Proyecto Solar San Juan Estrategia de Desarrollo Provincial

Ing. Lucas Estrada

Área Solar - EPSE

Embajada de Alemania - Buenos Aires

Martes 15 de diciembre de 2015

POR QUE San Juan ? Materia prima. Existe suficiente cuarzo de alta calidad.

Recurso industrial. Existe planta electro-intensiva con capacidad para transformar cuarzo en silicio metálico.

Recurso solar. San Juan se encuentra en una región de gran heliofanía e irradiación solar.

Disponibilidad territorial. San Juan posee zonas desérticas y semidesérticas, que no son aptas para la actividad agropecuaria ni minera y pueden usarse para la instalación de centrales solares de gran capacidad.

Infraestructura. Fuerte vinculación al MEM y generación propia.

Contexto político. Decisión estatal y capacidad para ejecutar el proyecto.

Recursos humanos. Se cuenta con instituciones académicas y de investigación reconocidas.

PROYECTO SOLAR SAN JUAN

Titulo del Proyecto

• Proceso Integral para el Desarrollo de Tecnología Fotovoltaica, y Producción e Inserción de Paneles Fotovoltaicos para la Generación de Energía Eléctrica Sustentable en el Mercado Argentino.

Objetivo General

• Establecer en SAN JUAN - ARGENTINA las condiciones para la formación de un proceso integral que permita el desarrollo de la tecnología fotovoltaica en todos sus tópicos.

PROYECTO SOLAR SAN JUAN

Objetivos Específicos

• Establecer la fabricación de paneles solares fotovoltaicos en San Juan, con una gran integración vertical, que incluya todas las etapas productivas, desde la extracción y obtención de la materia prima estratégica, el silicio calidad solar, la obtención de celdas y hasta la propia fabricación de los paneles solares listos para ser utilizados.

• Desarrollar regionalmente proyectos de generación solar fotovoltaica de gran envergadura que aseguren la utilización sostenida de los productos fabricados.

• Promover la instalación de paneles fotovoltaicos en el sector residencial, comercial e industrial y la instalación de centrales de generación fotovoltaica para la provisión de energía y bombeo de agua.

• Promover la adquisición de know-how, la investigación y desarrollo en energía solar.

• Adecuar el marco legal y regulatorio que permitan el uso creciente de energía solar.

Proceso Productivo

ETAPAS DE VALOR AGREGADO

En operación y En construcción

Aplicaciones posibles

• Centrales de generación FV

• Sector residencial, comercial e industria

• Bombeo solar

• Iluminación solar

• Minería

MERCADO

ETAPAS PLANIFICADAS

ETAPA I: Instalación de Central Fotovoltaica conectada a red.

ETAPA II: Instalación de Pruebas Piloto en casas y comercios.

ETAPA III: Evaluación y Construcción del Mercado.

ETAPA IV: Fabricación de Lingotes de Silicio cristalino

ETAPA V: Fabricación de Obleas de Silicio cristalino.

ETAPA VI: Fabricación de Celdas Fotovoltaicas de silicio cristalino.

ETAPA VII: Fabricación de Paneles Fotovoltaicos

ETAPA VIII: Instalación de Paneles en nuevas centrales FV.

ETAPA IX: Instalación de Paneles en Casas nuevas (Plan Federal y otros) (para consumo interno).

ETAPA X: Instalación de Paneles para Bombeo de Riego agrícola (para consumo interno)

ETAPA XI: Desarrollo del Marco Regulatorio y Legal para conexión a red distribuida y

domiciliaria.

ETAPA XII: Desarrollo del Sistema de Primas (Feed-In-Tariff)

ETAPA XIII: Instalación de Paneles en Casas, Comer, Indus. Y Bomb (que permitan inyectar a red).

ETAPA XIV: Desarrollo de Sistemas de Financiamiento blandos para compras de equipos FV.

