ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA II

Transcripción

1 ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA II SISTEMASFOTOVOLTAICOS AISLADOS 1

2 ÍNDICE. 1. CONCEPTOS GENERALES Y DEFINICIONES. 2. COMPONENTES DESFA. 3. DIMENSIONADO DESFA. 4. MANTENIMIENTO DE SFA. 2

3 INTRODUCCIÓN. MOTIVACIÓN 1: DESABASTECIMIENTO ELÉCTRICO BÁSICO. MOTIVACIÓN 2: COMPARACIÓN AMPLIAR RED V s SISTEMAS FV. MOTIVACIÓN 3: INDEPENDENCIA ECONÓMICA ENERGÉTICA. 3

4 INTRODUCCIÓN. ESQUEMA FUNCIONAL. 4

5 INTRODUCCIÓN. ESQUEMA FUNCIONAL. SFA BOMBEO ALUMBRADO Fuente: ISOFOTON 5

6 INTRODUCCIÓN. VENTAJAS E INCONVENIENTES. + Suministro en lugares aislados. + Independencia energética. + Costes energéticos controlados. + Reducidos costes de explotación y mantenimiento. Costes iniciales. Precisan diseño y mantenimientos cualificados. 6

7 INTRODUCCIÓN. ESQUEMA FUNCIONAL. Fuente: SMA 7

8 INTRODUCCIÓN. EJEMPLOS. Fuente: SMA 8

9 INTRODUCCIÓN. NORMATIVA DE APLICACIÓN. REBT ICT 19, 20 y 21 (formas de instalación) ITC 18,22, 23 y 24 (protecciones) DISEÑO - INSTALACIÓN (Andalucía) Orden de 26 de marzo de 2007 de especificaciones i técnicas de ISFV ITC 30 Locales especiales (cuartos de baterías) Nota técnica en separación galvánica IDAE Pliego de condiciones técnicas para instalaciones aisladas de red Feb

10 INTRODUCCIÓN. NORMATIVA DE APLICACIÓN. REBT MANTENIMIENTO (Andalucía) Orden de 26 de marzo de 2007 de especificaciones técnicas de ISFV IDAE 10

11 11 MÓDULO 1. CONCEPTOS GENERALES Y TERMINOLOGÍA.

12 ÍNDICE. MOD. 1: CONCEPTOS GENERALES Y TERMINOLOGÍA. 1. CONCEPTOS GENERALES. 2. EVALUACIÓN DE LA RADIACIÓN SOBRE SUPERFICIES. 3. PÉRDIDAS POR SOMBRA SEGÚN PCT IDAE. 4. PÉRDIDAS POR ORIENTACIÓN E INCLINACIÓN SEGÚN PCT IDAE 12

13 1. CONCEPTOS GENERALES DEFINICIONES GEOMETRÍA SOLAR DEFINICIONES EN ENERGÍA BASES DE DATOS. 13

14 1.1. DEFINICIONES. RADIANCIA / IRRADIANCIA: Energía que incide en un instante en la unidad de superficie (W/m 2 ) RADIACIÓN / IRRADIACIÓN: Energía que incideid entiempo de una hora por unidad de superficie (J/m 2 owh/m 2 ) CTE: Célula detecnología Equivalente. CEM: Condiciones Estándar de Medida (o STC Estándar Test Conditions) TONC: Temperatura de Operación Nominal de la Célula enensayo TONC 14

15 1.1. DEFINICIONES. SISTEMA FV: o o Potencia nominal y pico del sistema FV. PR: PerformanceRatio Rti (Rendimiento i global lde la instalación) ió SFA: o o o o o Generador FV: Potencia pico del generador, Rama FV, Caja de campo. Inversor: Potencia máxima (capacidad de sobrecarga) y nominal, Rendimiento, Distorsión armónica, Autónomo / Conexión red, MMPT, Funcionamiento en isla, Sistema de aislamiento. Tensión nominal del sistema FV. Baterías: Autodescarga. Capacidad nominal y útil. Profundidad de descarga. Estado de carga. Régimen de carga descarga. Regulador de carga: Rangos de operación. MMPT. 15

16 1.1. DEFINICIONES. INSTALACIÓN GENERAL INTEGRACIÓN ARQUITECTÓNICA DE SFV: o o o o Integración. Superposición Cerramiento. Elementos de sombreado. General Sombreado Integración superposición 16

17 1.2. GEOMETRÍA SOLAR. Altura y acimut solar: Longitud y latitud geográfica: Ángulos del generador FV: 17

