Presentacin de PowerPoint

Universidad Veracruzana Fuentes Energas Convencionales y AlternativasEn la Sociedad:Energa SolarFotovoltaica.Equipo # :Jose Eduardo alvarez v.

11-11-2014

Bequerel estaba experimentando con una pila electroltica con electrodos de platino cuando comprob que la corriente suba en uno de los electrodos cuando este se expona al sol.

1Lnea del Tiempo.

Comparacin de inicio de energas derivadas de Hidrocarburos y AlternativasBequerel estaba experimentando con una pila electroltica con electrodos de platino cuando comprob que la corriente suba en uno de los electrodos cuando este se expona al sol.

21838, Descubrimiento del efecto fotovoltaico por Alexandre Edmond Bequerel. 1873, Willoughby Smith descubre de la fotoconductividad del selenio. 1877, William Grylls Adams con Richard Evans Day, crearon la primera celda fotovoltaica de selenio.1953, Gerald Pearson de Bell Laboratories, fabric una clula de silicio.Daryl Chaplin y Calvin Fuller perfeccionaron este invento y produjeron clulas solares de silicio.1904, Albert Einstein publica su trabajo acerca del efecto fotovoltaico.1954 , Murray Hill, Chapin, Fuller, y Pearson publican los resultados de su descubrimiento celdas solares de silicio( 4,5%).1955, Se comercializa el primer producto fotovoltaico (2%) , $25 cada celda de 14 mW.1958, 17 de marzo se lanza el Vanguard I,el primer satlite artificial alimentado parcialmente con energa fotovoltaica 0,1 W.Lnea del tiempo de Energa Solar :1963, En Japn se instala un sistema fotovoltaico de 242 W en un faro.1973, La universidad de Delaware construye "Solar One", una de las primeras viviendas con energa solar fotovoltaica.1974-1977, Se fundan las primeras compaas de energa solar. El Lewis Research Center (LeRC) de la NASA coloca los primeras aplicaciones en lugares aislados. La potencia instalada de ESF supera los 500 kW.1978, El NASA LeRC instala un sistema FV de 3.5-kWp en la reserva india Papago (Arizona). Es utilizado para bombear agua y abastecer 15 casas hasta 1983.1980, La empresa ARCO Solar es la primera en producir ms de 1 MW en mdulos Fotovoltaicos en un ao.1981, Se instala en Jeddah, Arabia Saudita, una planta desalinizadora por smosis-inversa abastecida por de 8-kW.1982, La produccin mundial de ESF supera los 9.3 MW. Entra en funcionamiento la planta ARCO Solar Hisperia en California de 1-MW.1983, La produccin mundial de ESF supera los 21.3 MW, y las ventas superan los 250 millones de dlares. 1959, Hofman Electronics, construye una celda solar (10%), e introduce el uso de contacto metlico. 1967, Soyus 1 es el primer satlite que utiliza celdas solares.1991, Estados Unidos establecen la NREL.1999, 1000 MW, instalados alrededor del mundo.2004, El gobierno de California, propone una iniciativa, para que en el 2017, se tengan instalados un milln de SF.2010, Se instala un SF. En la Casa Blanca.

Lnea del tiempo de Hidrocarburos:Los chinos perforaron el primer pozo de gas natural que se conoce en el ao 211 antes de nuestra era.En la edad media comenz a utilizarse la lea para fabricar carbn vegetal con cuyas menas se obtenan metales, y que posteriormente vendra a ser sustituido por el carbn mineral en los principios de la revolucin industrial.

En Europa no se conoci el gas natural hasta que fue descubierto en Gran Bretaa en 1659, aunque no se empez a comercializar hasta 1790.En 1821, los habitantes de Fredonia (Estados Unidos) observaron burbujas de gas que remontaban hasta la superficie en un arroyo. William Hart, considerado como el "padre del gas natural"En 1825 George Stephenson construy la locomotora.

En 1890, se produjo un importante cambio con la invencin de las juntas a prueba de fugas en los gasoductos.Durante el siglo XIX el gas natural fue casi exclusivamente utilizado como fuente de luz.En los primeros tiempos de la exploracin del petrleo, el gas natural era frecuentemente considerado como un subproducto sin inters que impeda el trabajo de los obreros forzados a parar de trabajar para dejar escapar el gas natural descubierto en el momento de la perforacina partir de las crisis petroleras de los aos 70, el gas natural se ha convertido en una importante fuente de energa en el mundo. Los distintos accidentes nucleares que se han producido a lo largo de la historiaEntre los principales accidentes podemos destacar el ms conocido de todos, el de Chernobil, que incluso hasta el da de se sigue cobrando vctimas Si bien la energa nuclear tuvo su poca dorada hace algunas dcadas, hoy en da no es muy bien vista como les comentbamos debido a los numerosos riesgos que vienen con ella.