Proceso de mediano plazo 6 años

ETAPAS PRINCIPALES DESARROLLADAS y EN DESARROLLO

Central Fotovoltaica de 1,2 MWp conectada a red (en operación)

PERMER I y PERMER II aislados de red (en operación)

Prueba Piloto Paneles en Casas de Familia, Comercio y Edificio Publico conectadas a red (en operación)

Prueba Piloto Paneles para Bombeo Solar para Riego (en ejecución)

Mapa Eólico y Solar de San Juan (en operación)

Pruebas Piloto en Alumbrados Públicos (en ejecución)

Centrales Fotovoltaicas GENREN (en ejecución)

Marco Regulatorio y Legal para conexión a red distribuida (en armado)

Fabricación de Paneles FV, Celdas FV , Wafers y Lingotes Silicio (contrato firmado y en ejecución)

Planta FV Solar San Juan I

PLANTA FV SAN JUAN I (1.2 MWp)

PRIMERA PLANTA FOTOVOLTAICA EN SU TIPO EN ARGENTINA Y LATINOAMERICA, CONECTADA A RED.

FINANCIAMIENTO TOTAL POR PARTE DE LA PROVINCIA DE SAN JUAN.

DEFINICION DE LAS ESPECIFICACIONES, ARMADO DE PLIEGOS DE LICITACION, ADJUDICACION Y CONTROL DE OBRA REALIZADO INTEGRAMENTE POR EPSE

MÁS DE 2500 PERSONAS HAN VISITADO LA PLANTA; PROVENIENTES DE VARIAS PROVINCIAS ARGENTINAS Y PAÍSES LIMÍTROFES.

FORMACIÓN DE RRHH. VARIOS TRABAJOS DE GRADO Y POSGRADO REALIZADOS POR ESTUDIANTES SANJUANINOS, MENDOCINOS Y 2 INTERCAMBIOS CON ALEMANIA.

Notas

UBICACION: ULLUM - SAN JUAN – ARGENTINA

TIPO PANELES: Silicio monocristalino, Silicio policristalino y

Silicio amorfo.

N° PANELES: 4836

SEGUIDORES: Fijos (con 2 posiciones), con 1 Movimiento y

con 2 Movimientos.

POTENCIA: 1208 kWp

ENERGIA ANUAL: Aprox. 2200 MWh

COSTO: U$S 10,5 M

VINCULACION: Conectada a red – Inyección al MEM

ALCANCE: Aprox. 1000 hogares de consumo medio

PLANTA FV SAN JUAN I (1.2 MWp)

Detalles principales

Tecnología involucrada - Paneles

Energía generada por combinación de tres tipos de tecnologías de PFV

Monocristalinos

Policristalinos De capa delgada

Monocristalino Policristalino Capa

delgada

Potencia [w] 285 280 110

Eficiencia [%] 14.7 14.3 9.0

Superficie [m2] 1.9 2.0 1.4

Peso [kg] 27.0 26.0 27.5

Tecnología involucrada - Estructuras Soportes

Seguidores Solares

• Seguidores a 2 ejes modelo SS-110K. • Disposición plana sobre corona rotativa con ajuste de elevación. • Programable para operar en 1 o 2 ejes.

Características seguidores Solares Altura máxima 3 m

Diámetro corona 10 m

Superficie de captación (Max) 80 m2

Energía diaria consumida 130 Wh

Grupo elevador brazo hidráulico

Grupo giro Motor hidráulico

Cantidad de estructuras instaladas 31

Mov. Angulares Min Max

Ángulos de giro 0 360

Ángulos de elevación 30 90

Soportes Fijos (ajuste manual)

Angulo estival 5 º

Angulo invernal 55 º

Superficie de captación 36 m2

Cantidad de estructuras 186

2 estructuras de prueba 10 Y 15 º

1 33 º

1 (posición + conveniente del mes) 0º

Soportes Fijos con ajuste estacional

Tecnología involucrada - Estructuras Soportes

Configuración de la central

Planta Solar SAN JUAN I

Inversores

Potencia 500 kVA 2

Potencia 100 kVA 4

Potencia 30 kVA 2

Transformadores

Nº de Transformadores 2

Potencia de Transformadores [KVA] 630

Capacidad Total sistema MT [KVA] 1890

Planta Solar SAN JUAN I

19

20

21

22

Resultados Operativos Planta FV Solar San Juan I

24

Monocristalino Policristalino Capa Fina

Subcampo

MCF

Subcampos

MCS - 1 Eje

Subcampos

MCS - 2 Eje

Subcampo

PCF

Subcampos

PCS - 1 Eje

Subcampos

PCS - 2 Eje

Subcampo

CFF

Subcampo

CFS

Cantidad de Paneles

1296 88 88 96 96 1548 360 360 456 448

1664 2268 904

Potencia del Panel kWp

285 280 110

Potencia Instalada kWp

369,36 25,08 25,08 27,36 27,36 433,44 100,8 100,8 50,16 49,28

474,24 635,04 99,44

POTENCIA EN PLANTA FV 1208,72 KW

Total Paneles 4836

25

1.263,58

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

6:0

0

7:0

0

8:0

0

9:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13

:00

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

19:0

0

20

:00

(W/m

2)

