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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!