La Fsica.

ESTRUCTURA DE UNA CELDA FOTOVOLTAICA

TURBOGENERADOR:En l tienen lugar las siguientes conversiones de energa:Energa calorfica del vapor a energa cintica en las toberas de la turbina. Energa cintica del vapor a energa mecnica en los labes, la que se recoge en la flecha de la turbina.Energa mecnica o energa elctrica, de la flecha al embobinado del generador.GENERADOR DE VAPOR:El trmino de generador de vapor o caldera se aplica normalmente a un dispositivo que genera vapor para producir energa, para procesos o dispositivos de calentamiento. Las calderas se disean para transmitir calor de una fuente externa de combustin a un fluido (agua) contenido dentro de ellaLa caldera est compuesta por equipos como ventiladores de aire y gases, precalentadores de aire, ductos, chimenea, economizador, domo, hogar, sobrecalentador, recalentador, quemadores, accesorios, instrumentos, etc.

COMPONENTES DE UNA CENTRAL TERMICA:CARACTERSTICAS FUNCIONCONDENSADOR:La condensacin el vapor de escape de la turbina y drenes se efecta en el condensador , adems de la extraccin de algunos gases inconfesables.TORRE DE ENFRIAMIENTO:Las torres de enfriamiento son dispositivos de enfriamiento artificial de agua. Se clasifican como cambiadores de calor entre unvolumenen circuito cerrado de agua y aire atmosfrico.Bsicamente las torres de enfriamiento son cambiadores de calor de mezcla, efectuando la transmisin de calor por cambio de sustancia y conveccin entre losmedios. El agua cede calor al aire sobre todo por evaporacin, lo hace tambin por conveccin, pero en forma secundaria.COMPONENTES DE UNA CENTRAL TERMICA:CARACTERSTICAS FUNCIONBOMBAS:De acuerdo con el mecanismo que mueve el flujo, las bombas se clasifican en:centrfugasrotatoriasalternativasCAMBIADOR DE CALOR:Despus de la resistencia de losmateriales, los problemas que involucran flujo de calor son los ms importantes en laingeniera.el calor se transfiere mediante aparatos llamados cambiadores de calor; los principales de stos equipos, son los siguientes:calentadores de agua de alimentacincalentadores de combustiblegenerador de vapor / vaporevaporadoresenfriadores de aguaenfriadores de aceiteenfriadores de hidrgenocondensadorgenerador de vaporCOMPONENTES DE UNA CENTRAL TERMICA:CARACTERSTICAS FUNCIONTANQUES:Los cdigos onormassobre diseo de recipientes o tanques tienen como objeto principal que la fabricacin se haga con laseguridadrequerida a unaeconomarazonable. Todos los tanques estarn provistos con los aditamentos necesarios para cumplir con su funcionamiento y los reglamentos de seguridad;Usos de los tanquesAlmacenamiento de condensadoServicio diario deaceitecombustibleAlmacenamiento de aceite combustibleAlmacenamiento de agua desmineralizada o evaporada Almacenamiento de agua crudaServicio de aceite ligeroTanque para columna de agua de enfriamientoTanque de mezcla de sustancias qumicasDrenes limpios frosTanque de purgas (blow off tank)COMPRESORES DE AIRE:El aire comprimido se utiliza en las plantas termoelctricas para instrumentos,control,servicio, sopladores de la caldera y subestacin elctrica.COMPONENTES DE UNA CENTRAL TERMICA:CARACTERSTICAS FUNCIONTRATAMIENTO Y MONITOREO DE AGUA:Laalimentacinde agua a la caldera constituye, desde el punto de vista qumico, uno de los principales problemas de operacin: influencia en la confiabilidad decisiva.En las plantas termoelctricas, la alimentacin a la caldera es principalmente de condensado de la turbina (alrededor de 95 a 99%); las prdidas por purgas, fugas de vapor y condensado, atomizacin de combustible, etc., deben compensarse con agua de repuesto cuyo volumen vara de 1 a 5%.El agua de repuesto proviene de fuentes naturales de superficie o pozos profundos; en ninguno de los dos casos se encuentra enestadopuro.COMPONENTES DE UNA CENTRAL TERMICA:CARACTERSTICAS FUNCIONTUBERAS Y AISLAMIENTO:La aplicacin de tuberas en plantas termoelctricas y nucleares, refineras y plantas qumicas, etc., se basa normalmente en idnticas ( o muy similares) consideraciones de diseo. En su construccin se usan materiales de las mismas propiedades fsicas y mecnicas, composicin qumica yestructurametalrgica; los procesos de fabricacin como doblado, formado, soldado y tratamiento trmico involucranprocedimientosidnticos que no dependen de la aplicacin, sino de la calidad final deseada.COMPONENTES DE UNA CENTRAL TERMICA:CARACTERSTICAS FUNCION

COMPONENTES DE UNA CENTRAL TERMICA:

COMPONENTES DE UNA PLANTA NUCLEAR:

COMO SE FABRICA EL SILICIO MONOCRISTALINO?

