partes eléctricamente activas y accesibles externamente Inversores Los inversores propuestos actúan como fuentes de corriente sincronizada con la red y disponen de microprocesadores de control, y de un PLC de comunicaciones. Trabajan conectados por su lado DC a un generador fotovoltaico, y por su lado AC a un transformador que adapta la tensión de salida del inversor a la de la red. Este transformador permite además el aislamiento galvánico entre la parte DC y la AC. Dispone de un microprocesador encargado de garantizar una curva senoidal con una mínima distorsión. La lógica de control empleada garantiza además de un funcionamiento automático completo, el seguimiento del punto de máxima potencia (MPP) y evita las posibles pérdidas durante periodos de reposo (Stand-By). Así, son capaces de transformar en corriente alterna y entregar a la red toda la potencia que el generador fotovoltaico genera en cada instante, funcionando a partir de un umbral mínimo de radiación solar. Además, permite la desconexión-conexión automática de la instalación fotovoltaica en caso de pérdida de tensión o frecuencia de la red, evitando el 3

4 funcionamiento en isla, garantía de seguridad para los operarios de mantenimiento de la compañía eléctrica distribuidora. Los umbrales permitidos son: En frecuencia.- 51 a 49 Hz En tensión U m a 0,85 U m También actúa como controlador permanente de aislamiento para la desconexión-conexión automática de la instalación fotovoltaica en caso de pérdida de resistencia de aislamiento. Junto con la configuración flotante para el generador fotovoltaico garantiza la protección de las personas Protecciones y cableado La instalación, en cualquiera de las propuestas, cumple con todas las consideraciones técnicas expuestas en el Real Decreto 1663/2000, así como con la propuesta de seguridad del pliego técnico que nos ocupa y contará con los siguientes elementos de protección: 1. Interruptor general manual, interruptor magnetotérmico o diferencial con intensidad de cortocircuito superior a la indicada por la empresa distribuidora en el punto de conexión. Este interruptor será accesible a la empresa distribuidora en todo momento, con objeto de poder realizar la desconexión manual. 2. Interruptor automático diferencial, como protección contra derivaciones en la parte de alterna de la instalación. 3. Interruptor automático de interconexión controlado por software, controlador permanente de aislamiento, aislamiento galvánico y protección frente a funcionamiento en isla, incluidas en el inversor, como ya hemos detallado en apartado previo. 4. Puesta a tierra del marco de los módulos y de la estructura mediante cable de cobre desnudo y pica de tierra, siguiendo la normativa vigente en este tipo de instalaciones; es decir, sin alterar las condiciones de puesta a tierra de la red de la empresa distribuidora. 5. Puesta a tierra de la carcasa del inversor 6. Aislamiento clase II en todos los componentes: módulos, cableado, cajas de conexión, etc. 4

5 7. Varistores entre positivo y tierra y negativo y tierra para el generador fotovoltaico, contra sobretensiones inducidas por descargas atmosféricas. 8. Fusible en cada polo del generador fotovoltaico, con función seccionadora. Se tendrán en cuenta en la instalación además los siguientes puntos adicionales con objeto de optimizar la eficiencia energética y garantizar la absoluta seguridad del personal: a) Todos los conductores serán de cobre, y su sección será la suficiente para asegurar que las pérdidas de tensión en cables y cajas de conexión sean inferiores al 1,5 % en el tramo DC y al 1% en el tramo AC. Todos los cables serán adecuados para uso en intemperie, al aire o enterrado (UNE 21123). b) La red de distribución estará formada por el conjunto de conductores - agrupación de ternos, conductores de cobre aislados tipo RV-K 0.6/1 kv UNE IEC , de tensión nominal no inferior a 1000V, sección según cálculos adjuntos, elementos de sujeción, etc... La red de distribución AC desde el inversor hasta los contadores (formada por los ternos conductores de cobre aislados tipo RV-K 0.6/1 kv UNE IEC , de tensión nominal no inferior a 1000V. c) Se respetará el RBT en lo que a conducciones de cable se refiere. Así: Para alturas con respecto al suelo inferiores a 2,5 m, el cableado discurrirá en tubo de acero, que será puesto a la tierra del sistema. Cuando discurra en zanja, lo hará dentro de tubo y ésta tendrá una profundidad mínima de 60 cm, con aviso 20 cm por encima del cable MODULO FOTOVOLTAICO: El elemento fundamental en un generador fotovoltaico es el propio panel solar. Este conjunto de células solares interconectadas entre ellas tiene unas características determinadas. Según el tipo de célula, su configuración y su número, el panel puede proporcionar una curva V-I determinada, función principal del generador, de la cual depende la potencia entregada en todo momento. Esta potencia es gestionada por el conjunto Elevador-Inversor, que se encarga de transformar la energía. A continuación se exponen las características principales de las células solares: Datos climatológicos y cálculos 5

6 Los datos climatológicos de irradiancia utilizados en los cálculos han sido obtenidos de la base de datos meteorológicos Europea. La siguiente tabla muestra la radiación media anual y mensual en Pamplona (datos extrapolados a la instalación de Ribaforada) Radiación Enero Abril Julio Octubre Elección de panel fotovoltaico. Debido a la gran variedad de paneles que actualmente encontramos en el mercado no resulta nada fácil elegir un panel determinado. En la actualidad, no resulta nada fácil la elección de un tipo de panel. Así pues, para poder elegir un panel hicimos una comparación entre tres paneles de distintos fabricantes. La potencia pico máxima de los tres paneles es de 160 W. Shell SQ160- Atersa A- P 160P BP 3160 Largo (m) 1,622 1,618 1,593 Acho (m) 0,814 0,814 0,79 Superficie(m) 1, , ,25847 Número de células en serie Beta (panel) (V/ºC) -0,161-0,168-0,16 Vmp (V) ,1 Alfa%Isc (A/ºC) 0,0014 0, ,065 Isc (A) 4,9 4,75 4,8 Imp (A) 4,58 4,45 4,55 Estimación anual plano horizontal(w) , , ,4084 6

