Principios de La Energía Solar Fotovoltaica

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 Principios del dimensionamiento de proyectos de energía solar fotovoltaica Dr . Be njamín González Díaz 1

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PDF que habla de la energía solar fotovoltaica.

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fotovoltaica
Energía Solar Fotovoltaica
• La energía solar fotovoltaica transforma directamente la luz del sol en energía eléctrica
• Efecto fotovoltaico: al incidir la luz sobre materiales semiconductores se genera un flujo de electrones en el interior del material que se aprovecha para obtener energía eléctrica
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• Características del emplazamiento
• Parámetros de radiación
• Tipo de instalación
 –  La tipología: según sea conectada o aislada
• Pliego de condiciones de la IDAE para Instalaciones FV aisladas.
• Pliego de condiciones de la IDAE para Instalaciones FV conectadas a red.
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Dimensionamiento conectado a red
• En la instalación conectada se persigue la máxima producción anual: los paneles se inclinan entre 5º y 10º menos que la latitud.
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Dimensionamiento aislada
• Instalaciones aisladas se ha de garantizar el suministro de electricidad durante todo el año.
• Los meses más críticos son los de invierno: se persigue la máxima captación en invierno.
• Para asegurar la máxima captación solar en esos meses, los módulos se inclinan unos 10º más que la latitud.
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• Se corregirán los límites de inclinación aceptables en función de la diferencia entre la latitud del lugar:
 –  Inclinación máxima = Inclinación (41°) – (41°– latitud).
 
Pérdidas de orientación
• En casos cerca del límite, y como instrumento de verificación, se utilizará la siguiente fórmula:
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Energía
• La estimación de la energía inyectada se realizará de acuerdo con la siguiente ecuación:
• Donde Gdm es la radiación en la inclinación determinada, Pmp la potencia pico de la instalación, PR: ratio de rendimiento, Gi= 1kW/m2, es la potencia incidente del sol.
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• Conexión en serie
 – Darán una tensión igual a la de un elemento multiplicado por el número total de éstos, y una intensidad igual a la de uno de ellos.
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Conexiones
• Conexión en paralelo  –  Se consigue uniendo todos los polos del mismo
signo; producen una intensidad que es la suma de la unitaria de cada una y un voltaje igual al de un elemento.
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FV Aislada
• Paneles • Baterías • Regulador de carga • Inversor • Cables y protecciones (CC y CA)
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Dimensionamiento de una IE en BT
• Calcular el número de módulos necesarios para configurar una instalación con una potencia nominal de 42 kW. Representar el esquema de conexión de los módulos para un inversor.
 –  Análisis de la cubierta: dos campos fotovoltaicos con diferente orientación.
 –  IMPORTANTE: no conectar nunca módulos entre sí con diferente orientación e inclinación.
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Módulo STP180S-24/Ad : P: 180 Wp  Voc: 44,8V  Vmp: 36V Isc: 5,29A Imp: 5A  Vsistema: 1000V
Inversor SMC7000TL: Entrada CC. Pmáx: 7200W  Vmáx: 700V  Vmp: 333-500V Imáx: 22A Nº seguidores MPP: 1 Nº string: 4
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» 448 V < 700 V CUMPLE
 –  2. Voc string < Vmáx. módulo. » 448 V < 1000 V CUMPLE
 –  3. Vmp string, se encuentre dentro de la ventana de trabajo del inversor.
» 333 V < 360 V < 500V CUMPLE
V V V módulosnV  OC OCstring   4488,4410º   =×=×=
V V V módulosnV   MP MPstring   3603610º   =×=×=
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• Nº string conectados en paralelo
• Verificar:
 –  1. Nº strings ≤ Nº máx. string que admite el inversor.
• Si es > habría que aumentar el número de módulos conectados en serie.
• Si es < se utilizarían menos entradas de las disponibles.
 –  2. (Imáx. string x nº string)< Imáx. Inversor.
4 )18010(
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Configuración eléctrica de un inversor de la instalación
• Vmp = 360V Imp = 20A P = 7200W • Voc = 448 V Isc = 21,16A Nº string = 4
Nº módulos/string = 10
• 1,5/2€ kWp para instalaciones de 3,5 a 5 kWp
• En Canarias, una instalación de unos 3 kWp se podría amortizar en unos 10 años (con un TIR de un 7,5%) en ahorro neto de la factura de la luz.
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Normativa
• Real Decreto 661/2007, de 25 de mayo, por el que se regula la actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial.
• Real Decreto 1578/2008, de 26 de septiembre, de retribución de la actividad de producción de energía eléctrica mediante tecnología solar fotovoltaica.
• Real Decreto-ley 6/2009, de 30 de abril, por el que se adoptan determinadas medidas en el sector energético y se aprueba el bono social.
• Real Decreto 1565/2010, de 19 de noviembre, por el que se regulan y modifican determinados aspectos relativos a la actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial.
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Normativa
• Real Decreto-ley 14/2010, de 23 de diciembre, por el que se establecen medidas urgentes para la corrección del déficit tarifario del sector eléctrico.
• Real Decreto 1699/2011, de 18 de noviembre, por el que se regula la conexión a red de instalaciones de producción de energía eléctrica de pequeña potencia.
• Real Decreto-ley 1/2012, de 27 de enero, por el que se procede a la suspensión de los procedimientos de preasignación de retribución y a la supresión de los incentivos económicos para nuevas instalaciones de producción de energía eléctrica a partir de cogeneración, fuentes de energía renovables y residuos.
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Normativa
• Ley 15/2012, de 27 de diciembre, de medidas fiscales para la sostenibilidad energética.
• Real Decreto-ley 2/2013, de 1 de febrero, de medidas urgentes en el sistema eléctrico y en el sector financiero.
• Pliego de condiciones Gobierno de Canarias. 
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