Arena SiO2Obleas de Silicio monocristalinoMtodo CzochralskiSe retira el oxigeno y se purifca el silicio.CONDICIONES ESTNDAR DE PRUEBATemperatura de la celda o mdulo: 25CDensidad de potencia de radiacin: 1000 W/m2 Distribucin espectral: AM 1.5

Air Mass = 1/cosWatt-pico: potencia mxima entregada por una celda irradiada con las condiciones estndar.En la prctica, la eficiencia de celdas fotovoltaicas comerciales es de 17% (silicio monocristalino). Esta eficiencia es normalmente menor a las alcanzadas en laboratorio ya que:

Las celdas de laboratorio normalmente no tienen recubrimientos de proteccin.Hay reas inactivas en el arreglo de celdas fotovoltaicas (entre mdulos adyacentes y el marco exterior).Hay prdidas en el alambrado entre celdas y en las conexiones de los diodos que las protegen de cortocircuitos.Es difcil reproducir las condiciones ptimas de un laboratorio en la produccin en masa de celdas.Hay prdidas debido a diferencias elctricas entre celdas conectadas en serie.

RETO: REDUCIR COSTOS Y AUMENTAR EFICIENCIAAunque se pueden alcanzar eficiencias relativamente buenas, el costo de produccin es muy alto debido a que:

Los procesos de manufactura son lentosSe requiere operadores con mucho conocimiento y experienciaEmplea mucha mano de obra y energaSe utiliza Silicio de grado metalrgico

Algunas soluciones:

Utilizar Silicio de grado solar: menor costo, reduccin de eficiencia muy pequea. (Silicio policristalino)Utilizar otros materiales fotovoltaicos (GaAs).

El Silicio policristalino no es ms que una aglomeracin de pequeos granos de silicio monocristalino. Es ms fcil y ms barato producir lingotes de este material, sin embargo su eficiencia se reduce debido a recombinaciones de pares electron-hueco en las fronteras entre los granos.Se pueden alcanzar eficiencias de hasta 14% o ms si se controla el tamao y orientacin de los granos.CENTRALES TERMICAS CLASICAS O CONVENCIONALES:CLASIFICACION:FUNCIONAMINETO, CARACTERISTICAS, VENTAJAS Y DESVENTAJASLas centrales trmicas que usan como combustible carbn, pueden quemarlo en trozos o pulverizado. La pulverizacin consiste en la reduccin del carbn a polvo finsimo (menos de 1/10 mm de dimetro) para inyectarlo en la cmara de combustin del generador de vapor por medio de un quemador especial que favorece la mezcla con el aire comburente.Con el uso del carbn pulverizado, la combustin es mejor y ms fcilmente controlada. La pulverizacin tiene la ventaja adicional que permite el uso de combustible de desperdicio y difcilmente utilizado de otra forma. En estas se requiere instalar dispositivos para separar las cenizasproductode la combustin y que van hacia el exterior, hay incremento de efecto invernadero por su combustin, altoscostosdeinversin, bajo rendimiento y arranque lentoCentrales Trmicas de Carbn:FUNCIONAMIENTO, CARACTERISTICAS, VENTAJAS Y DESVENTAJASEn las centrales de fuel, el combustible se calienta hasta que alcanza la fluidez ptima para ser inyectado en los quemadores. Las de fuel-il presentan como principal inconveniente las oscilaciones delpreciodelpetrleoy derivados, y a menudo tambin se exigen tratamientos de desulfuracin de los humos para evitar lacontaminaciny la lluvia cida.El consumo de un milln de litros de gasolina emite a la atmsfera 2,4 millones de kilogramos de Dixido deCarbono(CO2), el principal causante delcambioclimtico mundial. Arranque lento y bajo rendimiento.Centrales Trmicas de Fuel-OilCentrales Trmicas de Gas Natural:FUNCIONAMIENTO, CARACTERISTICAS, VENTAJAS Y DESVENTAJASEn vez de agua, estas centrales utilizan gas, el cual se calienta utilizando diversos combustibles (gas,petrleoo diesel). El resultado de sta combustin es quegasesa altas temperaturas movilizan la turbina, y su energa cintica es transformada en electricidad por un generador.El uso de gas en las centrales trmicas, adems de reducir el impacto ambiental, mejora laeficienciaenergtica. Menores costos de la energa empleada en el proceso de fabricacin y menores emisiones de CO2 y otros contaminantes a la atmsfera. La eficiencia de stas no supera el 35% .

