Curso Energía Fotovoltaica. Aspectos técnicos y aplicaciones

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Rocío Rojas Iglesias
hace 8 años
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1 Curso Energía Fotovoltaica Aspectos técnicos y aplicaciones Sistemas fotovoltaicos con conexión a red Reinhold Schmidt

2 Generación de energía electrica, solar - red Sist. fotovoltaicos Conexión red Gen. distribuida, decentrales 1 kw 100 kw Plantas, Granjas FV > 1 MW Plantas termosolares CSP, Red Plantas con turbina de vapor: Plantas cilindro-parabólicas Fresnel Torre central Otros... ( Dish-Stirling, Chimenea...)

distribuida, decentrales 1 kw 100 kw Plantas, Granjas FV > 1 MW Plantas

3 Sistemas fotovoltaicos con alimentación a la red - plantas fotovoltaicas - sistemas decentrales generación distribuida ( típico: 1 kw 100 kw ) ( típico: 1 50 MW ) Red eléctrica Inversor

5 Redes eléctricas de transmisión y distribución: Alta tensión Transmisión Media tensión Distribución

6 Ejemplo: Vicuña, IV. Región 1.8 kwpeak, 2008, CONAFE - Actualmente, varios proyectos en planificación e implementación - Codelco Solarpack, 1MWp - etc.

7 Primeras experiencias en Arica 1. Proyecto Innova Corfo - Emelari Puesta en marcha: Feb Proyecto piloto San Miguel Puesta en marcha: Oct. 2010

8 Sistemas f.v. con conexión a red generación distribuida - Contrato PMGD (Pequeños Medios de Generación Distribuida) con la Empresa Eléctrica - Permiso SEC - Ppeak > 5 kwp: sistema trifásico Sistema tarifario: 1. Feed In Tariff 2. Net Metering 3. Net Billing

9 Generación distribuida Configuración #1 Medidor Generador solar Inversor Medidor Consumo propio Red

10 Generación distribuida Configuración #2 Medidor bi-direccional Generador solar Inversor Medidor consumo Red Consumo propio

11 Generación distribuida Configuración #3 Conmutador Batería back-up Generador solar Inversor back-up Medidor bi-direccional Inversor red Consumo propio Red Ejemplo: operación sin red

12 Proyecto Innova CORFO - Emelari Sistemas fotovoltaicos con alimentación a la red ( viviendas ) - Generador solar: 1.11 kwp - Inversor Pnom = 1.2 kw - Medidor bidirecional - Monitoreo online - Inicio operación ( 3 instalaciones ): marzo 2011

13 Ejemplo: Instalación FV fija, 1.1 kwp Perfil diario consumo y generación casa #1, Consumo casa 23:00 21:00 19:00 17:00 15:00 13:00 11:00 9:00 7:00 5:00 3:00 0 1:00 Watt 600 Generación solar Consumo = 5.5 kwh/día Generación solar = 5.2 kwh/día

2011 1000 900 800 700 500 400 300 200 100 Consumo casa 23:00 21:00 19:00

14 Proyecto piloto San Miguel Generador solar de 1 kwp con seguidor de 1 eje Tablero con inversor, datalogger

15 Medidor eléctrico bi-direccional ( display digital: export / import

16 Características del sistema: Producción de energía eléctrica entre 5 8 kwh/día = 2.4 MWh/año Costo de inversión, aprox. $ Costo de generación, aprox. 130 Pesos / kwh ( 0.26 $ / kwh) Vida útil: > 20 años

4 MWh/año Costo de inversión, aprox. $ 4.000.

17 Esquema eléctrica, proyecto fotovoltaico, San Miguel de Azapa Tablero control Medidor bidireccional c.a. Generador solar 1 kwpeak, c on tracker Inversor 1.1 kw Medidor control Medidor actual Consumo Red 220 V

18 Características del sistema: Watt Radiación solar: Gd = 6.7 kwh/m2día Intensidad rad solar Producción - día: Eel. = 5.3 kwh 19:00 18:00 17:00 16:00 15:00 14:00 13:00 12:00 11:00 10:00 9:00 8:00 0 7:00 0 6:00 W/m 2 Perfil diario, Potencia eléctrica c.a. Ventajas del Tracking: 1) Ganancia entre % 2) Potencia eléctrica casi constante durante el día

3 kwh 19:00 18:00 17:00 16:00 15:00 14:00 13:00 12:00 11:00 10:00 9:00 8:00 0 7:00 0 6:00 W/m 2

19 Diseño, configuración del sistema/inversor + L MPP Tracking Inversor con puente - N Seccionador de potencia c.c. Control de red y desconexión automática c.a. Varistores Funciones del inversor: - Transformar la corriente continua en corriente alterna Operar el generador solar en el MPP Monitorear la red: voltaje, frecuencia, fase Sincronizar el equipo con la red Asegurar operación segura

20 Diseño, configuración del sistema/inversor a) Inversor central Red 3 Inversor central Generador solar

21 Diseño, configuración del sistema/inversor b) Inversor tipo string Módulos fotovoltaicos String Inversor Módulos fotovoltaicos String Inversor Módulos fotovoltaicos String Inversor Red

22 Diseño, configuración del sistema/inversor c) Microinversores Modul fotovoltaico Micro Inversor Red

23 Aspectos: Diseño e instalación Inversor Especificaciones técnicas: - Potencia nominal Voltaje MPP Voltaje max c.c. Rango frecuencia, voltaje c.a. ( programable ) Elementos seguridad ( seccionador c.c. / automático c.a. ) - Lugar de instalación, ventilación!

24 Aspectos: Diseño e instalación Generador solar - Ppeak, tipo y tamaño del panel - Configuración, arreglo del generador solar - Fusibles, diodos Imax =? Vmax =? VMPP =? Ppeak =?

25 Aspectos: Diseño e instalación Generador solar: - Lugar de instalación ( acceso! ) - Mantención Sombras! Puesta en marcha!!

27 Costos: - Inversión - Operación, mantención Análisis de rentabilidad: - Comparación con alternativas convencionales, etc. - Vida útil - Anualidades - Cálculo del costo específico: Pesos / kwh

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