18 1.3. DEFINICIONES DE ENERGÍA SOLAR. HSP: Hora Solar Pico. Unidad que mide la irradiación solar. Se define como el tiempo en horas de una hipotética irradiación solar constante de 1000 W/m 2. 1 HSP = 36MJ/ 3,6MJ/m 2 día = 1 kwh/m2 día (1 J = 1 W 1 seg) UNIDADES EMPLEADAS: las tbl tablas de radiación ió suelen aparecer MJ/m 2 día, para convertirlos a HSP, dividimos entre 3,6. 18

19 1.4. BASES DE DATOS. NASA: bin/sse/sse.cgi?#s01 19

20 1.4. BASES DE DATOS. PV GIS: 20

21 1.4. BASES DE DATOS. ATLAS DE RADIACIÓN DE LAS REGIÓN DE MURCIA: _de_murcia.pdf AVEN: /i h i i i &id Itemid=127&lang=castellano 21

22 2. EVALUACIÓN DE LA RADIACIÓN SOBRE SUPERFICIES ECUACIONES INCLINACIÓN Y ORIENTACIÓN ÓPTIMAS. 2.3 FACTORES DE SUCIEDAD. 22

23 2.1. ECUACIONES. RADIACIÓN SOBRE EL GENERADOR. FACTOR DE IRRADIACIÓN, FI Calculado según anexo del IDAE FACTOR DE SOMBREADO, FS Calculado según anexo del IDAE 23

24 2.2. INCLINACIÓN Y ORIENTACIÓN ÓPTIMA. INCLINACIÓN. Según IDAE ORIENTACIÓN. Sur 24

25 2.3. FACTORES DE SUCIEDAD Y TEMPERATURA. FACTOR DE SUCIEDAD. Suele encontrarse entre un 3% y un 7%. En casos extremos puede alcanzar un 10%. FACTOR DE TEMPERATURA. Las temperaturas de operación reducen la potencia pico, la tensión y el rendimiento, sin embargo aumentan levemente la corriente generada. 25

26 3. PÉRDIDAS POR SOMBRA SEGÚN PCT IDAE. SOMBRAS OBSTÁCULOS COLINDANTES. 26

27 3. PÉRDIDAS POR SOMBRA SEGÚN PCT IDAE. SOMBRAS OBSTÁCULOS COLINDANTES. 27

28 3. PÉRDIDAS POR SOMBRA SEGÚN PCT IDAE. DISTANCIA ENTRE FILAS Y OBSTÁCULOS. DISTANCIA MÍNIMA ENTRE FILAS DE MÓDULOS: según pct c IDAE. h d MIN = = h k tg(61 Latitud) Donde: K: Coeficiente según tabla VII del pct a IDAE 28

29 3. PÉRDIDAS POR SOMBRA SEGÚN PCT IDAE. GRÁFICO DE TRAYECTORIAS SOLARES. 29

30 3. PÉRDIDAS POR SOMBRA SEGÚN PCT IDAE. EJEMPLO DE CÁLCULO DE PÉRDIDAS POR SOMBRA. SECTOR % SOM A5 75 A6 100 A8 100 A10 25 B4 25 B6 100 B8 50 C

31 3. PÉRDIDAS POR SOMBRA SEGÚN PCT IDAE. EJEMPLO DE CÁLCULO DE PÉRDIDAS POR SOMBRA. SECTOR % SOM SECTOR % SOM SECTOR % SOM A5 75 A10 25 B8 50 A6 100 B4 25 C6 50 A8 100 B6 100 P = 075 0,75x1, x1, x0, ,25x0, ,25x1,89 + 1x1,51 + 0,5x0,99 + 0,50x1,65 P = 4,17 + 2,48 + 0,82 = 7,47 % 31

32 3. PÉRDIDAS POR SOMBRA SEGÚN PCT IDAE. LÍMITES PERMITIDOS DE SOMBRAS EN SFA. 32

33 3. PÉRDIDAS POR SOMBRA SEGÚN PCT IDAE. ESTIMACIÓN IN SITU 33

34 4. PÉRDIDAS POR ORIENTACIÓN E INCLINACIÓN IDAE. 34

35 4. PÉRDIDAS POR ORIENTACIÓN E INCLINACIÓN IDAE. LÍMITES PERMITIDOS POR ORIENTACIÓN INCLINACIÓN EN SFA. 35

36 BIBLIOGRAFÍA. FABRICANTES: SILIKEN ISOFOTÓN SMA FRONIUS VICTRON ENERGY STECA CENTROS DE ESTUDIOS: CENSOLAR IES PV GIS 36