Centrales Trmicas de Ciclo Combinado:FUNCIONAMIENTO, CARACTERISTICAS, VENTAJAS Y DEVENTAJASUn ciclo combinado es, la combinacin de un ciclo de gas y un ciclo de vapor. Sus componentes esenciales son la turbina de gas, la caldera de recuperacin la turbina de vapor y el condensador. El ciclo de gas lo compone la turbina de gas, y el ciclo de vapor est constituido por la caldera de recuperacin, la turbina de vapor y el condensador.Latecnologade las centrales de ciclo combinado permite un mayor aprovechamiento del combustible y, por tanto, los rendimientos pueden aumentar entre el 38 por ciento normal de una central elctrica convencional hasta cerca del 60 por ciento. Y la alta disponibilidad de estas centrales que pueden funcionar sinproblemasdurante 6.500-7500 horas equivalentes al ao.Uno de los principales problemas que plantean las centrales trmicas es que se trata de un proceso relativamente complejo de conversin de energas. Utilizan combustible de alto grado decalidad. Provocan contaminacin con la alta emisin de gases.CENTRALES TERMICAS NO CONVENCIONALESCentrales Trmicas de Combustin de Lecho Fluidizado:FUNCIONAMIENTO; CARACTERISTICAS; VENTAJAS Y DESVENTAJASConsiste en quemar carbn en un lecho de partculas inertes, a travs del cual se hace pasar una corriente de aire. Esta soporta el peso de las partculas y las mantiene en suspensin, de modo que da la impresin de que se trata de un lquido en ebullicin. Permitira obtener rendimientos de hasta el 50%, disminuyendo al mismotiempola emisin de anhdrido sulfuroso.Su eficiencia es de 40 a 42% en ciclos combinados En la tecnologa de lecho fluidizado se inyecta caliza directamente dentro de la caldera para capturar y remover el azufre del combustible como un subproducto seco.La temperatura del gas dentro de la caldera va de los 820C a los 840C, lo cual determina su diseo y el arreglo de las superficies de transferencia de calor. Este tipo decalderaspuede ser atmosfrico o presurizado.

CENTRALES TERMICAS NO CONVENCIONALESCentrales Trmicas Gicc Gasificacin de Carbn Integrada en ciclo combinado:FUNCIONAMIENTO, CARACTERISTICAS, VENTAJAS Y DESVENTAJASLa gasificacin del carbn es un proceso que transforma el carbn slido en un gas sinttico compuesto principalmente de CO ehidrgeno(H2). El carbn es gasificado controlando la mezcla de carbn,oxgenoy vapor dentro del gasificador. Lapotenciamedia de estas centrales viene a ser de 300 MW, muy inferior todava a la de una trmica convencional.Las ventajas medioambientales que ofrecen estas centrales se fundamentan en los bajosvaloresde emisin de xidos de azufre y otras partculas.En la actualidad las IGCC alcanzan eficiencias de 45%, una eliminacin de 99% de azufre. Bajos costos de combustible, admite combustible de bajo grado de calidad, bajo grado de emisiones, alto rendimiento, tecnologa sin completa prueba de eficiencia, altos costos de inversin,plantascomplejas, arranque lento.

CENTRALES TERMICAS NO CONVENCIONALESCUADRO COMPARATIVO ENTRE CENTRALES TERMICAS, NUCLEARES E HIDROELECTRICASPelculas Delgadas.

Son aquellas porciones de material solido que no rebasan los 101 (10 es 1 nm).Existen diferentes mtodos que permiten obtener este tipo de materiales, ya sean qumicos o fsicos, en cualquiera de los casos, el materialse forma sobre un sustrato apropiado que puede ser cristalino o amorfo.

Otras Tecnologas.

sistemas de cogeneracin:DEFINICION DE COGENERACIONLos sistemas de cogeneracin reciclan la energa perdida en el proceso primario de generacin (como una turbina de gas) en un proceso secundario. La energa restante se emplea en este caso en forma de vapor directamente en las cercanas de la central (por ejemplo, para calentar edificios), lo que aumenta an ms la eficiencia global del sistema.En las aplicaciones de cogeneracin que requieran tanto calor (el utilizado en un proceso industrial) como electricidad, se genera vapor a altas presiones en una caldera y se extrae desde la turbina a la temperatura y la presin que necesita el proceso industrial. Las turbinas de vapor se pueden utilizar en ciclos (escalones) combinados con un generador de vapor que recupera el calor que se perdera. Las unidades industriales se utilizan para poner enmovimientomquinas,bombas, compresores y generadores elctricos. La potencia que se obtiene puede ser de hasta 1.300 MW.