7 Durante un año la diferencia de vatios producidos entre el panel de BP con el de Atersa es de 11,64 kwh y de 25,59 kwh con el de Shell. En lo que respecta a la superficie necesaria por cada panel es el modelo de BP el que menos superficie necesita para ser instalado. Como podemos observar, el panel fotovoltaico de la marca BP es con diferencia el más eficiente de los tres con 130 kw/m 2, siendo la eficiencia del panel marca Atersa de Kw/m 2 (un 9,02% menos) y la del panel marca Shell de 107,43 kw/m 2 (un 17,36 % menos). Así pues, elegimos el panel fotovoltaico BP por su alta eficiencia. Como desconocemos el precio de los diferentes paneles no podemos comparar sus precios Seguimiento La instalación de paneles va a tener un seguimiento a un eje, concretamente un seguimiento norte sur. Para realizar este seguimiento no se va a utilizar ningún tipo de motor eléctrico. Para realizar el seguimiento optamos por una estructura metálica con varias posiciones fijas que deberán de ser seleccionadas manualmente. Cada posición modifica el ángulo de incidencia de la luz solar. De este modo, no se requiere de ningún tipo de motor que encarecería y complicaría la instalación pero requiere de una variación periódica manual de la inclinación de los paneles. Esto no es ningún problema ya que variación manual de posición es realmente fácil y la casa en la que van a ser instalados los paneles está habitada. Hemos estudiado tres posiciones. -POS.1., Beta=60º -POS.2., Beta=42º -POS.3., Beta=30º Con la finalidad de poder determinar la diferencia de vatios obtenidos por panel con la variación obtuvimos la siguiente tabla comparativa con los tres tipos de módulos. Beta=60º, fija ,69Wh/m ,88 Beta=42º, fija. Wh/m ,74 Beta=30º, fija. Wh/m 2 Beta=60º Nov-Ene, beta=30º resto del año ,93 7

8 Wh/m 2 Con los datos obtenidos se ha observado que la configuración mas apropiada conforme a la máxima generación de energía es la que varia entre el ángulo de inclinación de 60º en invierno y 30º en el resto del año. 8

9 3. DISEÑO Y CÁLCULO DE LA INSTALACIÓN 3.1. Datos de partida - Potencia nominal de la instalación: 2,5 kw - Panel fotovoltaico: BP 3160 Características eléctricas: P máx = 160 W V pmp = 35,1 V I pmp = 4,55 A I sc = 4,8 A V oc = 44,2 V - Inversor DC/AC: Ingecon Sun 2.5 Características técnicas: Rango tensión MPP Máxima tensión Máxima corriente Entrada (DC) V dc 450 V dc 16 A Salida (AC) Potencia Nominal Potencia máxima Tensión salida Frec. Nominal W W 230 V 50 Hz 3.2. Cálculos eléctricos En primer lugar se calcula la intensidad nominal que se va entregar a la red a partir de la potencia de la instalación proyectada y la tensión de salida del inversor: PN instalada W I N red = = = 10, 87 V 230 V AC inversor A Esta intensidad será soportada por el inversor que admite hasta 16 A como intensidad máxima. Por otro lado, hay que calcular el nº de paneles necesarios para poder llegar a entregar la potencia nominal de la instalación (2,5 kw), para ello y 9

10 sabiendo la potencia máxima entregada por cada panel que es igual a 160 W, se puede calcular: PN instalación W Nº paneles instalación = = 15,62 16 P 160 W máx panel Por lo tanto, el número de paneles necesarios será de por lo menos Posibles configuraciones y soluciones para la instalación Dentro de todas las posibles configuraciones de diseño que se pueden adoptar para la instalación hay una serie de restricciones que nos van a venir impuestas por las siguientes características del inversor: - Rango de tensión MPP ( V dc ) va a limitar el nº de módulos fotovoltaicos en serie, para que el rango de tensión de entrada al inversor siempre se encuentre entre dichos valores. - Máxima tensión entrada (450 V dc ) va a limitar el máximo nº de módulos en serie que se conectan al inversor, dicha tensión no debe superarse en ningún caso y en ella hay que considerar el aumento de tensión de los paneles V oc a bajas temperaturas. Para el cálculo del máximo nº de paneles en serie es necesario conocer el valor de V oc de los paneles a bajas temperaturas que es facilitada por el catálogo del fabricante mediante la curva I-V que refleja el funcionamiento de los paneles a distintas temperaturas, siendo el valor de V oc (Tª=0º C) = 48 V, con este dato ya se puede calcular el máximo nº de paneles en serie que se van a poder conectar: V N º paneles conectados en serie V dc máxima 450 V = 48 oc ( t= 0º C) V = 9, Máxima corriente soportada por el inversor (16 A) va a influir directamente en el nº máximo de ramas conectadas en paralelo de la instalación: I máx inversor 16 A Nº de ramas en paralelo = = 3,52 3 I 4,55 A pmp PF - Potencia máxima soportada por el inversor (2.700 W) va a marcar el límite de la potencia entregada a la red por la instalación, ya que en caso de superar dicho valor el inversor se apagaría, cortando lógicamente la energía vertida a la red. 10

