Energía Solar Fotovoltaica -...

Energa SolarFotovoltaica

Oscar PerpinLamigueirohttp://

oscarperpinan.github.io

Aplicaciones de laEnerga SolarFotovoltaica

Contexto Mundial

Energa Solar FotovoltaicaAplicaciones y Contexto Mundial

Oscar Perpin Lamigueirohttp://oscarperpinan.github.io

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Aplicaciones de la Energa Solar Fotovoltaica

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Aplicaciones de la Energa Solar FotovoltaicaClasificacinSFCRSistemas AutnomosSistemas de Bombeo

Contexto Mundial




Aplicaciones de laEnerga SolarFotovoltaicaClasificacin

SFCR

Sistemas Autnomos

Sistemas de Bombeo

Contexto Mundial

Definicin

I Un sistema fotovoltaico es el conjunto de equiposelctricos y electrnicos que producen energaelctrica a partir de la radiacin solar.

I El principal componente de este sistema es elmdulo fotovoltaico.

I El resto de equipos incluidos en un sistemafotovoltaico depende de la aplicacin.

Tipos

I Conectados a red (grid connected)I Autnomos (off-grid)I Bombeo

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SFCR

Sistemas Autnomos

Sistemas de Bombeo

Contexto MundialSistemasFotovoltaicos

Sistemas FVde Conexion a Red

Sistemas asociados aedificacion

Cubiertas

Fachadas

Mobiliario urbano

Plantas sobre suelo

Estaticas

Seguimiento

Concentracion

Sistemas FVAutonomos

de Electrificacion

Telecomunicaciones

Balizas ysenalizacionmartima

Equipos moviles(emergencias)

Electrificacion ruraldomestica

Postas sanitarias ycentros comunales

Iluminacion deviales, senalizacion

Sistemas FVde Bombeo

Consumo humano

Ganado

Riego

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Definicin

I Los sistemas conectados a red producen energaelctrica para ser inyectada en la red convencional.

I Dado que no deben satisfacer ninguna demanda deconsumo de forma directa ni garantizar el mismo, nonecesitan incorporar equipos de acumulacin deenerga.

I Para permitir el correcto acoplamiento con la redelctrica estos sistemas incorporan un equipoinversor que adeca la potencia producida por elgenerador fotovoltaico a las condiciones de la redconvencional.

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Tipos de SFCR

Sistemas sobre Suelo

I Concebidos exclusivamente para producir energa yobtener el rendimiento econmico asociado. Suelensuperar los 100 kW de potencia.

Sistemas en Edificacin

I Abarcan funciones adicionales a la produccin deenerga, tales como sustitucin de componentesarquitectnicos, efecto esttico, sombreado deacristalamientos, etc.

I En general, son sistemas ms pequeos que losinstalados sobre suelo, normalmente de potenciasinferiores a los 100 kW.

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Sistemas de Bombeo

Contexto Mundial

Sistemas sobre Suelo

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Sistemas de Bombeo

Contexto Mundial

Sistemas en Edificacin

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Definicin

I Objetivo: satisfacer una demanda energticadeterminada.

I Incorporan un equipo de acumulacin de energa.I Tipos: profesionales, electrificacin rural y pequeo

consumo.

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Aplicaciones profesionales

I Radioenlaces, la proteccin catdica de gasoductos,hoteles, seales de trfico y navegacin area,refrigeracin de vacunas, equipos remotos deadquisicin y transmisin de datos, e inclusoalimentacin de equipos espaciales como satlites.

I Requieren una fiabilidad muy elevada.I El corte de suministro en estas aplicaciones tiene

consecuencias de elevado coste: generadorfotovoltaico y un acumulador electroqumico detamao superior al estrictamente necesario parareducir al mnimo la probabilidad de fallo.

I En algunos casos se opta por incorporar un grupoelectrgeno, ya sea para reducir el tamao delacumulador o para funcionar como equipo desocorro.

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Sistemas de Electrificacin Rural

I Los sistemas de electrificacin rural suministranenerga elctrica a poblaciones rurales alejadas deredes elctricas convencionales.

I Proporcionan energa para alimentar equipos deiluminacin, radio, televisin y pequeasherramientas elctricas.

I Son sistemas frecuentemente englobados enprogramas de cooperacin al desarrollo, financiadospor ONGs u organismos como el Banco Mundial ola Unin Europea.

