Temario. Introducción Recurso solar Paneles FV Modelo eléctrico Central FV Seguimiento

Transcripción

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2 Temario Introducción Recurso solar Paneles FV Modelo eléctrico Central FV Seguimiento

3 Introducción

4 Matriz energética global Fuente: REN

5 Generación eléctrica global Fuente: REN

6 Matriz energética uruguaya

7 Ejercicio Estimar cuanto gastó el país en importar petróleo en 2015 USD 55 por barril 1 barril = 159 litros Asuma densidad media de 0,85 veces la del agua. Comparar con valor estimado de USD922 millones en 2015 Cuál es el error porcentual de su estimación? Fuente: REN

8 Solúción ML petroleo: = (0,42)(5230M)kg /(0,85kg/L)= 2584ML Barriles: 2584kl/(159L/barril)=16,253 Mbarriles Costo Estimado= 16,253 Mbarril * USD 55/barril=USD M894 Diferencia porcentual= 3%

9 Impacto en las importaciones de Uruguay Fuente: Observatory of Economic Complexity, MIT

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12 Generación eléctrica uruguaya

13 Evolución de la fotovoltaica fuente: REN fuente: The Economist - Science and Technology - Sunny Uplands

14 Fotovoltaica en Uruguay? Recurso autóctono Diversificación matriz energética Se complementa con eólico

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16 Macrogeneración: Son grandes plantas fotovoltaicas, se realizan para abastecer la energía demandada en el Sistema Interconectado Nacional, y en Uruguay este tipo de instalaciones son realizadas bajo licitaciones públicas. Microgeneración: Son aquellas instalaciones de generación fotovoltaica cuya potencia nominal alcanza hasta los 150 kw. Estas instalaciones se conectan a la red de UTE, con lo cual el cliente puede consumir la energía generada o venderla a UTE.

17 Recurso Solar

18 Recurso Solar Conceptos básicos: Irradiancia (G): Es la potencia instantánea por unidad de área que incide sobre determinada superficie. Se mide en (W/m 2 ). Irradiación (I): Es la energía por unidad de área que incide sobre determinada superficie. Se mide en (J/m 2 o Wh/m 2 ).

19 Irradiancia directa, difusa y reflejada Directa: Colineal a la línea Tierra-Sol Difusa: Todas las direcciones Isotrópico Circunsolar Brillo del horizonte Reflejada: Reflejada por superficies Global: Suma de las anteriores fuente:

20 Cómo se mide la irradiancia? Piranómetro: Dispositivo capaz de medir en forma precisa la irradiancia global Incidente en un plano. Pueden ser usados para medir difusa, bloqueando la fuente irradiante en forma puntual con una pantalla.

21 Curva típica de irradiancia

22 Paneles fotovoltaicos

23 Paneles Fotovoltaicos Son dispositivos capaces de transformar energía radiante directamente en eléctrica, por medio del efecto fotoeléctrico. Son modulares: constituidos por varios elementos básicos denominados celdas, las cuales se pueden interconectar en serie o en paralelo. Celda Módulo o panel Idealmente, Qué sucede si conecto las celdas en serie o en paralelo? Serie: se suman los voltajes de cada celda y se mantiene la corriente Paralelo: se suman las corrientes de cada celda y se mantiene el voltaje

24 Cómo funcionan? Efecto fotoeléctrico: Los fotones que componen la luz solar inciden sobre una celda fotovoltaica constituida por un material semiconductor especialmente tratado para formar una juntura p-n. Algunos de los fotones son reflejados y otros absorbidos. Cuando un fotón penetra en la celda, éste le transfiere su energía a un electrón de algún átomo de la celda. Si el nivel de energía es suficiente, el electrón se desprende, generando una diferencia de potencial, y por ende una corriente cuando exista un camino para su circulación.

25 Parámetros básicos de un panel PV N cs : Número de celdas en serie I mpp : Corriente de máxima potencia V mpp : Tensión de máxima potencia I sc : Corriente de cortocircuito V oc : Tensión de circuito abierto Potencia nominal: Potencia que el panel es capaz de entregar en condiciones nominales de operación. Se mide en Wp (Watt pico). Esta potencia no es la máxima que puede entregar el panel. Las condiciones nominales de operación son definidas por norma. Las mismas incluyen una temperatura nominal de celda, denominada (NOCT)

26 Central Fotovoltaica Paneles Inversores

27 Inversores Funciones principales: Conversión de la energía continua (DC o CC) que generan los paneles fotovoltaicos a corriente alterna (AC o CA), de manera que la energía pueda ser inyectada a la red. Establecer en forma continua el punto de funcionamiento de los paneles fotovoltaicos, imponiendo el voltaje necesario que maximice la potencia en todo instante de tiempo (MPPT). Parámetros de mayor interés: Potencia nominal Voltaje de salida Corriente máxima de salida Rango admisible de voltaje a la entrada para búsqueda M

28 Seguimiento

29 Introducción Seguidores Solares: Dispositivos mecánicos capaces de orientar a los paneles fotovoltaicos de forma de minimizar el ángulo de incidencia y así maximizar la energía generada. Pueden ser programados en base a ecuaciones astronómicas, o pueden tener sensores de luminosidad. Existen distintas configuraciones según el eje de rotación.

30 Paneles fijos (sin seguimiento) Orientación al Norte Inclinación fija igual a la latitud La inclinación puede ser rígida o ajustable según la estación Es la opción más económica

31 Seguidores Un eje ACIMUTAL HORIZONTAL POLAR Eje vertical y su superficie está inclinada un ángulo igual a la latitud. Eje orientado N-S y paralelo a la superficie del suelo. Eje orientado N-S y su superficie está inclinada un ángulo igual a la latitud.

32 Seguidores Dos ejes Al tener 2 ejes es capaz de seguir totalmente al sol, recibiendo la irradiación siempre en forma perpendicular. Es el más eficiente de los seguidores, pero también es más caro.

33 Irradiación según tipo de seguimiento

34 Más preguntas?

35 A trabajar!