Prom. Rad. Solar Máx. Rad. Solar Min. Rad. Solar

Enero 2015 - Radiación Solar Horizontal

26

689,467

0

100

200

300

400

500

600

700

800

8:0

0

9:0

0

10:0

0

11:0

0

12:0

0

13:0

0

14:0

0

15:0

0

16:0

0

17:0

0

18:0

0

(W/m

2)

Prom. Rad. Solar Máx. Rad. Solar Min. Rad. Solar

JUNIO 2014 - Radiación Solar Horizontal (El peor mes del año)

27

22,7 22,7 24,2

25,6 27,1

28,5 29,8

31,1 32,0

32,7 33,2 33,1 32,8 31,7

30,5

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

0,0

200,0

400,0

600,0

800,0

1.000,0

1.200,0

1.400,06

:00

7:0

0

8:0

0

9:0

0

10

:00

11

:00

12

:00

13

:00

14

:00

15

:00

16

:00

17

:00

18

:00

19

:00

20

:00

Tem

pe

ratu

ra º

C

((W

/m2

/día

)

Valores promedios Rad. Solar Horiz. y Temperatura - ENERO 2015

Prom. Rad. Solar Máx. Rad. Solar Min. Rad. Solar Temp

28

210,51

229,31

242,01

223,98

199,93

179,95 170,37

153,04 157,25

176,27 179,33 183,84

0

50

100

150

200

250

300

Totales Mes (Mwh)

Energía Mensual Generada por Planta FV – Oct 2013 a Sep2014

29

164

185 190 180

154 141 138

124 131

148 146 145

208 218

228

205

177

159 148

127 122

138 145

163

0

50

100

150

200

250

oc

t-1

1

no

v-1

1

dic

-11

en

e-1

2

feb

-12

ma

r-12

ab

r-12

ma

y-1

2

jun

-12

jul-12

ag

o-1

2

sep

-12

MC Fijos MC Seguidores

Sistema Monocristalino Producible Específico (kWh/Kwp/mes)

30

170

186 196

183

162

147 143 132

138

154 153 149

182 188

209

186 181

159

138

121 118

136

151

166

0

50

100

150

200

250

oc

t-1

1

no

v-1

1

dic

-11

en

e-1

2

feb

-12

ma

r-12

ab

r-12

ma

y-1

2

jun

-12

jul-12

ag

o-1

2

sep

-12

PC Fijos PC Seguidores

Sistema Policristalinos Producible Específico (kWh/Kwp/mes)

31

160

179 188 190 192

172

145

123 113

126 137

160

192

214

231

191

165

142 137

130 131 140

133 139

0

50

100

150

200

250

oc

t-1

1

no

v-1

1

dic

-11

en

e-1

2

feb

-12

ma

r-12

ab

r-1

2

ma

y-1

2

jun

-12

jul-12

ag

o-1

2

sep

-12

CF Fijos CF Seguidores

Sistema Capa Fina

Producible Específico (kWh/Kwp/mes)

En este gráfico podemos ver la mayor sensibilidad de la tecnología de silicio amorfo a la radiación difusa. La diferencia entre radiación difusa y global es más notoria en los meses con más nubosidad y mayores Vientos debido a la mayor suspensión de polvo en la atmósfera.

Factores de Planta

Año Factor de Planta (%)

2012 21,90

2013 21,76

2014 22,07

Generación Histórica

Energía Total Generada (MWh) 9.211,94

35

•Los valores obtenidos en este periodo de operación, resultaron superiores a

los estimados mediante simulación.

• Las condiciones de Radiación Solar son excelentes para emprendimientos

en la región.

•La energía obtenida con sistemas de movimiento a priori, no justifican su

instalación

Mapa Solar & Eólico de la Provincia de San Juan

Estimación del recurso

eólico y solar

- Registros provinciales - GIS Eólico - NASA (NCEP/NCAR Reanalysis) - Red solarimétrica - Datos satelitales de rad.