Celdas Multiunin

Se apilan uniones PV de diferente banda prohibida. Cada capa absorber una porcin de la radiacin incidente.

La banda prohibida de Silicn amorfo, por ejemplo, puede incrementarse con Carbn y reducirse con Germanio.SISTEMAS PV CON CONCENTRACINSe usan espejos o lentes para concentrar la radiacin solar incidente, por lo que se requieren sustancialmente menos celdas.Las celdas deben enfriarse para prevenir sobrecalentamiento.Los sistemas de alta concentracin contienen sensores, controles y motores para seguir la direccin del sol y absober la mayor cantidad de radiacin.

Campos de Aplicacin.

Energa elctrica producida por el carbn:El carbn suministra el 25% de la energa primaria consumida en el mundo, solo por detrs delpetrleo. Adems es de las primeras fuentes de energa elctrica, con 40% de la produccin mundial (datos de 2006). Las aplicaciones principales del carbn son:Generacin de energa elctrica. Las centrales trmicas de carbn pulverizado constituyen la principal fuente mundial de energa elctrica. En los ltimos aos se han desarrollado otros tipos de centrales que tratan de aumentar el rendimiento y reducir las emisiones contaminantes, entre ellas las centrales de lecho fluido a presin. Otra tecnologa en auge es la de los ciclos combinados que utilizan como combustible gas de sntesis obtenido mediante la gasificacin del carbn.

Energa elctrica producida por el gas natural:Despus del carbn y el combustleo, el gas natural es el tercer tipo de combustible ms usado para la generacin de energa elctrica. Adems de metano su principal componente (85-90%) el gas natural contiene propano, etano, butano, algunos gases inertes como nitrgeno, helio y dixido de carbono, y cantidades traza de otros gases.El gas natural es la fuente de energa de crecimiento ms veloz en el mundo y se considera el combustible fsil ms limpio. Los principales contaminantes atmosfricos derivados de los procesos de combustin de gas natural son los xidos de nitrgeno y los gases de efecto invernadero (sobre todo CO2), aunque tambin se emiten pequeas cantidades de partculas suspendidas, xidos de azufre y metales en niveles traza.Al quemar gas natural se produce slo la mitad del CO2 que se producira con una cantidad equivalente (en trminos de energa trmica) de carbn. Por consiguiente, si se sustituyera el carbn por este combustible ms limpio, sera posible reducir las emisiones contaminantes en forma considerable; sin embargo, tal reemplazo puede en ocasiones resultar inviable por razones econmicas o estratgicas.

Tecnologas para la generacin de energa elctrica a partir de combustibles fsiles:Las tecnologas de generacin a partir de combustibles fsiles se pueden agrupar en dos grandes conjuntos.

Tecnologa de generacin:Central basadas en turbinas de gasCentrales de ciclos combinados (G,D) Centrales con turbinas a ciclo abierto(G,D)Centrales de gasificacin integrada a ciclo combinado (C-S)Centrales basadas en generacin de vapor Ciclo Rankine Regenerativo subcritico (G,C,S)Ciclo Rankine Regenerativo supercritico (G,C,S)Ciclo Rankine Regenerativo altra supercritico (G,C,S)Lecho fluidizado circulante atmosfrico (S)Lecho fluidizado circulante presurizado (S)Tecnologas complementarias Adems de las tecnologas de generacin, tambin es necesario considerar las tecnologas complementaras para reducir las emisiones de CO2.Tecnologas complementarias (C,C,S)Por el mtodo de separacin del CO2Pre combustin Post combustin Oxicombustin Por el tipo de confinamiento geolgico Yacimientos de crudo y gas Yacimientos profundos de carbono Formaciones y acuferos salinos

LaCentral trmica de Puentes de Garca Rodrguez, habitualmente conocida comoCentral trmica de As Pontes, es una central trmicaalimentada concarbnygas naturalque se encuentra situada en la localidad dePuentes de Garca Rodrguez, enLa Corua(Espaa), perteneciente a la empresaEndesa. Consta de unciclo convencionalde 1468MWde potencia y unciclo combinadode 800 MW.

La utilidad de los sistemas fotovoltaicos se est demostrando principalmente en sitios remotos, donde resulta difcil y costoso extender la red elctrica.

Electrificacin depueblosen reas remotas (Electrificacin rural). Instalaciones mdicas en reas rurales. Instalaciones de casa de campo. Sistemas de comunicaciones deemergencia. Sistemas de vigilancia.Sistemas para cargaracumuladoresdebarcos.Fuentes de energa para naves espaciales. Estaciones de deteccin ssmica

En Italia tienen 30 estaciones de deteccin ssmica equipadas cada unacon dos mdulos solares, dosreguladores de cargay dosbateras de gel.Elsistema energiza dos sensoresde deteccin ssmica,un radiopara la transmisinremota de datos yunmdempara la transmisin dealarmas.