11 Con este límite de potencia se puede calcular una aproximación del máximo nº de paneles que es aconsejable posea la instalación: Pmáx inversor W N º paneles totales instalación = = 16,87 16 P 160 W máx PF Este resultado sería el obtenido para unas condiciones ideales de irradiancia (G i = W/m 2 ), que son las marcadas por el fabricante de los paneles fotovoltaicos como necesarias para que cada panel genere 160 W, y dado que se puede comprobar mediante datos históricos que dichos valores de irradiancia media horaria no se alcanzan ni el día más caluroso y despejado del verano, se puede suponer que cada panel no va a ser capaz de llegar a generar los 160 W de potencia máxima que especifica el fabricante en su hoja de características. Por lo tanto, se puede concluir que el número de paneles empleados en la instalación puede ser algo superior al calculado Solución adoptada Existen diferentes configuraciones que pueden ser soluciones de la instalación, siendo objeto de estudio y análisis las soluciones más favorables y eficientes que son las detalladas a continuación: - 2 x 9 : Configuración formada por 2 ramas en paralelo compuestas de 9 paneles fotovoltaicos conectados en serie. - 3 x 6 : Configuración formada por 3 ramas en paralelo compuestas de 6 paneles fotovoltaicos conectados en serie. - 2 x 8 : Configuración formada por 2 ramas en paralelo compuestas de 8 paneles fotovoltaicos conectados en serie. - 3 x 5 : Configuración formada por 3 ramas en paralelo compuestas de 5 paneles fotovoltaicos conectados en serie. Después de sopesar y comparar estas cuatro configuraciones conforme a la energía generada acumulada anual (mediante soporte informático, PV Sol), y debido a la ausencia de posibles sombras generadas en la ubicación de la instalación, se decide escoger la configuración de 2 x 9 como la óptima para la instalación. Configuración que otorga el mayor valor de Energía generada acumulada anual y hace que el inversor soporte intensidades nominales menores que en el caso de tres ramas en paralelo: I inversor = I pmp N º de ramas en paralelo I inversor = 4,55 A 2 = 9, 1 A I inversor = 4,55 A 3 = 13, 65 A 11

12 Obtenidos estos resultados y atendiendo a la máxima intensidad soportada por el inversor (16 A), se decide colocar dos ramas en paralelo en lugar de tres, para lograr así que el inversor trabaje en rangos de amperaje más holgados con respecto al máximo soportado. Por lo tanto, y después de probar las cuatro configuraciones en PV Sol, la solución adoptada para la instalación será la de dos ramas conectadas en paralelo, compuesta cada una de ellas por nueve módulos fotovoltaicos conectados en serie. Es decir un total de 18 módulos fotovoltaicos que en condiciones ideales y funcionando en el punto de máxima potencia generarían una potencia total de W, caso ideal que no refleja la potencia que se va a generar realmente en el punto de máxima potencia, ya que cada panel no llegará a generar los 160 W de potencia máxima indicada por el fabricante. Por lo tanto, es de suponer que no se llegue a alcanzar los W de potencia máxima admitida por el inversor. 4. SIMULACION DE RESULTADOS Los resultados han sido simulados con el programa PVSOL para una potencia pico de 2.8 kwp. Los datos meteorológicos de radiación usados son los anteriormente expuestos en el punto 1. La inclinación del módulo es de 30º y una orientación Sur. El programa PV-SOL nos permite calcular y simular una instalación fotovoltaica. Esta podrá ser aislada o conectada a red. En nuestro caso nos vamos a centrar únicamente en las segundas, ya que toda la energía producida por el sistema la aportamos a la red CALCULO Vamos a introducir los datos que en la realidad hemos obtenido para la posterior simulación. El propósito es comparar los resultados previstos, no ya con los calculados sino con los ofertados por las diferentes empresas del sector consultadas. Partimos de la base (importante) de que los datos meteorológicos los obtenemos de la ciudad de Logroño, y dado que la instalación se proyecta sobre la localidad de Ribaforada, no será muy diferente. Sobre las pantallas que nos van saliendo en el programa iremos explicando la metodología del programa. Sobre la pantalla donde introducimos los datos técnicos de la instalación, seleccionando las pestañas de la parte inferior configuramos las distintas partes de la instalación: Sistema, Panel Solar e inversor. a) Sistema 12

13 Esta parte hace referencia al diseño general de la instalación. Aquí seleccionamos lo siguiente: - Tipo de sistema: sistema conectado o aislado de red. En nuestro caso, sistema conectado a red (Gris connected) - Inversor: un sistema inversor central o varios. En nuestro caso un solo inversor. - Nº de Arrays: uno en nuestro caso. b) PV Array Esta parte hace referencia a los paneles solares. 13

14 - PV Module: aquí seleccionamos el tipo de panel solar que vamos a poner. Lo elegimos por marca y potencia entre un listado que trae el programa. Hemos elegido en potencia de 165 W un equipo de similares características (en cuanto a potencia y rendimiento) a los ofertados, para que la simulación se aproxime a lo proyectado. - A su vez, introducimos la configuración física de nuestra instalación, es decir, un total de 18 módulos montados en dos series de 9 para lograr la potencia deseada. - Orientation: nuestra instalación va a ser fija, sin seguimiento ni de 1 ni de 2 ejes, ya que encarece la instalación frente a la ganancia que aporta. También introducimos los ángulos de orientación e inclinación (-45º y 30º), que nos dan la máxima irradiancia. De aquí ya obtenemos la gráfica anual de radiación solar del sistema: kwh/m² Annual Course Logrono/AgoncilloAzimuth: -45,0, Tilt: 30,0 0 Jan Mar May Jul Aug Oct Dec Time Period 1/ 1/ - 31/12/ Radiation onto Tilted Surface kwh/m² Si pinchamos sobre la gráfica podemos saber la radiación estimada en cualquier día del año. - Mount: aquí proponemos que nuestro sistema no va a tener ningún tipo de ventilación (la podría tener). c)system inverter 14