Ponderación y selección

de sitios potenciales

A B C D

Campaña de

medición

Re-definición Atlas

- Atlas inicial (capa GIS) - Publicación de resultados

- Lista de sitios - Informes trimestrales -Estim. de largo plazo -Informe final por sitio

Atlas final eólico y solar provincial

- Resultados A - Matriz de variables (topografía/altitud/redes/caminos/terrenos/ambiental)

- Resultados B - Permisos

- Resultados C

ENTR

AD

A

PR

OC

ESO

SA

LID

A

Pre

-dis

eño

de

par

qu

es

OPCIONAL

Mapa Solar de San Juan

Zona Barreal – 2 Torres

Zona Tocota – 3 Torres

Área Barreal – Dpto. Calingasta: Torres Nº 2 y 4

Torres (Inicio de Medición 12/2012)

La buena noticia!

FÁBRICA INTEGRADA 70 MWp

Existente

Cuarzo

Horno

de arco

(Si Me)

Purificación

(Si Solar)

Corte

(Obleas)

Tratamiento

(Celdas)

Ensamble

(Paneles) Montaje y

Generación

Fabricación

Lingote

Crecimiento del valor agregado

Centrales

Residencias , Comercios,

Industria

1.2 MWp + 20 MWp

Existente

Cuarzo

Horno

de arco

(Si Me)

Purificación

(Si Solar)

Corte

(Obleas)

Tratamiento

(Celdas)

Ensamble

(Paneles) Montaje y

Generación

Fabricación

Lingote

Crecimiento del valor agregado

Centrales

Residencias , Comercios,

Industria

1.2 MWp + 20 MWp

ETAPA I

¿ QUE SE ESTÁ POR HACER EN SAN JUAN ?

Facts

First Integrated Factory in Latin America

High value added products

To insert Argentina into the semiconductor industry

Import substitution

Training in hi-tec

New employment (aprox 300 direct emploees)

Injection of clean energy into National Grid

Substitution of fossil fuels

Environmental care with social and economic development

Manufacturing lines

• INGOTS (Mono Si) & WAFERS:

• CELLS (Monocrystalline):

• PV MODULES:

CONTRATO CON SCHMID GROUP FAB 71 MWp/año

Signed at October 3, 2013

Wafer Sawing

Pre-Cleaning

Pick & Place Robot

Singulation

Metrology &

Sorting

Crystallization Grinding & Gropping

Wafer Cleaning

Diverter

FACILITIES FAB 71 MWp LAYOUT INGOTS+WAFERS LINE

Cell Sorter

Light Induced Plating

Firing Nano Jet Backside

Al

Edge Isolation / SE+PSG Etching

PECVD

(PentaBlue)

SE-Jet POCL3

Texturing

Carrier L/UL

MLL

HiMet

FACILITIES FAB 71 MWp LAYOUT PV CELLS LINE

Layup Station

Laminator Module Tester

Foil Cutter

Junction Box

Assember Framing

Press

Edge Trimmer Cleaning

Station

Module Sorter Glass Washer

Glass Loader Interconnection Station

Tabber Stringer

EL Module Tester

FACILITIES FAB 71 MWp LAYOUT PV MODULES LINE

DATOS GENERALES

•Silicon Consumption: 567 MT / year

•Wafers Production: 16.632.000 wafers/year

•PV Cells Production: 15.966.720 cells / year

•72-Cells PV Module Production: 217.344 modules / año

•Energy equivalent generated: 125.538 MWh/año

•Cantidad de hogares a abastecer (promedio T1R2) 41.846 por año

•Manpower: 296 people (3 shifts)

•Area of the factory 18000 m2

•Module Power (72 cells) 304Wp

•Cell Efficiency: 18,8 % (min)

•Construction Period: 22 months

Algunas dificultades sorteadas

Problema de mecánica de suelos

Zonificación Sísimic: ZONA 4

Mas de 3000 sismos por año

Prodcutividad asegurada por contrato

Parque Industrial situado en un paleocauce

Diseño Conceptual, Preliminar y Final luego de haberse firmado el contrato

Suelo con alto potencial de licuefacción (Terremoto Cuacete)

Algunas dificultades sorteadas

Problema de mecánica de suelos

Algunas dificultades sorteadas

Posibles soluciones

7 sondeos a mas de 25 m de profundidad

Ensayos geofísicos de alta complejidad

→Ninguna Alternativa garantizaba una solución definitiva al problema

→El costo era sumamente elevado (aprox 10MM U$D extra)

