Contenido. Cálculo Sistemas F.V. conectados a red

Transcripción

1 Contenido Cálculo Sistemas F.V. conectados a red

2 Introducción Los sistemas fotovoltaicos conectados a la red son aquellos cuya instalación está motivada por la inyección de energía eléctrica a la red, ya sea con ánimo de venta de la producción eléctrica de nuestro sistema fotovoltaico o como apoyo a la red eléctrica.

3 Introducción Su dimensionado comprende los siguientes puntos: 1.- DIMENSIONADO DEL GENERADOR FOTOVOLTAICO (GFV). 2.- DIMENSIONADO DEL INVERSOR. 3.- DIMENSIONADO DE LAS SECCIONES DEL CABLEADO.

4 1.- DIMENSIONADO DEL GENERADOR FOTOVOLTAICO (GFV). Se ha de determinar: 1.1 Potencia Nominal (Kwp): En la práctica se elige en función del presupuesto disponible y de la cantidad de electricidad solar que se desea generar. E donde: Gda( α, β ). P GFV.PR.3 65 E: producción de electricidad solar anual (Kwh.año -1 ). Gda(a,ß): valor medio anual de la irradiación diaria sobre superficie orientada con acimut a he inclinación ß (Kwh.m -2.día -1 ). P GFV : potencia del g.f.v. en c.e. (Kwp). PR: rendimiento del sistema o performance ratio (adimensional).

5 1.- DIMENSIONADO DEL GENERADOR FOTOVOLTAICO (GFV). 1.2 Módulos Fotovoltaicos a emplear (modelos): Existen varios fabricantes en el mercado, de modo que cada uno de ellos ofrece varios modelos. El modelo de modulo se caracteriza en c.e. de medida por: P M : potencia del módulo (Wp) V OC : tensión de circuito abierto (V) I SC : corriente de cortocircuito (A) V MP : tensión en el punto de máxima potencia (V) I MP : corriente en el punto de máxima potencia (A) R S : resistencia serie de la célula (O) También resulta de interés conocer: NCP: número de células en paralelo NCS: número de células en serie

6 1.- DIMENSIONADO DEL GENERADOR FOTOVOLTAICO (GFV). Parece que si se quiere instalar una potencia del GFV P GFV y se dispone de módulos fotovoltaicos de potencia P M, el número de estos a instalar sería igual a: Nº de módulos Entero mayor P P GF MAX En general no es así: se ha de tener en cuenta el margen de tensiones de entrada del inversor.

7 1.- DIMENSIONADO DEL GENERADOR FOTOVOLTAICO (GFV). 1.3 Conexionado de los módulos: Se ha de determinar: N MP : número de módulos en paralelo N MS : Número de módulos en serie Dichos valores dependen del modelo de módulo fotovoltaico a utilizar y del margen de tensiones de entrada en las que el inversor busca el punto de máxima potencia del GFV. Asimismo se ha de cuidar el no sobrepasar la máxima tensión en circuito abierto que el inversor es capaz de soportar. N MS debe ser tal que la variación con el tiempo de la suma de las tensiones en el punto de máxima potencia de todos los módulos se encuentre en el margen de tensiones en el cual el inversor busca el punto de máxima potencia de la curva V-I del GFV. Se deben añadir tantas ramas en paralelo N MP como sean necesarias hasta completar, aproximadamente, la potencia del GFV que se desea instalar.

8 1.- DIMENSIONADO DEL GENERADOR FOTOVOLTAICO (GFV). N MS Entero mayor V V MAXINV MAX N MP Entero mayor N P MS GFV.P MAX Donde V MAXINV es el límite superior del margen para el que el inversor busca el punto de máxima potencia de la curva V-I del GFV.

9 2.- DIMENSIONADO DEL INVERSOR Se ha de determinar la potencia DC de entrada nominal (máxima) que debe admitir el inversor P INV. En general, P INV depende de P GFV. Una recomendación muy usada que proporciona valores de FS PINV/PGFV, en función de la latitud, es la siguiente: * Sur de Europa: FS * Centro Europa: FS * Norte de Europa: FS La recomendación anterior es válida para GFVs orientados al Sur e inclinados un ángulo aproximadamente igual a la latitud del lugar.

10 3.- DIMENSIONADO DE LAS SECCIONES DEL CABLEADO. La sección de los cables debe ser tal que soporten la máxima corriente que circulará por ellos, a la temperatura de trabajo. A efectos de añadir un margen de seguridad al dimensionado de las secciones de los cables, es conveniente considerar la máxima corriente que va a atravesar los conductores un 20% mayor que la obtenida. Los cables utilizados para conectar las ramas de módulos a la caja de conexión con el inversor suelen estar al aire y ser unipolares. Los cables utilizados para conectar la caja de conexión con el inversor suelen estar al aire y ser unipolares. Los cables utilizados para conectar la salida del inversor a la red no suelen estar al aire y a menudo son unipolares. A partir de los valores obtenidos en la simulación, la máxima corriente que deben soportar es igual a:

11 3.- DIMENSIONADO DE LAS SECCIONES DEL CABLEADO. a) Inversor monofásico: I C max P 220 ACmax b) Inversor trifásico: donde: I C max PACmax donde: I Cmáx (A) es la máxima corriente que circula por el conductor P ACmáx (W) es la máxima potencia que suministra el inversor a lo largo de todo un año de operación.