15 Aquí elegimos el inversor, que al igual que los módulos fotovoltaicos, lo elegimos de una tabal de fabricantes. Elegimos uno de 2.5 kw y de unas características similares en potencia y rendimientos a los ofertados. Las características del inversor son: Obtenemos una curva de rendimiento: 15

16 Inverter Efficiency % 99,0 90,0 81,0 72,0 63,0 54,0 45,0 36,0 27,0 18,0 9,0 0, % Hasta aquí, ya hemos introducido los datos de nuestra instalación. Sólo con esto podemos pasar a la simulación COMPROBACION El programa, como paso anterior a la simulación nos permite realizar un chequeo del diseño, para detectar posibles anomalías en la fase de diseño. Esto se realiza desde la propia pantalla del Technical data, pinchando sobre System chek. Si el diseño es correcto aparece la pantalla siguiente: 16

17 4.3. SIMULACION Tal y como vemos en la pantalla de simulación, el programa nos permite simular el balance anual de energía y graficarlo, y hacer un cálculo del rendimiento económico de la instalación. Primeramente, graficaremos los resultados de rendimientos anuales de la instalación esperados. La primera simulación que se nos presenta es la de la estimación anual de radiación en función de: a) Origen de los datos meteorológicos: Logroño b) Seguimiento: ninguno c) Angulo de inclinación : 30º d) Angulo de orientación : -45º Los resultados los vemos en la siguiente gráfica. W/m² Standard grid connected project 0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Time Period 1/ 1/ - 31/12/ Hay 3 tipos de datos que podemos graficar: a) Datos meteorológicos : radiación, velocidad del viento y temperatura b) Energía 17

18 c) Sistema global: eficiencias del sistema y del inversor Lógicamente tan sólo expondremos las más relevantes para el estudio de la instalación. La siguiente curva nos presenta la energía producida anual esperada por la instalación: kwh Standard grid connected project 0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Time Period 1/ 1/ - 31/12/ Energy Produced by PV Array (A kwh Abajo podemos ver el total anual y en la curva la variación mes a mes. Lógicamente es una curva de forma análoga a la de la radiación solar anual, es decir, meses de más radiación, se corresponden a meses de mayor producción. Por último presentamos una curva conjunta, en la que se nos presenta la eficiencia de la instalación y la eficiencia del inversor. Es de reseñar que la eficiencia del inversor es alta (en torno al 92%), siendo baja la de la instalación (8.3%). Esto es así porque la eficiencia de la instalación la marca la eficiencia más baja de los equipos que la componen, y en nuestro caso pertenece a los paneles solares. Conforme se vaya mejorando la eficiencia de estos equipos, aumentará el rendimiento de la instalación, aunque también su coste. % 99,0 90,0 81,0 72,0 63,0 54,0 45,0 36,0 27,0 18,0 9,0 Standard grid connected project 0,0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Time Period 1/ 1/ - 31/12/ System Efficiency 8,3 % Inverter Efficiency 90 % Aquí es normal que la curva sea prácticamente una recta, ya que el rendimiento no depende de la radiación, sino que es constante. 18

19 En la siguiente página, mostramos un resumen de la instalación, así como un esquema general de nuestra instalación: Todos estos resultados son orientativos. Partimos de la base de la estimación de los valores de irradiancia en el lugar indicado. Aparte, la eficiencia de los paneles y del inversor puede variar respecto a los valores ofrecidos por el fabricante Estimación de producción de electricidad obtenida en Internet Encontramos una página en Internet, la cual era muy usada y comentada en los distintos foros de energía fotovoltaica, para la estimación tanto de los valores de irradiancia como de la estimación de producción de energía. Esta página es: La siguiente tabla muestra la cantidad de electricidad en potencia estimada que se puede esperar obtener usando unos valores óptimos de inclinación y orientación medios. 19

20 P mensual P diaria Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Como mera anécdota vamos a representar estos datos pero para diferentes valores de inclinación, para comprobar la pérdida de efectividad de la instalación si nos desviamos de los valores óptimos de inclinación º Óptimo 15º 0º 50º Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre La inclinación óptima es la de 30º ya que aunque la de 15º nos da un pico mayor, la producción anual óptima la da la inclinación de 30º. 20

21 5. PROCEDIMIENTO TECNICO-ADMINISTRATIVO: 5.1. Redacción de un documento básico (D.B.). Cuando una persona, entidad, organismo, sociedad (en adelante titular) desea invertir en una instalación fotovoltaica conectada a la red e instalarla en un lugar determinado, lo primero que tiene que realizar es un documento básico que debe incluir la siguiente información: Titular: Nombre, dirección, medio contacto. Situación de la instalación. Características técnicas: o Potencia pico. o Potencia nominal. o Características del inversor. o Dispositivos de protección. Seguridad. o Modo de funcionamiento. o Estimación de energía inyectada. o Esquema unifilar. Punto propuesto para realizar al conexión. La información necesaria sobre la conexión de instalaciones fotovoltaicas a la red de baja tensión se encuentra indicada en el ANEXO I. Por otra parte el ANEXO II presenta el Formulario de Solicitud de Punto de conexión además de la documentación que es necesaria adjuntar tanto en la solicitud de conexión, como en la firma del contrato y posteriormente a su firma Solicitud a la empresa distribuidora (E.D.). Una vez redactado el documento básico, una copia de éste debe entregarse en la compañía distribuidora de energía con el objeto de que ésta informe, en el plazo de un mes, sobre las condiciones técnicas de la conexión, en particular: 1. Punto de conexión propuesto. 2. Tensión máxima y mínima en punto de conexión. 3. Potencia de cortocircuito. 4. Potencia nominal máxima disponible. 5. Justificación, si procede, de cambio de punto de conexión respecto al propuesto por el titular. En caso de discrepancia entre lo indicado por la empresa distribuidora y el titular, éste puede recurrir a la Administración competente, que decidirá en un plazo máximo de 3 meses. 21