I Dentro de los sistemas de electrificacin ruralpredominan los sistemas domsticos (solar homesystems, SHS) y las centrales hbridas.

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SHSI Los sistemas domsticos habitualmente con

potencias de 100 W o 200 W, estn asociados a unavivienda familiar y en algunos casos a centroscomunales o centros de salud.

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Hbridos

I Las centrales hbridas, compuestas por un generadorfotovoltaico, un acumulador electroqumico y ungrupo electrgeno o turbina elica, proveen una redelctrica para un poblado rural.

I El tamao de estas centrales depende del tamao dela poblacin asociada, con potencias que van desdelos 10 kW hasta los 100 kW.

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Aplicaciones pequeo consumo

Pequeos mdulos fotovoltaicos, frecuentemente desilicio amorfo, alimentando equipos electrnicos comocalculadoras o relojes, cargadores de mviles, pequeasherramientas elctricas, balizas domsticas, etc.

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Definicin

I Los sistemas de bombeo emplean la energa elctricaque produce el generador fotovoltaico para accionaruna motobomba que eleva y transporta agua desdeun acufero hasta un depsito o una red dedistribucin.

I Para reducir costes y aumentar la fiabilidad esfrecuente acumular la energa en forma de energapotencial del agua almacenada en el depsitoelevado.

I Suministro de agua para consumo humano o animal,el riego de plantaciones individuales o comunitariasy la desalinizacin del agua extrada con sistemas desmosis inversa.

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Contexto MundialMercado FotovoltaicoParidad de RedSegmentos de mercado





Contexto MundialMercado Fotovoltaico

Paridad de Red

Segmentos de mercado

Potencia Instalada

Segn el informe del mercado fotovoltaico publicado porla Agencia Internacional de la Energa (IEA-PVPS), afinales de 2016 haba una potencia fotovoltaicaacumulada de 303 GW a nivel mundial.

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Paridad de Red


Potencia por Pases

24 pases han superado la cifra de 1 GW de potenciainstalada

1. China: 78 GW2. Japn: 42,8 GW3. Alemania: 41,2 GW4. Estados Unidos 40,3 GW5. Italia: 19,3 GW6. Reino Unido: 11,6 GW7. India: 9 GW8. Francia: 7,1 GW9. Australia: 5,9 GW

10. Espaa: 5,4 GW

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Paridad de Red


Time

Pot

enci

a F

V (

MW

)

010

000

2000

030

000

2006 2008 2010 2012 2014 2016

Alemania

China

EEUU

EspaaFrancia

Italia

Japn

Reino.Unido

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Paridad de Red


Contribucin energtica

La ESF aporta el 1.8% de la energa elctrica mundial

I Honduras: 12.5%I Grecia: 7.4%I Italia: 7.3%I Alemania: 7%I Japn: 4.9%I Espaa: 3.2%I China: 1.6%

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Paridad de Red


Paridad de Red

I Crecimiento sostenido fuertemente relacionado conel ritmo de reduccin del precio del mdulo, siendocausa y consecuencia del mismo.

I En estas circunstancias, los sistemas fotovoltaicoshan alcanzado ya la paridad de red en muchas partesdel mundo.

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Paridad de Red


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Paridad de Red


Paridad en 2010*

*El color naranja identifica los sistemas residenciales y el azul lossistemas industriales. El tamao de los crculos est relacionado con eltamao del mercado elctrico de cada pas.

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Paridad de Red


Paridad en 2013

El color naranja identifica los sistemas residenciales y el azul lossistemas industriales. El tamao de los crculos est relacionado con eltamao del mercado elctrico de cada pas.

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Paridad de Red


Segmentos de MercadoI La European Photovoltaics Industry Association

diferencia entre:I sistemas sobre terreno,I sistemas en entorno industrial,I comercial,I y residencial.

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Paridad de Red


Segmentacin en Alemania y Espaa

I El mercado fotovoltaico espaol se ha basado ensistemas sobre terreno (plantas fotovoltaicas).

I El mercado alemn ha diversificado las opcionesdando mayor preponderancia a sistemas comercialesy residenciales.

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Paridad de Red


Tamao de instalacin y ConexinEspaa

I Tamao medio 107 kWI 64% en redes de AT/MT.I 36% en redes de BT.

Alemania

I Tamao medio 17 kWI 38% en redes de AT/MTI 62% en redes de BT

Japn

I Tamao medio por debajo de 5 kWI 80% del total en BT.

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