Variabilidad del Recurso Solar en Costa Rica

Foto ilustrativa: Proyecto Solar ICE. Miravalles. Costa Rica.

31 Octubre 2014. Javier Bonilla MoralesEvelyn Quirós Badilla.

1era EXPOSOLAR DE COSTA RICA

G=B cosθ +D

G=:Global Medido con Piranómetros

B cos θ=: Directa Medido con Pirheliómetros con θ como el ángulo de incidencia

D=Difusa

Radiación Solar

Radiación Solar Global Horizontal en Costa Rica

Fuentes de información satelital:

3TIER

Meteonorm 7.0.

NASA

J. Wright (2002)

Fuentes de información basadas en datos de radiómetros:

V. Castro (1987) IMN, en acumulados anuales.

Variación Espacial de la Radiación Solar Global

Horizontal en Costa RicaFuentes de información:

Mapa de radiación global horizontalpromedio anual, tomado de la tesis de TonyWeigl. Analysis of the Technical Potentialand Profitability of Photovoltaic in CostaRica. 2013

Nubosidad

Ejemplos de patrón promedio mensual de nubosidadelaborados mediante imágenes de satélite. Basado en imágenesinfrarrojas (10.7 µm) de 4 km2 del Instituto de Cooperación parala Investigación Atmosférica (CIRA, por sus siglas en ingles).

Marzo 2009 Octubre 2009

Fuente: Estudios Básicos de Ingeniería, UEN PySA, ICE

Variación Diaria

Nubes Cirros Nubes Cirros

Campaña de Medición Radiación Solar Grupo ICE

N° Puntos de Medición

Calidad del Sensor

según ISO 6090

Secondary

StandarFirst Class Second Class

Clasificación de

Calidad

La más alta

Calidad

Buena

calidad Calidad Media

Global 4 3 32

Directa 0 3 0

Los datos se gestionan por medio de comercialización, al correo: MMasis@ice.go.cr

Variabilidad Climática de la Irradiancia Solar: Climatología (30 años)

Con 7-10 años de medición usted puede tener en promedio 5% de incertidumbre en su información

Si usted tiene un año de medición en el sitio un banco podría asumir que usted esta aquí

Normas y Guías disponibles para la medición del recurso Solar

NREL National RenewableEnergy Laboratory : Recomendaciones para el control de calidad de los datos

BSRN: Manual –Guía para medición de alta calidad

ISO-9060: Norma (Especificación y clasificación de los instrumentos para medir la radiación solar directa y global)

WMO (OMM N° 8) Organización Meteorológica Mundial. Guía de instrumentos y métodos de observación meteorológicos: Estandarización de emplazamientos y tiempos de medición de las variables atmosféricas.

ISO/TR 9901:1990Solar energy -- Field pyranometers -- Recommended practice for use

Promedio Anual de la radiación solar global de Liberia(varias fuentes)

Comparación de los datos de la estación 76801 Sandillal con los promedios de los quince años de datos de la serie para Sandillal de SolarGIS

(SolarGIS climData © 2014 GeoModel Solar)

Radiación Global Horizontal horaria en el sitioCañas, estación 76801 Sandillal y datos Sandillal,SolarGIS (SolarGIS climData © 2014 GeoModelSolar)

Variación interanual de la radiación solar global de Cañas

Comparación de los Eventos del ENOS, años con anomalías de TSMdel Pacífico cálidas (El Niño), frías (La Niña) y Neutros, con lasanomalías de Radiación Global total anual de la serie de Sandillal,SolarGIS (SolarGIS climData © 2014 GeoModel Solar). Periodo 1999-2013.

Fuente: CENCE – Julio 2014

GENERACIÓN 2013

Planta Solar Fotovoltaica MIRAVALLES

Planta Solar Fotovoltaica MIRAVALLES

Ubicación: Fortuna, Bagaces, Guanacaste.

Características: Potencia: 1 000 kW

Energía Generada 2013: 1,44 GWh

Tecnología: Fotovoltaica, módulos híbridos, (mono cristalino y amorfo, Sanyo HIT de 235 Wp c/u)

Número de paneles: 4 300

Inicio de operación: 24/10/2012

Impacto de la Variabilidad del recurso solar en plantas

fotovoltaicas conectadas a la red

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Curva de carga 10 de marzo 2014 - PLANTA SOLAR MIRAVALLES-ICE

Variabilidad del recurso SOLARPLANTA FOTOVOLTAICA

Fuente: Planta Solar Miravalles

Variabilidad del recurso SOLARPLANTA FOTOVOLTAICA

Fuente: Planta Solar Miravalles

Variabilidad del recurso SOLAR PLANTA FOTOVOLTAICA

Fuente: Planta Solar Miravalles

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Curva de carga 22 de Febrero 2014 - PLANTA SOLAR MIRAVALLES-ICE

Fuente: Planta Solar Miravalles

RESUMEN

• Las plantas eólicas, las solares, la hidroeléctricas de filo de agua no pueden entregar energía firme.

• La variabilidad del recurso debe cubrirse con plantas con embalse y plantas térmicas, que realicen regulación de la frecuencia en el sistema. (60 Hz)

• La regulación de frecuencia es obligatoria para mantener la seguridad del sistema y el abastecimiento de la demanda. Incluso a nivel regional hay exigencias que deben cumplirse.

• Se requiere contar con plantas hidroeléctricas conembalse para generación plurianual. (por ejemplo P.H.Arenal, P.H. El Diquís).

• Embalses plurianuales son los únicos que entreganenergía firme en época seca y logran recuperar en laépoca lluviosa (filo de agua no puede).

• Se requiere instalar más plantas geotérmicas (nodependen del clima).

• La entrada en operación de la planta hidroeléctricaReventazón (marzo 2016) disminuirá la generación concombustibles y ayudará a regular variabilidad de eólicas ysolares fotovoltaicas de gran escala.

• La calidad del servicio eléctrico tiene un costo muyimportante y es un factor clave para la atracción deinversiones al país.

RESUMEN

Bondades de la energía solar FV en Costa Rica

La energía solar es un buen complemento de lahidroeléctrica a lo largo del año.

En términos generales los ciclos del Fenómeno del Niño(años secos) son condiciones de más radiación solar,por lo que favorece una mayor generación con energíafotovoltaica.

Los ciclos de la Niña (años muy lluviosos) hay menosradiación solar, pero hay más generación con lasplantas hidroeléctricas.

Muchas Gracias por su atención!

Preguntas?

Foto ilustrativa: Proyecto Solar ICE. Miravalles. Costa Rica.