22 5.3. Redacción del documento técnico definitivo e inclusión en el régimen especial. Después del acuerdo entre el titular y la empresa distribuidora de electricidad, se debe rehacer el documento técnico básico en forma de proyecto técnico o documento técnico definitivo que incluya definitivamente la información suministrada por la empresa distribuidora. Este documento debe cumplir las condiciones técnicas vigentes que se describen en el ANEXO I: DOCUMENTO TECNICO DE INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS DE CONEXION A RED. El titular solicita a la Administración competente su inclusión en el Régimen Especial y de forma automática la inscripción previa en el Registro Administrativo de Instalaciones de Producción en Régimen Especial, de acuerdo al ANEXO III: PROCEDIMIENTO DE INCLUSION EN REGIMEN ESPECIAL Realización del montaje de la instalación e inclusión en el registro administrativo de instalaciones de producción en régimen especial. Redactado el documento o proyecto técnico definitivo, se pueden ir realizando simultáneamente varias tareas: La realización montaje- de la instalación por instalador autorizado ( Electricista ).VER ANEXO IV: INSTALADORES AUTORIZADOS PARA INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS DE CONEXION A RED Una vez finalizado el montaje el instalador emite un boletín de características de la instalación y superación de pruebas. La instalación fotovoltaica se puede conectar a la red para la realización de pruebas si se comunica previamente a la E.D. (el titular solicita a la E.D. la firma de contrato entre titular y empresa distribuidora). El titular solicita a la E.D. la firma del contrato (en 1 mes debe estar firmado). La documentación necesaria para la firma del contrato viene especificada en el ANEXO A. Firmado el contrato, el titular solicita la inclusión definitiva en el Registro Administrativo de Instalaciones de Producción en Régimen Especial de acuerdo al ANEXO II: PROCEDIMIENTO DE INCLUSION EN REGIMEN ESPECIAL. Una vez ejecutada la instalación por el instalador, se solicita a la E.D. la verificación de la acometida y el titular paga los derechos de la misma cuyo importe es menor o igual a 90 según el R.D. 3490/00). (La E.D. debe realizar la verificación en el plazo de un mes). En caso de anomalía en la instalación la E.D. se lo comunica al titular dando un plazo razonable de reparación. En caso de discrepancia entre el titular y la E.D. 22

23 acerca de las anomalías detectadas por la E.D., el titular puede recurrir a la Administración competente, que resolverá en el plazo de un mes. Una vez autorizada la conexión se conecta la instalación fotovoltaica a la red eléctrica de la E.D Aspectos fiscales y laborales. Desde el punto de vista fiscal y administrativo es importante destacar las siguientes consideraciones: - El titular deberá hacer declaraciones trimestrales (y la anual correspondiente) en el régimen de IVA.( modelos 300 y 390 respectivamente), derivadas de la actividad de venta de energía eléctrica, además deberá hacer las liquidaciones en concepto de I.R.P.F.. - El titular deberá darse de alta en el Impuesto de Actividades Económicas (IAE) Normativa que regula este procedimiento Real Decreto 2818/98 de 13 de diciembre, sobre producción de energía eléctrica por instalaciones abastecidas por recursos o fuentes de energías renovables, residuos y cogeneración. Real Decreto 1663/00, de 29 de septiembre sobre conexión de instalaciones fotovoltaicas a la red de baja tensión. Real Decreto 2224/98, de 16 de octubre por el que se establece el certificado de profesionalidad de la ocupación de instalador de sistemas fotovoltaicos y eólicos de pequeña potencia. Real Decreto 3490/00, de 29 de diciembre de 2000 por el que se establece la tarifa eléctrica para el Ley 30/1992, y sus normas de desarrollo. UNE-EN 61173:98 Protección contra las sobretensiones de los sistemas fotovoltaicos productores de energía. Guía. UNE-EN 61727:96 Sistemas fotovoltaicos. Características de la interfaz de conexión a la red eléctrica. PNE-EN Convertidores fotovoltaicos de semiconductores. Parte 1: Interfaz de protección interactivo libre de fallo de compañías eléctricas para convertidores conmutados FV-red. Cualificación de diseño y aprobación de tipo. (BOE 11/05/99). 23

24 PNE-EN Sistemas fotovoltaicos en edificios. Parte 1: Requisitos de seguridad. PNE-EN Sistemas fotovoltaicos terrestres generadores de potencia. Generalidades y guía. PNE: proyecto de norma española. UNE: norma española EN: Europe Normative 6. CASO ADMINISTRATIVO PRÁCTICO DEL HISTORIAL DE TRÁMITES CON EL OBJETO DE INSTALAR PANELES FOTOVOLTAICOS PARA INSERCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A RED Idea inicial El caso práctico se refiere a las gestiones relativas a la compra de material, instalación y puesta en marcha de la instalación fotovoltaica de 2,5 kwp que se esta proyectando Obtención de presupuestos Se empieza contactando con diversos proveedores con la intención de saber cuánto costa contratar una empresa instaladora profesional en cuanto a la instalación y gestión administrativo y de materiales se refiere. Así podríamos calcular nuestro presupuesto máximo. El primer instalador en contactar fue Empresa 1 (E1), una empresa valenciana con experiencia en todo tipo de instalaciones. El presupuesto dado por E1 se encuentra en el anexo Presu E1_2,5_kWp Eran precios orientativos puesto que era necesaria una visita de la obra antes del presupuesto final. Además precisaba de un coste añadido de por ser un tejado y necesitar grúa para llevar a cabo la instalación. Según comentaron, se podía empezar a instalar una vez concedido el punto de conexión por parte del suministrador de energía eléctrica de la zona dando un plazo de inicio de la obra de unas tres semanas una vez que se aprobaba el presupuesto y un plazo de ejecución de una semana contando con dos técnicos. Por último, nos comentaron que las ganancias estimadas para una instalación de 2,5 kwp en la zona (Latitud de La Rioja) eran de unos 1000 /año pero que al ser la orientación del tejado Noroeste, habría disminución en la producción estimada por lo que rondaría unos 1000 /año. Sin embargo, nuestra conclusión fue que la amortización de la instalación resultaba más a largo plazo de lo esperado puesto que si nos costaba unos y daba unas ganancias de 1000 /año, se estimaba una amortización total a los 16 años cuando la vida de las placas es de unos

