Perspectivas de la Energía Solar fotovoltaica Daniel Henríquez
Componentes Instalación conectada a red Campo fotovoltaico (20º) Cableado entre módulos inversor Protecciones y contador Interconexión a red
Estado Actual y perspectivas Potencia instalada España: 230 MW Canarias: 5.5 MW Las Palmas: 760 kw Sta. Cruz de Tenerife: 4,75 MW Fuente: Registro Instalaciones Régimen Especial (oct-2006) En Canarias la potencia se ha multiplicado por 10 en los últimos 3 años Se espera una potencia instalada de más de 14,5 MW en los próximos meses Promedio 1500 kwh/kwp año
Estado Actual y perspectivas Instalación en suelo rústico: existe un cuello de botella para la obtención calificación territorial (grandes instalaciones) Aprovechamiento masivo de azoteas y techos de naves industriales (5 kwp 20 kwp) CTE: obligatoria contribución FV mínima de energía eléctrica (HE5)
Servicios del ITC en Energía Solar Fotovoltaica (I) Estimación de producción de energía esperable en instalaciones fotovoltaicas Objetivo: Predicción teórica de la producción energética de una planta fotovoltaica en el supuesto de que su disponibilidad sea del 100% Destinado a promotores y entidades financieras Incertidumbre ±5% Dos pasos: 1. Es necesario identificar un escenario representativo de la realidad (tolerancia, dispersión, suciedad, degradación) 2. Utilizar el escenario como entrada al modelo matemático
Servicios del ITC en Energía Solar Fotovoltaica (II) Estimación de producción de energía esperable en instalaciones fotovoltaicas La producción se puede estimar como: Gp ( α, β ) EAC = P PR G G( α, β ) E AC = P PR G G p ( α, β ) P :Radiación solar incidente sobre el generador calculada a partir de los datos de radiación solar obtenidos de las estaciones del Mapa Solar de Canarias :Potencia Pico del generador fotovoltaico en CEM (G=1000 W/m² Tc=25ºC, AM=1.5) PR :Coeficiente que caracteriza a los factores que influyen en la disminución del rendimiento de la instalación (Tc, suciedad, AM, sombras, inversor, cableado, dispersión características de los módulos, ).
Servicios del ITC en Energía Solar Fotovoltaica (III) Ensayos de módulos fotovoltaicos Pretende colmar las necesidades de control de calidad que plantee la relación entre comprador y vendedor de módulos midiendo: Curvas I-V en CEM Punto de máxima potencia Factor de forma Las medidas se realizan sobre un conjunto de muestras de módulos del generador. Se utiliza como referencia un módulo similar calibrado en CIEMAT Ensayos de exposición y seguimiento periódico del comportamiento eléctrico de los módulos para evaluar su deterioro eléctrico.
Servicios del ITC en Energía Solar Fotovoltaica (IV) Ensayos de recepción de plantas fotovoltaicas conectadas a red 1. Ensayo de las características eléctricas de un generador fotovoltaico. Calcular la potencia pico real del mismo en su conjunto y no como la suma de los diferentes módulos, teniendo de esta manera las pérdidas producidas por cableado, dispersión, etc. Además servirá de referencia inicial para cualquier programa de mantenimiento a la hora de determinar defectos y degradaciones
Servicios del ITC en Energía Solar Fotovoltaica (IV) Ensayos de recepción de plantas fotovoltaicas conectadas a red 1. Ensayo de las características eléctricas de un generador fotovoltaico. Medir curva I=I(V) con una carga capacitiva. Medir condiciones de operación (G y Tc) con módulo de referencia Medir curva I=I(V) del módulo de referencia Extrapolar a CEM ambas curvas (IEC 60891) Cálculo de los parámetros del generador y módulo de referencia a partir de las curvas Corrección para eliminar incertidumbres Módulo de referencia (medida de G y Tc) P P = P GCORR G CAL, MR PMR
Servicios del ITC en Energía Solar Fotovoltaica (V) Ensayos de recepción de plantas fotovoltaicas conectadas a red Carga capacitiva para medidas de curvas IV Equipo desarrollado por el ITC P= 180 kwp
Servicios del ITC en Energía Solar Fotovoltaica (VI) Ensayos de recepción de plantas fotovoltaicas conectadas a red 2. Cálculo de la capacidad productiva de plantas fotovoltaicas. Determinar de forma experimental la relación entre la irradiancia incidente, la temperatura de operación de célula y la potencia de salida, Pac=Pac(G,Tc). Los registros obtenidos constituyen una serie de puntos que se comparan con los estimados en los estudios de producción y determinar el ajuste necesario para optimizar los estudios de energía esperable 100 Valores experimentales PAC,EXP [kw] 80 60 P AC,EXP = 1,0407xP AC,SIM P AC,EXP = P AC,SIM 40 40 50 60 70 80 90 P AC,SIM [kw] Relación entre la potencia estimada y la real. Fuente:IES
Servicios del ITC en Energía Solar Fotovoltaica (VII) Ensayos de recepción de plantas fotovoltaicas conectadas a red 3. Ensayos de características eléctricas de los inversores El objetivo es determinar las características que determinan el comportamiento energético de un inversor calculando su eficiencia y capacidad para seguir correctamente el punto de máxima potencia
Servicios del ITC en Energía Solar Fotovoltaica (VIII) Seguimiento de instalaciones fotovoltaicas Realización periódica de los ensayos anteriores citados Evaluación de la degradación de la planta a efectos de garantía Búsqueda de puntos calientes y problemas de soldadura por termografía infrarroja