Universidad Nacional de Colombia

Transcripción

1 IMPACTO DEL USO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS EN LA RED ELÉCTRICA A.J. Aristizabal, J. Hernandez, G. Gordillo Grupo de Materiales Semiconductores & Energía Solar Universidad Nacional de Colombia DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA INTELIGENTE SILICE

2 CONTENIDO 1. Introducción 2. Estado actual de la tecnología solar fotovoltaica 3. Monitoreo y evaluación del desempeño de la planta solar de 3.6 kwp instalada en la Universidad Nacional-Bogotá. 4. Metodología para analizar el impacto técnico del uso masivo de sistemas fotovoltaicos como opcion de generación distribuida en redes de baja tension

3 Contribución de las energías renovables al consumo global, 2008 REN21 Global status report

4 Crecimiento promedio anual de las energías renovables, Contribución de las energías renovables a la generación global de electricidad-2008 REN21 Global status report

5 Crecimiento de la Capacidad mundial de potencia solar fotovoltaica Países con mayor capacidad instalada de generación FV, 2009 REN21 Global status report REN21 Renewables 2010 Global Status Report

6 Estado Actual de la Tecnología de Celdas Solares

7 SFVconectados a lared eléctrica (SFVCR) a) Operación Centralizada b) Operación Embebida en Redes de Distribución

8 8

9 9

10 SFV de 3.5 kwp Instalado en la Universidad Nacional DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA INTELIGENTE SILICE

11 INSTALACIÓN DE INVERSORES & MEDIDORES Y ESTACION DE MONITOREO DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA INTELIGENTE SILICE

12 Monitoreo y Evaluación de planta solar de 3.6 kwp SFV conectado a la Red (Arquitectura BIPVS) DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA INTELIGENTE SILICE

13 Sistema FVI & Estación de Monitoreo Diagrama de bloques del SFVI mostrando los dispositivos que conforman el sistema de monitoreo desarrollado empleando Instrumentación Virtual.

14 Sistema de Acondicionamiento SCXI Diagrama de bloques del SistemaSCXI

15 Instrumento virtual desarrollado para monitoreo del SFV Panel frontal del Sub-VI para adquisición de las Señales de Tensión y de Corriente Panel frontal del Sub-VI Análisis de armónicos para

16 Instrumento virtual desarrollado para monitoreo del SFV Panel frontal del VI Para Análisis de la Calidad de Potencia Generada

17 Instrumento virtual desarrollado para monitoreo del SFV Panel frontal del VI para Evaluación del Desempeño Técnico del SFVI

18 Sistema de respaldo de la fuente de poder que alimenta la Estación de Monitoreo Panel Frontal del Sistema de respaldo

19 Resultados obtenidos en 2010 Desempeño del sistema FV Perfil anual del promedio diario mensual de la radiación solar en Bogotá, junto con el promedio diario de la temperatura ambiente en Bogotá para Perfil anual del promedio diarioi mensual de energía AC producida, junto con el promedio diario de la eficiencia del inversor para 2010.

20 Resultados obtenidos en 2010 Resultados de calidad de potencia Perfil del promedio diarioi mensual de la Perfil del promedio diarioi mensual del valor frecuencia, junto con el promedio eficaz de la tensión, junto con el promedio diario del flicker (Pst) de la señal para diario del factor de la potencia de la señal para 2010.

21 Costo de instalación y ahorro producido

22 Metodología para el análisis técnico del impacto del uso masivo de sistemas fotovoltaicos como opción de generación distribuida en redes de baja tension La energía generada por los SFVCR no es despachable por no ser 100% predecible. Caracterización del recurso solar Modelo del SFVCR Integración en Software de simulación Análisis de la masificación de SFVCR

23 Caracterización del Recurso Solar A partir de datos medidos experimentalmente particular. en un sitio en 23

24 Caracterización del Recurso Solar Función de densidad de probabilidad de las 12 m: Gama 24

25 Caracterización del Recurso Solar Función de densidad de probabilidad de las 3 pm: Weibull R p 1 ln

26 Caracterización del Recurso Solar Cuando la mejor parametrización no es la función Weibull: R p p p p p p p p 4 Polinomio i que describe la Radiación ió en función de la probabilidad para las 10 AM 26

27 Modelo de un SFVCR Primera etapa: Dimensionamiento, instalación, prueba, puesta en operación, y evaluación técnica, energética y económica de un sistema fotovoltaico interconectado a la red local. Consumo promedio de 315 Kwh mes, Generador de 3640 Wp, FD =

28 Modelo de un SFVCR Que pueda ser utilizado en un software de simulación de sistemas eléctricos comercial. Radiación Temperatura Módulo SFVCR V I P,Q Generador 28

29 Integración en Software de simulación RED (S/E) Generación FV (Wp) Carga

30 Análisis de la Masificación de SFVR S/E SFV SFV SFV SFV I P P P max generación nominal circuito SFV SFV I P f ( recurso, perd, c arg, V ) 30

31 Análisis de la Masificación de SFVR Reddeprueba de 31

32 Análisis de la Masificación de SFVR DPL s 32

33 Análisis de la Masificación de SFVR Influencia de la generación distribuida ib id fotovoltaica en los perfiles de tensión. Influencia de la generación distribuida fotovoltaica en las pérdidas en la red. Influencia de la generación distribuida fotovoltaica en la cargabilidad de conductores. 33

34 Gracias 34