25 Posteriormente, rectificaron en cuanto a la rentabilidad anual dando una mayor lo que provoca desconfianza. Ellos enviaron el documento genérico para solicitud de punto de conexión, ANEXO I, que ellos iban a concretar con los datos técnicos de la instalación. También necesitaban una factura actual de nuestro contrato con la empresa distribuidora correspondiente: Un segundo proveedor consultado fue E2. La oferta iba referida a una instalación solar fotovoltaica conectada a red de 5 kw. Según nos dijeron, no iba a ser posible pasaros oferta de material, ni tampoco iba a ser posible ofertaros una instalación de 2,5 kw, así que nos pasaron oferta para 5 kw con estructura en lamas para colocar en la terraza-tejado de la vivienda. Debíamos tener en cuenta que la superficie mínima a necesitar para esta instalación era de 100 m 2. Nos aconsejaron también en cuanto a las posibles ayudas para esta inversión (ANEXO IV) Nos comentaron que no era posible solicitar la deducción a nombre de varias personas ya que había que tener en cuenta que ésta tiene efectos directos en la declaración de la renta del solicitante que o bien es una persona física o bien una persona jurídica. Por otro lado la solicitud del punto de conexión a red a la compañía eléctrica también es conveniente hacerla a nombre de una sola persona que será la que tenga la titularidad de la instalación. Un tercer proveedor consultado fue Ekisun (Fagor-Ecotecnia). Lo que más nos atrajo de éste fue su catálogo de kits para instalarlo por tu cuenta: Ekisun nos hizo un presupuesto de una instalación de 2.5kW. Aparte preguntamos precios de kits (el kit incluye paneles, inversor y estructuras, aunque se puede comprar cualquier cosa por separado): Kit de 2,5kW Euros Kit de 5kW Euros Como pudimos comprobar, no salía rentable instalarlo por tu cuenta ya que los precios de los kits casi no diferían de una instalación llave en mano. Pagina interesante con precios de paneles de todas las compañías. Se puede comprar online: Trámites administrativos: Una vez iniciados en el tema, nos dirigimos a la delegación en Navarra del Ministerio de Industria (situado en la planta 6 de los edificios inteligentes) 25

26 donde nos aconsejaron volver con un punto de conexión aceptado por la empresa distribuidora así como con el permiso de obras del ayuntamiento si la obra se realizaba en el pueblo o con el permiso por parte de Medio Ambiente si la obra se iba a realizar en medio rural. Nos dirigimos al Servicio de Medio Ambiente del gobierno de Navarra (situado en la planta baja de la sede central de Caja Navarra en Pamplona) para informarnos: -Si la obra es dentro de núcleo urbano, basta con la licencia de obras expedido por el ayuntamiento de la localidad, y entregado en industria, después de haber sido aprobado el proyecto. -Si la obra o instalación es fuera de un núcleo urbano, el primer trámite anterior incluso al proyecto, difiere en función de la potencia de la instalación: a) Si la instalación es inferior a 10 kw basta con un documento explicativo de la instalación, ubicación, accesos. b) Si la instalación es de una potencia superior a 10 kw es imprescindible un estudio de impacto medioambiental. Para este documento no existen plantillas tipo por lo que se da la necesidad que lo realice un ingeniero agrónomo. Un ingeniero industrial también lo puede firmar. Todos estos documentos, claro está, se entregan en Medio Ambiente. Deben ser realizados (si procede) previo proyecto de la instalación. El permiso de obras lo dábamos por hecho ya que la casa donde pretendíamos montar la instalación, ya estaba en obras y por tanto sólo había que comentar éste añadido al ayuntamiento. En cuanto al punto de conexión de la empresa distribuidora, en nuestro caso Iberdrola, esto es lo que nos pedía: PROCEDIMIENTO DE CONEXION DE CENTRALES FOTOVOLTAICAS A RED DE IBERDROLA Solicitud del punto de conexión: El titular de la instalación solicitara a Iberdrola el punto y las condiciones técnicas de conexión aportando el formulario de solicitud del punto de conexión, descripción del punto de conexión propuesto así como la siguiente documentación para que Iberdrola pueda analizar su viabilidad: - Esquema unifilar de la instalación. - Descripción, modos de conexión y características del inversor o inversores. (Fotocopia catalogo es valida) - Descripción de los dispositivos de protección y elementos de conexión previstos. - Plano de situación, cuando la ubicación no este clara. En el plazo máximo de 1 mes, y después de analizada esta documentación, Iberdrola le notificara su propuesta relativa a las condiciones de conexión que tendrán validez durante un año y, en el caso de que no sea 26

