1 era EXPOSOLAR DE COSTA RICA Variabilidad del Recurso Solar en Costa Rica

Transcripción

1 1 era EXPOSOLAR DE COSTA RICA Variabilidad del Recurso Solar en Costa Rica Foto ilustrativa: Proyecto Solar ICE. Miravalles. Costa Rica. 31 Octubre Javier Bonilla Morales Evelyn Quirós Badilla.

2 Radiación Solar G=B cosθ +D G=:Global Medido con Piranómetros B cos θ=: Directa Medido con Pirheliómetros con θ como el ángulo de incidencia D=Difusa

3 Fuentes de información satelital: Radiación Solar Global Horizontal en Costa Rica Meteonorm TIER NASA Fuentes de información basadas en datos de radiómetros: J. Wright (2002) V. Castro (1987) IMN, en acumulados anuales.

4 Variación Espacial de la Radiación Solar Global Horizontal en Costa Rica Fuentes de información: Mapa de radiación global horizontal promedio anual, tomado de la tesis de Tony Weigl. Analysis of the Technical Potential and Profitability of Photovoltaic in Costa Rica. 2013

5 Nubosidad Marzo 2009 Octubre 2009 Ejemplos de patrón promedio mensual de nubosidad elaborados mediante imágenes de satélite. Basado en imágenes infrarrojas (10.7 µm) de 4 km 2 del Instituto de Cooperación para la Investigación Atmosférica (CIRA, por sus siglas en ingles).

6 Fuente: Estudios Básicos de Ingeniería, UEN PySA, ICE

7 Variación Diaria Nubes Cirros Nubes Cirros

8 Campaña de Medición Radiación Solar Grupo ICE Calidad del Sensor según ISO 6090 Clasificación de Calidad N Puntos de Medición Secondary Standar La más alta Calidad First Class Buena calidad Second Class Calidad Media Global Directa Los datos se gestionan por medio de comercialización, al correo: MMasis@ice.go.cr

9 Variabilidad Climática de la Irradiancia Solar: Climatología (30 años) Con 7-10 años de medición usted puede tener en promedio 5% de incertidumbre en su información Si usted tiene un año de medición en el sitio un banco podría asumir que usted esta aquí

10 Normas y Guías disponibles para la medición del recurso Solar NREL National RenewableEnergy Laboratory : Recomendaciones para el control de calidad de los datos BSRN: Manual Guía para medición de alta calidad ISO-9060: Norma (Especificación y clasificación de los instrumentos para medir la radiación solar directa y global) WMO (OMM N 8) Organización Meteorológica Mundial. Guía de instrumentos y métodos de observación meteorológicos: Estandarización de emplazamientos y tiempos de medición de las variables atmosféricas. ISO/TR 9901:1990 Solar energy -- Field pyranometers -- Recommended practice for use

11 Promedio Anual de la radiación solar global de Liberia (varias fuentes)

12 Comparación de los datos de la estación Sandillal con los promedios de los quince años de datos de la serie para Sandillal de SolarGIS (SolarGIS climdata 2014 GeoModel Solar)

13 Radiación Global Horizontal horaria en el sitio Cañas, estación Sandillal y datos Sandillal, SolarGIS (SolarGIS climdata 2014 GeoModel Solar)

14 Variación interanual de la radiación solar global de Cañas Comparación de los Eventos del ENOS, años con anomalías de TSM del Pacífico cálidas (El Niño), frías (La Niña) y Neutros, con las anomalías de Radiación Global total anual de la serie de Sandillal, SolarGIS (SolarGIS climdata 2014 GeoModel Solar). Periodo

15 Fuente: CENCE Julio 2014

16 GENERACIÓN 2013

17 Planta Solar Fotovoltaica MIRAVALLES

18 Planta Solar Fotovoltaica MIRAVALLES Ubicación: Fortuna, Bagaces, Guanacaste. Características: Potencia: kw Energía Generada 2013: 1,44 GWh Tecnología: Fotovoltaica, módulos híbridos, (mono cristalino y amorfo, Sanyo HIT de 235 Wp c/u) Número de paneles: Inicio de operación: 24/10/2012

19

20 Impacto de la Variabilidad del recurso solar en plantas fotovoltaicas conectadas a la red

21 00:15 00:45 01:15 01:45 02:15 02:45 03:15 03:45 04:15 04:45 05:15 05:45 06:15 06:45 07:15 07:45 08:15 08:45 09:15 09:45 10:15 10:45 11:15 11:45 12:15 12:45 13:15 13:45 14:15 14:45 15:15 15:45 16:15 16:45 17:15 17:45 18:15 18:45 19:15 19:45 20:15 20:45 21:15 21:45 22:15 22:45 23:15 23:45 Potencia kw 1000 Variabilidad del recurso SOLAR PLANTA FOTOVOLTAICA Curva de carga 10 de marzo PLANTA SOLAR MIRAVALLES-ICE Fuente: Planta Solar Miravalles

22 Fuente: Planta Solar Miravalles Variabilidad del recurso SOLAR PLANTA FOTOVOLTAICA

23 Fuente: Planta Solar Miravalles Variabilidad del recurso SOLAR PLANTA FOTOVOLTAICA

24 00:15 00:45 01:15 01:45 02:15 02:45 03:15 03:45 04:15 04:45 05:15 05:45 06:15 06:45 07:15 07:45 08:15 08:45 09:15 09:45 10:15 10:45 11:15 11:45 12:15 12:45 13:15 13:45 14:15 14:45 15:15 15:45 16:15 16:45 17:15 17:45 18:15 18:45 19:15 19:45 20:15 20:45 21:15 21:45 22:15 22:45 23:15 23:45 POTENCIA kw Variabilidad del recurso SOLAR PLANTA FOTOVOLTAICA 700 Curva de carga 22 de Febrero PLANTA SOLAR MIRAVALLES-ICE Fuente: Planta Solar Miravalles

25 RESUMEN Las plantas eólicas, las solares, la hidroeléctricas de filo de agua no pueden entregar energía firme. La variabilidad del recurso debe cubrirse con plantas con embalse y plantas térmicas, que realicen regulación de la frecuencia en el sistema. (60 Hz) La regulación de frecuencia es obligatoria para mantener la seguridad del sistema y el abastecimiento de la demanda. Incluso a nivel regional hay exigencias que deben cumplirse.

26 RESUMEN Se requiere contar con plantas hidroeléctricas con embalse para generación plurianual. (por ejemplo P.H. Arenal, P.H. El Diquís). Embalses plurianuales son los únicos que entregan energía firme en época seca y logran recuperar en la época lluviosa (filo de agua no puede). Se requiere instalar más plantas geotérmicas (no dependen del clima). La entrada en operación de la planta hidroeléctrica Reventazón (marzo 2016) disminuirá la generación con combustibles y ayudará a regular variabilidad de eólicas y solares fotovoltaicas de gran escala. La calidad del servicio eléctrico tiene un costo muy importante y es un factor clave para la atracción de inversiones al país.

27 Bondades de la energía solar FV en Costa Rica La energía solar es un buen complemento de la hidroeléctrica a lo largo del año. En términos generales los ciclos del Fenómeno del Niño (años secos) son condiciones de más radiación solar, por lo que favorece una mayor generación con energía fotovoltaica. Los ciclos de la Niña (años muy lluviosos) hay menos radiación solar, pero hay más generación con las plantas hidroeléctricas.

28 Foto ilustrativa: Proyecto Solar ICE. Miravalles. Costa Rica. Muchas Gracias por su atención! Preguntas?