Ventajas.En Mxico, la actual Ley de Servicio Elctrico permite que los particulares generen electricidad para su propio consumo.

No hay limitantes de almacenamiento, en el caso de CFE.

Presentan algunas ventajas para la compaa elctrica, como lo son: la nivelacin de carga al reducir la demanda pico, el soporte de voltaje y la disminucin de prdidas por transmisin y distribucin.Desventajas.Pueden producir distorsin armnica en el voltaje de lnea, incremento de la carga reactiva del alimentador, variaciones de voltaje e interferencia electromagntica.

Para evitar estos efectos indeseables, la energa inyectada a la red debe cumplir con estndares de calidad bien definidos.

Reglamentos de proteccin y seguridadSistemas fotovoltaicos interconectados a la red elctricaSe pueden agrupar en cuatro reas: sistemas residenciales, estaciones centrales, estaciones de apoyo a la red y sistemas integrados en edificios.

Residencias alimentados con sistemas FV e interconectados con la red elctricaEl lmite es 10 KW, para conexin con la red elctrica.CFE otorga un ao para recuperar la energa suministrada a la red.

Sistemas islas La diferencia de un sistema isla con un interconectado a la red es el banco de bateras.

Ventajas.- Sistemas 100% independientes.

No hay consumos excedentes.

Estaciones centralesSon plantas FV con capacidades entre 1 y 5 MW generalmente.

Un arreglo fotovoltaico de este tipo requiere de aproximadamente 7000 metros cuadrados de mdulos por cada MWp instalado.

Ejemplo.- La planta fotovoltaica mas grande del mundo se encuentra ubicada en Amareleja Portugal Tiene 46 MWp de potencia y producir anualmente 93 millones de kWh equivalentes al consumo elctrico de ms de 30000 hogares portugueses.Ocupa una superficie de 250 hectreas y consta de 2520 seguidores solares con 262080 mdulos fotovoltaicos.

ACCIONA pone en marcha la mayor planta fotovoltaica del mundo en Portugal, con una inversin total de 261 millones de euros

Evitar la emisin de 89383 toneladas anuales de CO2 en centrales de carbn.Estaciones de apoyo a la redLos sistemas FV tienen una funcin y localizacin especfica dentro del sistema de distribucin, caractersticas que les confieren ventajas estratgicas:

Posibilidad de posponer inversiones por incremento de capacidad de los sistemas de transmisin y distribucin.

Aumento de la vida til de las instalaciones existentes (lneas, transformadores, etctera).

Disminucin de las cadas de tensin por conduccin.

Disminucin de prdidas por transmisin y distribucin ya que parte de la energa se produce localmente.

Aumento de confiabilidad del alimentador al disminuir la probabilidad de no satisfacer la demanda pico.Beneficios de la Generacin Distribuida

Integracin en edificiosEstos sistemas se distinguen de los residenciales en que son tpicamente de mayor potencia y en que el arreglo fotovoltaico constituye una parte integral de la fachada del inmueble.

Ofrece una gran oportunidad de reduccin de costos, pues adems de evitarse inversiones de terreno y estructuras, los mdulos fotovoltaicos sustituyen a algunos materiales de construccin.

Por sus beneficios actualmente existen muchos sistemas de este tipo en operacin e instalndose en varios pases de Europa, lo mismo que en Japn y Estados Unidos.HOTEL TRES REYES. EJEMPLO DE INTEGRACIN ARQUITECTNICA FOTOVOLTAICA EN EL SECTOR HOTELERO ESPAOL

Evitarn la emisin de 1391 toneladas anuales de CO2.Promete no slo aportar un valor aadido esttico sino tambin, mejorar el aislamiento y el balance trmico, as como proteger al medio ambiente.

Sanyo Solar Ark. Arquitectura fotovoltaica enJapnEdifcio gigante forrado de 5.000 paneles fotovoltaicos, Produce 500.000 KWh al ao y tiene una potencia instalada de 630 KW de paneles fotovoltaicos. En su interior hay un museo sobre la energa solar.Programas de apoyoJapn.- En 1974 cre el proyecto Sunshine cuyo objetivo primordial era financiar el desarrollo de tecnologas para la explotacin de fuentes alternas de energa.

La mayora de sus programas estn enfocados prcticamente desde su inicio hacia los sistemas residenciales conectados a la red.