27 preciso modificar elementos de la red para poder efectuar la conexión, una relación de los mismos. Una vez recibida la confirmación del punto de conexión, el titular de la instalación podrá iniciar la construcción de la instalación fotovoltaica y realizar las pruebas que sean necesarias. Solicitud de la firma de contrato Una vez terminada la construcción de la instalación, y efectuadas las pruebas de funcionamiento, el titular de la instalación comunicara a Iberdrola su disponibilidad para firmar el contrato, para lo cual adjuntará la siguiente información adicional: - Protocolo de ensayos tipo de los relés de protección - protocolo de ensayo tipo del sistema de aislamiento galvánico (en caso de no disponer de transformador de aislamiento. - certificado de desconexión en caso de isla del inversor. - copia de la condición de instalación de producción en régimen especial e inscripción previa en el registro administrativo de producción de régimen especial. - boletín de instalación sellado por la delegación provincial de industria o administración competente. - certificado de ajuste de las protecciones a los valores de tarado establecidos en el RD 1663/2000. Asimismo, en el caso que esta protecciones sean efectuadas por software, certificado de no accesibilidad al usuario de la instalación de los ajustes ni al software del inversor que controla estas protecciones. - Pago de los derechos de verificación. - Teléfono de contacto 24h con los responsables del centro de control de Iberdrola. Después de firmado el contrato, Iberdrola procederá a la verificación de la instalación y, si la instalación no presenta anomalías, el precintado de los equipos de medida y protección, necesario para la validez del contrato. Posteriormente a la firma del contrato con Iberdrola, deberá realizar la inscripción definitiva en el registro administrativo de instalaciones de producción de régimen especial. Una vez obtenida la inscripción definitiva podrá percibir los precios legalmente establecidos Subvenciones para la instalación de energía solar fotovoltaica Un vez contactado con Iberdrola y teniendo el permiso de obras del ayuntamiento, nos centramos un poco más en la idea de hacer una sociedad para compartir riesgos y ganancias y buscar la mejor subvención. Nos dirigimos al CEIN y tras una cita con una asesora, nos aportó ciertas ayudas específicas relacionadas con el sector de las energías renovables. De allí se recogieron varios folletos explicativos sobre subvenciones de los cuales se aporta el referente a RESOLUCION 739/2005, de 4 de mayo, (BON nº 60 de 20/05/05). La documentación que nos proporcionaron se ha adjuntado en el ANEXO V 27

28 Como nos indicó el técnico del CEIN, existen 2 vías en Navarra para subvencionar y financiar el proyecto. Una es a nivel estatal y la otra a nivel provincial. Ambas son excluyentes, es decir, no se puede beneficiar de ambas a la vez. Las dos fórmulas son las siguientes: Ayudas del ICO IDAE. Existe gran información en la red. Están muy detalladas en su página web Un resumen es el siguiente: La Línea para Proyectos de Energías Renovables y Eficiencia Energética tiene como objetivo financiar las inversiones destinadas a la mejora de la eficiencia energética y al desarrollo de las energías renovables. Esta Línea está dotada con 300 millones de euros para la financiación de proyectos de inversión. Se divide a su vez en las siguientes sublíneas: - Línea Solar con importe de 120 millones de Euros. - Línea de Energías Renovables y Eficiencia Energética con un importe de 120 millones de euros. - Línea Innovación con importe de 60 millones de euros. Plazo de Solicitud Las solicitudes podrán ser entregadas a partir del 1 de junio y hasta el 30 de septiembre en las Entidades de Crédito adheridas a la Línea Beneficiarios Personas físicas o jurídicas, de naturaleza pública o privada, con domicilio fiscal en España Inversiones financiables Activos fijos nuevos con ubicación en España, destinados al aprovechamiento de las fuentes de energías renovables o a la mejora de la eficiencia energética. Instalaciones y equipos y gastos necesarios para su puesta en marcha (ingeniería, seguros, transporte, etc...) La obra civil, en el caso de requerirse, no podrá representar más de un 20% del total de la inversión financiable. Serán financiables únicamente los proyectos cuya inversión se inicie a partir de la fecha de entrada de la solicitud en el ICO. Importe máximo financiable Hasta el 80% del coste de referencia de la inversión, previa evaluación técnica del IDAE y autorización financiera del ICO Importe máximo de financiación por beneficiario Para tipología Solar hasta euros. Sólo se admitirá una solicitud por beneficiario y año. Para el resto de tipologías hasta de euros formalizado en una o varias operaciones. 28

29 Importe de las ayudas del IDAE El IDAE complementa la financiación ICO con una dotación de 60 millones destinado a la bonificación de las operaciones. Dependiendo de la tipología de cada proyecto, las ayudas del IDAE estarán comprendidas entre 125 euros y 375 euros por cada euros de financiación ICO. Plazo de amortización El beneficiario final puede elegir entre: 8 años con 1 año de carencia de principal 10 años con 1 años de carencia de principal Tipo de interés Tipo de interés variable referenciado a EURIBOR 6 meses + 1% revisable semestralmente Cancelación anticipada Sólo se permiten cancelaciones anticipadas coincidiendo con la fecha de revisión. Estas cancelaciones no conllevarán penalización. Tramitación El beneficiario final presentará al ICO a través de la Entidad de Crédito, los Anexos cumplimentados, y el ICO a su vez los remitirá al ÍDAE para su evaluación técnica. En el plazo máximo de 30 días hábiles, el IDAE, a la vista de la documentación recibida, evaluará el Proyecto de Inversión presentado y comunicará al ICO si cumple las condiciones para ser susceptible de financiación. El ICO lo comunicará a la Entidad de Crédito, quien dispone de dos meses a contar desde la fecha de comunicación por el ICO de la evaluación favorable del IDAE para formalizar el préstamo o leasing con el beneficiario final, por hasta el importe máximo aprobado por el IDAE y autorizado por el ICO. El problema, es que al estar tan extendido, las ayudas hasta el año 2010 están prácticamente concedidas para la línea fotovoltaica (se quiere potenciar la eólica) Salvo un incremento presupuestario no es viable esta línea de subvención Deducción fiscal ofrecida por el Gobierno de Navarra. Sólo está disponible en esta Comunidad. Todo esto lo lleva el Ministerio de Hacienda del gobierno de Navarra (situado en la vuelta del castillo). Nos dirigimos allí para informarnos. Nos dijeron los pasos a seguir, una vez ya la instalación montada: - Inscripción en el registro de actividades económicas. - La deducción se hace en la declaración de la renta. Esta deducción se puede aplicar en una sola declaración o partirla en 8-10 años. Tienes derecho a 29