→SE DETERMINÓ BUSCAR UN NUEVO SITIO PARA LA OBRA: ‘’PARQUE INDUSTRIAL DE POCITO’’

-NUEVO SITIO: CONVENIO ADUANA + MUNICIPALIDAD DE POCITO + MINISTERIO DE PRODUCCIÓN Y DESARROLLO ECONÓMCO + EPSE - ESTADO: APROBADO POR LEY

Estado Actual:

Diseño Conceptual

Diseño Preliminar

Terreno definido y en posesión de EPSE

Líneas de Módulos y Celdas fabricadas y en San Juan – Lingotes y Obleas en proceso

Estado de situación de las Líneas de Producción:

Otros Proyectos

Proyecto Nº Nº Orden Oferente Nombre Proyecto

Potencia ofertada (MW)

1 3 Energias Sustentables SA Cañada I 2 MW

2 3 Energias Sustentables SA Cañada II 3 MW

3 4 International New Energy SA Cañada III 5 MW

4 5 Nor Aldyl SA La Chimbera III 5 MW

5 6 Generación Eólica SA Chimbera I 2 MW

6 6 Generación Eólica SA Chimbera II 3 MW

7 15 Dalkia Argentina SA Las Lomitas 2,5 MW

TOTAL PRESENTADOS 22,5 MW

SOLAR FV Los Proyectos FV se presentaron para construirse en la

Provincia de SAN JUAN - ARGENTINA

LICITACION NACIONAL GENREN - ENARSA

PROYECTO CAÑADA HONDA UNIFICADO (Total 20 MWp)

LICITACION NACIONAL GENREN - ENARSA

SOLAR FV

En construcción

CAÑADA HONDA LICITACION NACIONAL

GENREN - ENARSA

SOLAR FV

PROYECTOS ADJUDICADOS EN SAN JUAN (6)

2 + 3 + 5 = 10 MW EN LA CHIMBERA – 25 de MAYO

2 + 3 + 5 = 10 MW EN CAÑADA HONDA – SARMIENTO

Posteriormente se reubicaron en Cañada Honda los 6 proyectos FV.

Inaugurados 7 MW

LICITACION NACIONAL GENREN - ENARSA

SOLAR FV

20 MW EN ULLUM

EPSE – SKY Solar

20 MW + 20MW EN ULLUM y LUGAR A CONVENIR

EPSE – ET Solar

PROYECTOS EN DESARROLLO (2)

PROYECTO: Gobierno de la Provincia de San Juan – UNSJ - Secretaría de Ciencia y Técnica de la Nación.

Monto: $ 200.000 (GSJ) y $ 180.000 (Nación)

Duración: 3 años (instalación, pruebas y ensayos, mediciones, etc.)

Implementación en DECSA (5 puestos).

Sector Residencial - Comercial

Lugar Tarifa Potencia a Instalar

(Watts ) Cantidad de

paneles (2 x1 m)

Casa T1R1 1500 5

Casa T1R2 2100 7

Casa T1R3 2700 9

Hotel T2G 3300 11

DECSA T1G 3300 11

Total paneles 43 de 295 wp c/u - - 12.685 Kw

Pruebas Piloto en DECSA

Bombeo Solar Convenios UNSJ – DECSA: Pasantías con alumnos avanzados de las

carreras de ingeniería (electromecánica, eléctrica).

Proyecto IDEA

Relevamiento de pozos para riego agrícola y riego por goteo.

Estudios preliminares de factibilidad.

Selección de usuario para prueba piloto.

Ejemplos de Instalaciones de Bombeo solar directo y componentes

Pruebas Piloto en DECSA

Conclusiones Generales

EPSE ha ganado expertise en O&M de plantas solares FV; y en diseño y configuración de parques solares

Atlas Solar y Eólico de San Juan, medido y validado.

Tenemos información de mercado y contacto permanente con epecistas de primer nivel. Conocemos en profundidad la estructura de costos de instalación de centrales FV y estamos construyendo la matriz de precios de fabricación de módulos FV.

Hemos generado el caldo de cultivo necesario para posicionar a San Juan como primera opción para recibir inversión

El Gobierno de San Juan ha demostrado compromiso y continuidad en políticas orientadas a desarrollar la solar FV

Conjunto habitacional con paneles fotovoltaicos

San Juan 2030

MUCHAS GRACIAS!