Ha emprendido programas mediante dos mecanismos principales:

El establecimiento de incentivos econmicos como la reduccin de impuestos a inversionistas. La aplicacin de subsidios del 50 y 66% para particulares e instituciones que deseen instalar sistemas fotovoltaicos.El establecimiento en 1993 de una tarifa de compra de energa FV por las compaas suministradoras (al mismo precio de venta).La revisin de polticas regulatorias que en 1990 redujo de manera substancial los requisitos legales para la instalacin de generadores fotovoltaicos.Conclusin sobre las aplicaciones FVEl costo de un sistema FV depende en gran medida del precio de las celdas fotovoltaicas, sin embargo ha venido disminuyendo en forma importante en los ltimos aos.

Se espera que en un futuro muy prximo se consoliden en el mercado tecnologas FV de menor costo que faciliten su introduccin comercial masiva.

Apunta la necesidad de establecer un marco regulatorio y tcnico normativo que facilite la introduccin ordenada de tales tecnologas, garantizando la seguridad de los sistemas y de los individuos que interactan con ellos, la calidad del servicio elctrico proporcionado y la estabilidad de la red elctrica.

La Ley Mexicana de Servicio Elctrico establece el marco jurdico para que los individuos y las personas morales puedan instalar sus propios generadores elctricos y producir electricidad para su consumo particular. A la vez, establece el derecho de los autogeneradores de interconectarse con la red elctrica nacional.

Impacto Ambiental.

La energa solar fotovoltaica es, al igual que el resto de energas renovables:

Inagotable.- Debido a que el elemento base para la fabricacin de las celdas fotovoltaicas (Silicio), es muy abundante, no siendo necesario explotar yacimientos de forma intensiva.

limpia.- No emite sustancias contaminantes al medio ambiente.

Impacto visual es reducido .- Al ser una energa fundamentalmente de mbito local, evita cables, postes, no se requieren grandes tendidos elctricos.

Prcticamente se produce la energa con ausencia total de ruidos.

Impacto ambiental

Impacto Socio-Econmico.

Aspectos econmicosAunque el costo de los sistemas FV no ha llegado a la madurez suficiente para competir en el mercado, si consideramos los siguientes aspectos, esta tecnologa estara muy cerca de ser econmicamente competitiva.

El valor de la energaEl valor de la capacidad de transmisinAhorro en PrdidasValor de la potencia reactivaConfiabilidadValor EcolgicoPoltica Tarifaria

CARACTERISTICAS SOCIO-ECONMICAS

Su instalacin es simple.Requiere poco mantenimiento.Tienen una vida larga (los paneles solares duran aproximadamente 30 aos).Resisten condiciones climticas extremas: granizo, viento,temperatura, humedad.No existe una dependencia de los pases productores de combustibles.Generalmente se utilizan en lugares de bajo consumo y en casas ubicadas en parajes rurales donde no llega la red elctrica general.Se puede vender los excedentes de electricidad a una compaa elctrica.Tolera aumentar la potencia mediante la incorporacin de nuevos mdulos fotovoltaicos.

Inconvenientes de los sistemas FVImpacto en elprocesode fabricacin de las placas.Necesidad de grandes extensiones de terreno (Impacto visual).

Barreras para su desarrolloDecarcteradministrativo y legislativo: Falta de normativa sobre la conexin a la red.De carcter inversor:Inversionesiniciales elevadas.De carcter tecnolgico: Necesidad de nuevos desarrollos tecnolgicos.De carcter social: Falta de informacin

En el Mundo.Bequerel estaba experimentando con una pila electroltica con electrodos de platino cuando comprob que la corriente suba en uno de los electrodos cuando este se expona al sol.

65La generacin de electricidad a partir de combustibles fsiles ha sido el proceso de generacin mas importante del siglo XX y se anticipa que seguir siendo dominante durante la mayor parte del siglo XXI.

En la dcada de los 90 y en los primeros aos del Siglo XXI las cldas fotovoltaicas han experimentado un continuo descenso en su coste junto con una ligera mejora de su eficiencia. En Alemania y Espaa las compaas de luz pagan el excedente de energa a un costo mayor al de venta.

Asociacin de la Industria Fotovoltaica EuropeaEn la actualidad (datos del 2010) el 80% del consumo energtico del mundo proviene de los combustibles fsiles (World Energy Outlook 2010). En el caso de la electricidad, el 60% se genera a partir de estos (World Energy Outlook), el 16% con energa nuclear y otro tanto con energa hidrulica.

Los combustibles fsiles junto con la energa nuclear, representan hoy en da las tecnologas capaces de cubrir significativamente la satisfaccin de la demanda energtica mundial. La Agencia Internacional de Energa (AIE)(World Energy Outlook 2010) prev que para el ao 2030, el porcentaje de electricidad generado con combustibles fsiles sea del 66% mostrando que no solo no disminuye el uso de esta fuente primaria, sino que aumenta ligeramente en este periodo de tiempo. En 2010 se duplico la produccin de Celdas fotovoltaicas, aunque sigue dominando el mercado el silicio cristalino, la produccin de celdas solares de pelculas delgadas se esta abriendo paso.Entre el 2004 y el 2009 la capacidad Fotovoltaica conectada a la red se ha incrementado en una tasa promedio anual del 60%.