30 deducir un 20% del valor neto de la instalación con un máximo del 24% del valor de la base imponible de la declaración. También preguntamos por el hecho de declararlo un grupo de personas sin ser empresa ni sociedad. Aunque no supieron respondernos nos lo desaconsejaron. - Declaración del IVA: esta se hará trimestral y anualmente. Son impresos tipo. Para redactarlo por primera vez, ellos te lo hacen, y después lo haces tú. Son 4 declaraciones trimestrales y una anual. Las trimestrales se realizan durante los 20 primeros días de haber finalizado el trimestre, independientemente de la fecha de puesta en marcha de la instalación Resumen de pasos: 1- Estudio de Impacto Medioambiental (si procede). Entregar en Medioambiente. 2- Proyecto 3- Visado. Ministerio de Industria 4- Solicitud del punto de conexión. Iberdrola 5- Licencia de obras. Ayuntamiento de la localidad en cuestión. 6- Montaje de la instalación. 7- Comprobación de la instalación. Iberdrola. 8- Solicitud de inclusión de la instalación en el régimen general. 9- Inscripción en el registro mercantil. 10- Solicitud de subvención o deducción de la instalación (ICO-IDAE o Hacienda, según proceda), así como declaraciones pertinentes del IVA 30

31 ANEXO I.- DOCUMENTO TECNICO SOBRE CARACTERISTICAS TECNICAS DE LAS INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS CONECTADAS A LA RED. 1.- CARACTERISTICAS GENERALES DE DISEÑO 1. Las instalaciones fotovoltaicas no podrán diseñarse con acumulación y/o equipos de consumo de energía intermedios entre el campo de módulos fotovoltaicos y la red de distribución de la compañía. 2. Si la suma de la potencia nominal de los inversores es superior a 5 kw la conexión será trifásica. 3. La variación de tensión provocada por la conexión y desconexión de la instalación a la red no podrá superar el 5%. 4. El factor de potencia será lo más próximo a la unidad. 5. Se dispondrá de un contador de energía de salida y otro de entrada de energía o uno bidireccional. Todos ellos de clase 2 y precintados. La intensidad nominal de salida del inversor/es estará comprendida entre el 50% de la intensidad nominal y la intensidad máxima de precisión del contador. 2.- PROTECCIONES Las protecciones son las siguientes: - Interruptor magnetotérmico en el punto de conexión, accesible a la E.D. - Interruptor diferencial. - Interruptor automático de la interconexión con relé de enclavamiento accionado por variación de tensión ( U m o frecuencia ( Hz). - El rearme de la conexión instalación fotovoltaica-red debe ser automático. - El inversor debe cumplir los niveles de emisión e inmunidad frente a armónicos y compatibilidad electromagnética. - Las tierras de la instalación fotovoltaica serán independientes de la del neutro de la E.D. y de la de las masas de la edificación. - Debe existir separación galvánica entre la red de distribución y la instalación fotovoltaica. 3.- COMENTARIOS GENERALES. Las condiciones técnicas indicadas son las de obligado cumplimiento según el R.D. 1663/00. Sin embargo existe otra normativa que es necesario aplicar y que se resume en lo siguiente: - Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión. - Especificaciones Técnicas Particulares de las Comunidades Autónomas. - Especificaciones Técnicas Particulares de la Compañía Distribuidora. - Normas nacionales que afecten a los equipos que componen las instalaciones fotovoltaicas. 31

32 En este sentido, se destaca que es conveniente aclarar las siguientes consideraciones técnicas: 1.- Puesta a tierra Como es obligatorio por el R.D. 1663/00 el empleo de un interruptor diferencial, para que este funcione debe estar puesta a tierra la instalación fotovoltaica. Hay que destacar que los interruptores diferenciales no funcionan con corriente continua. Por ello, esto obliga a que se deban instalar dos picas de tierra, una la de las masas metálicas de la parte de alterna (fundamentalmente inversor) y otra la del neutro de salida del inversor. Además es conveniente que la estructura soporte metálica de los módulos fotovoltaicos así como los marcos de éstos se conecten a tierra, como medida de seguridad frente a descargas de origen atmosférico. En este caso se podría aprovechar la pica de las masas metálicas de la parte de alterna. Cuando la tensión de la parte de corriente continua es superior o igual a 48 V (o de 24V si se adopta una interpretación más restrictiva), es obligatorio por el R.E.B.T. que se instalen medios de protección contra contactos indirectos. Por ello, el R.E.B.T. describe los procedimientos posibles. 2.- Otras medidas También es aconsejable disponer de las siguientes medidas: Pensar en la posibilidad de retirar el inversor para su reparación, para lo cual deben existir cajas de conexiones, interruptores o terminales clase II que cuando se retire el inversor no mantenga tensión ni en la parte de continua ni en la parte de la alterna. Esta misión la puede cumplir el interruptor frontera en la parte de alterna y un interruptor general o seccionador fusible o terminal clase II en la parte de continua. Pensar en la posibilidad de reparar o limpiar un módulo fotovoltaico cuando la tensión en la parte de continua es elevada ( > 120 V). En este caso se deben disponer de interruptores intermedios en el campo fotovoltaico o terminales clase II para interconectar los módulos en serie, de manera que cuando se accede a un módulo la tensión máxima alcanzable sea menor de 48 V. 32