Clculo Sistemas F.V. conectados a red

Contenido

Introduccin

Los sistemas fotovoltaicos conectados a

la red son aquellos cuya instalacin est motivada por la inyeccin de energa elctrica a la red, ya sea con nimo de venta de la produccin elctrica de nuestro sistema fotovoltaico o como apoyo a la red elctrica.

Introduccin

Su dimensionado comprende los siguientes puntos:

1.- DIMENSIONADO DEL GENERADOR FOTOVOLTAICO (GFV).

2.- DIMENSIONADO DEL INVERSOR.

3.- DIMENSIONADO DE LAS SECCIONES DEL CABLEADO.

1.- DIMENSIONADO DEL GENERADOR FOTOVOLTAICO (GFV).

Se ha de determinar:

1.1 Potencia Nominal (Kwp):

En la prctica se elige en funcin del presupuesto disponible y de la cantidad de electricidad solar que se desea generar.

donde:

E: produccin de electricidad solar anual (Kwh.ao-1).

Gda(a,): valor medio anual de la irradiacin diaria sobre superficie orientada con acimut a he inclinacin (Kwh.m-2.da-1).

PGFV: potencia del g.f.v. en c.e. (Kwp).

PR: rendimiento del sistema o performance ratio (adimensional).

65.PR.3P ). ,(adG E GFV=

1.- DIMENSIONADO DEL GENERADOR FOTOVOLTAICO (GFV).

1.2 Mdulos Fotovoltaicos a emplear (modelos):

Existen varios fabricantes en el mercado, de modo que cada uno de ellos ofrece varios modelos.

El modelo de modulo se caracteriza en c.e. de medida por:

PM: potencia del mdulo (Wp)

VOC: tensin de circuito abierto (V)

ISC: corriente de cortocircuito (A)

VMP: tensin en el punto de mxima potencia (V)

IMP: corriente en el punto de mxima potencia (A)

RS: resistencia serie de la clula (O)

Tambin resulta de inters conocer:

NCP: nmero de clulas en paraleloNCS: nmero de clulas en serie

1.- DIMENSIONADO DEL GENERADOR FOTOVOLTAICO (GFV).

Parece que si se quiere instalar una potencia del GFV PGFV y se dispone de mdulos fotovoltaicos de potencia PM, el nmero de estos a instalar sera igual a:

En general no es as: se ha de tener en cuenta el margen de tensiones de entrada del inversor.

=AXM

GF

PP mayor nteroE mdulos de N

1.- DIMENSIONADO DEL GENERADOR FOTOVOLTAICO (GFV).

1.3 Conexionado de los mdulos:

Se ha de determinar:

NMP: nmero de mdulos en paraleloNMS: Nmero de mdulos en serie

Dichos valores dependen del modelo de mdulo fotovoltaico a utilizar y del margen de tensiones de entrada en las que el inversor busca el punto de mxima potencia del GFV. Asimismo se ha de cuidar el no sobrepasar la mxima tensin en circuito abierto que el inversor es capaz de soportar.

NMS debe ser tal que la variacin con el tiempo de la suma de las tensiones en el punto de mxima potencia de todos los mdulos se encuentre en el margen de tensiones en el cual el inversor busca el punto de mxima potencia de la curva V-I del GFV.

Se deben aadir tantas ramas en paralelo NMP como sean necesarias hasta completar, aproximadamente, la potencia del GFV que se desea instalar.

1.- DIMENSIONADO DEL GENERADOR FOTOVOLTAICO (GFV).

=AXM

MAXINVSM V

V mayor nteroE N

=MAXSM

GFVPM P.N

P mayor nteroE N

Donde VMAXINV es el lmite superior del margen para el que el inversor busca el punto de mxima potencia de la curva V-I del GFV.

2.- DIMENSIONADO DEL INVERSOR

Se ha de determinar la potencia DC de entrada nominal (mxima) que debe admitir el inversor PINV.

En general, PINV depende de PGFV. Una recomendacin muy usada que proporciona valores de FS = PINV/PGFV, en funcin de la latitud, es la siguiente: * Sur de Europa: FS = 0.8 1.0* Centro Europa: FS = 0.75 0.9* Norte de Europa: FS = 0.7 0.8

La recomendacin anterior es vlida para GFVsorientados al Sur e inclinados un ngulo aproximadamente igual a la latitud del lugar.

3.- DIMENSIONADO DE LAS SECCIONES DEL CABLEADO.

La seccin de los cables debe ser tal que soporten la mxima corriente que circular por ellos, a la temperatura de trabajo.

A efectos de aadir un margen de seguridad al dimensionado de las secciones de los cables, es conveniente considerar la mxima corriente que va a atravesar los conductores un 20% mayor que la obtenida. Los cables utilizados para conectar las ramas de mdulos a la caja de conexin con el inversor suelen estar al aire y ser unipolares.

Los cables utilizados para conectar la caja de conexin con el inversor suelen estar al aire y ser unipolares.

Los cables utilizados para conectar la salida del inversor a la red no suelen estar al aire y a menudo son unipolares.

A partir de los valores obtenidos en la simulacin, la mxima corriente que deben soportar es igual a:

3.- DIMENSIONADO DE LAS SECCIONES DEL CABLEADO.

a) Inversor monofsico:

b) Inversor trifsico: donde:

220P I ACmaxaxmC =

220.3P I ACmaxaxmC =

donde:

ICmx (A) es la mxima corriente que circula por el conductor

PACmx (W) es la mxima potencia que suministra el inversor a lo largo de todo un ao de operacin.