Post on 10-Jun-2015
ENERGÍAS RENOVABLES: FOTOVOLTAICA Y TERMAS
SOLARES
ENERGÍA FOTOVOLTAICA
Se basa en la captación de energía solar y su transformación en energía eléctrica por medio de celdas fotovoltaicas.
¿Qué proveen los sistemas FV?• Electricidad (CA/CC)
• Agua de bombeo
…pero también…
Confiabilidad
Simplicidad
Modularidad
Imagen
Silencio
Componentes de Sistemas FV• Módulos
• Almacenamiento: baterías,tanque
• Acondicionador deElectricidad
Inversor
Controlador de Carga
Rectificador
Convertidor CC-CC
• Otros generadores: diesel/gasolina, turbina eólica
• Bomba
Sistemas FV Conectados a la Red
Los sistemas fotovoltaicos conectados a la red eléctrica (SFCR) constituyen una de las aplicaciones de la Energía Solar Fotovoltaica que más atención están recibiendo en los últimos años, dado su elevado potencial de utilización en zonas urbanizadas próximas a la red eléctrica. Estos sistemas están compuestos por un generador fotovoltaico que se encuentra conectado a la red eléctrica convencional a través de un inversor, produciéndose un intercambio energético entre ésta y el sistema fotovoltaico, característico de este tipo de instalaciones. Así, el sistema inyecta energía en la red cuando su producción supera al consumo local, y extrae energía de ella en caso contrario.
Generación
Distribuida
Contador
Contador
Red
Eléctrica
Planta
Centralizada FV
Sistemas No Conectados a la Red
La diferencia fundamental entre un sistema fotovoltaico autónomo y los conectados a red, consiste en la ausencia, en este último caso, del subsistema de acumulación, formado por la batería y la regulación de carga. Además, el inversor, en los sistemas conectados a red, deberá estar en fase con la con la tensión de la red.
Arreglo FV
Grupo
Electrógeno
Acondicionador
de Potencia
Banco de
Baterías
Transmisor de TV-Radio
Sistemas de Bombeo de Agua Es una aplicación de especial interés en sistema
s aislados (comunidades rurales, aplicaciones agrícolas y ganaderas).
El aumento de la demanda de los sistemas fotovoltaicos de
bombeo está asociado a tres factores principales:
Eficiencia y fiabilidad de las instalaciones. Grado de satisfacción del usuario final. Amortización del sistema a corto plazo.
Un sistema fotovoltaico de bombeo de agua consta de los siguientes elementos:
Generador fotovoltaico. Estructura fija. Tecnología
policristalina y monocristalina principalmente (Estudiado en SFA)
Motor bomba. Conjunto compacto. Centrífugas o de desplazamiento positivo. DC o AC. Sumergible o de superficie. con escobillas o sin escobillas.
Sistema de acondicionamiento de potencia. Conversores DC/
AC. Conversores DC/DC. Convertidores de frecuencia.
Sistema de almacenamiento. Baterías o depósitos de
almacenamiento.
Pozo y sistema de tuberías Especial atención con: Abatimiento
del pozo y perdidas de carga.
Recursos Solares
• El recurso solar en invierno es críticopara sistemas no conectados a la red
Mayores ángulos de inclinación
(latitud +15º)
Sistemas híbridos
• El recurso solar anual es críticopara sistemas conectados a la red
Rastreadores cuando se requiera una
alta proporción del haz de radiación
Ejemplos de Costos de Sistemas FV Casa conectada a red, 1 kW
(38ºN, California)
Energía = 1,6 MWh/año Costo = 0,35 $/kWh Costos de la Red= 0,08 $/kWh
Arreglo
Invertidor
Montaje
Misc.
Híbrido para telecom fuera de red, 2,5 kW (50ºS, Argentina)
Energía = 5 MWh/año, (FV=50%)
Costo = 2,70 $/kWh Costo de Grupo
Electrógeno/Batería = 4,00 $/kWh
Arreglo
Baterías
Desm.& montaje
Grupos Elect.
Combustible
Operación
Misc
Ejemplos: India y USA
Sistemas FV de Bombeo de Agua
• Efectivo en costos cuando no está conectada a la red
• Correlación de cargas Almacenamiento en tanque de agua
Correlación de carga estacional
• Calidad de agua mejorada
• Conveniente
• Confiable
• Simple
Agua Doméstica
Sistema de Agua para Ganado
TERMAS SOLARES
La experiencia de calentamiento solar de agua en el país viene desde inicios de siglo en la ciudad de Arequipa, en donde se instalaron termas solares para uso doméstico.El ITINTEC y algunas universidades nacionales recogieron esta larga experiencia para desarrollar termas solares de agua domésticos.
Actualmente se estima una producción mayor a cien metros cuadrados de colectores solares por mes.Se venden principalmente en la ciudad de Arequipa. Sin embargo, una gran demanda de termas solares proviene también de otros lugares del país, tales como Tumbes, Piura, Cajamarca, Chiclayo, Trujillo, Lima, Ica, Cusco, Tacna y Puno.
Si cada terma solar de uso doméstico transforma 3 kWh de energía solar al día, 5,000 termas transformarán 15 MWh, lo que corresponde (según el uso promedio diario de instalaciones termoeléctricas) a una planta de 3 MW.
Potencial de uso de termas solares en el Perú
Las termas solares se pueden utilizar con excelentes resultados en toda la costa y sierra, principalmente en Arequipa, Moquegua y Tacna; en las Regiones Grau, Nor Oriental del Marañón, Libertad y Chavín.
Su aprovechamiento sirve para uso doméstico (higiene y cocina) para locales sanitarios (postas médicas) en la pequeña industria (lavanderías vecinales, camales, avicultura, etc.)
Su rango de operación esta entre los 20 – 100 °C.
Las capacidades de las termas solares tanto las de fabricación local como las importadas varían entre 50 – 2000 litros.
Para el Perú puede considerarse dependiendo de la región y de los materiales de construcción el valor de 60 – 70 litros / m2 de superficie
Aplicaciones
En turismo se dedica típicamente un 25% a 35% de su energía en aplicaciones térmicas
Lavandería Agua caliente para
baño, piscina, restaurante y cocción de alimentos
Los Sistemas Grandes Proporcionan Grandes Ahorros
Los Tanques de almacenamiento están diseñados para conservar caliente el agua para un uso posterior
La conservación del agua y la tecnología solar pueden ahorrar dinero a los hoteles.
Las termas solares han mejorado en calidad y proporcionan ahorros a corto plazo
Considere un estudio energético y económico para determinar ahorros potenciales para oportunidades solares