Renewables 2011. Global Status Report.MercadoEl uso de combustleo para generacin de elctrica se ha ido reduciendo en el mundo, en la medida en que los precios de los petrolferos aumentan y las refineras se reconfiguran para extraer todos los ligeros posibles del crudo, dejando como residuos el coque de petrleo.MercadoEn cambio, el carbn y el gas natural aumentan su participacin porcentual en la generacin de energa elctrica.

Mercado

El mas abundante de combustibles:Es evidente que el combustible mas abundante es el carbn, para el cual hay una relacin, reservas/consumo de 133 aos y en el caso del gas natural y el petrleo, esta relacin es menor, 60 y 40 aos respectivamente, pero significativa.

Eficiencia porcentual de diferentes tipos de celdas solares.

Pronsticos mundiales por segmento del mercado.Pereda Soto, Isidro Elvis; CELDAS FOTOVOLTAICAS EN GENERACION DISTRIBUIDA ; Santiago de Chile, 2005. http://web.ing.puc.cl/~power/paperspdf/pereda.pdfEficiencia y precio de los materiales:

Eficiencia en dependencia de la eficiencia y el precio de los materiales. De I, II y III, generacin.

http://www.revista.unam.mx/vol.8/num12/art89/int89.htmPases con mayor produccin de combustibles:

Actualmente, la energa solar solo proporciona el 0.001% de la demanda energtica global. En otros trminos, toda la energa solar generada mundialmente apenas servira para alimentar la ciudad de Washington durante seis das al ao.

Segn la International Energy Agency, para el ao 2015 slo el 3,3% de la demanda total de energa del mundo ser provista por energa solar mediante celdas Fotovoltaicas.

Se podra igualar la totalidad de la produccin de energa elctrica de todo Estados Unidos nicamente con centrales que funcionen con celdas fotovoltaicas, y en un rea de solo 34000 km2,es decir, menos del 5% del territorio de Chile; es suficiente para alimentar energticamente a ms de 250 millones de personas que consumen aproximadamente el 23% de toda la energa elctrica producida en el mundo.

Si actualmente el kWh producido mediante energa solar cuesta entre 20 y 30 centavos de dlar, en el corto plazo debera bajar a un mnimo de 18 centavos de dlar, valor suficiente como para ser una alternativa concreta de uso. En el mediano plazo, este rango de valor debera bajar hasta fluctuar entre los 10 y los 20 centavos de dolar por kWh. Se espera que a largo plazo el valor de un kWh generado mediante celdas FV llegue a costar entre 8 y 15 centavos de dlar.Energa solar que podra ser aprovechada.

http://www.cec.uchile.cl/~arnudman/files/rendimiento.htmlCapacidad de produccin de energa solar en cada pas.

Los primeros seis puestos estn ocupados por: Alemania, Japn, Estados Unidos, India, China y Espaa.

http://eco.microsiervos.com/energia/energia-solar-mundo-mapping-worlds.html Yacimiento mas grande:Esta es la lista de pases por reservas probadas de petrleo. Al final del ao 2013, el pas con mayores reservas probadas de petrleo en el mundo era Venezuela.

Se consideran "reservas probadas" a las que es posible extraer de manera rentable con la tecnologa actual, teniendo en cuenta el precio del petrleo en 2013. Estas estimaciones se realizan a partir de anlisis geolgicos y de ingeniera, por lo que las cantidades fijadas gozan de un alto grado de confianza.

La huerta solar es la asociacin de varios inversionistas en paneles solares que forman una central generadora de energa compartiendo un mismo terreno y los diversos gastos. Normalmente se llevan a cabo en pases que subsidian las tarifas de venta de este tipo de energa. Este concepto ha animado a muchos inversionistas que han visto en ella una fuente de ingreso fija y fiable invirtindose importantes cantidades de dinero en la generacin elctrica solar.

Tecnologa: Solar fotovoltaica con seguimiento acimutal.Conexin a red: Completada en diciembre de 2008.Potencia: 45.78 MW.Produccin estimada: 93 GWh.Consumo equivalente en hogares: 30, 000.Superficie: 250 hectreas.Seguidores solares : 2, 520 ACCIONA Buskil k18.Superficie de un seguidor: 141 m2.Mdulos fotovoltaicos: 262, 080.Emisiones evitadas: 89, 383 ton. de CO2.Inversin: 261 millones de euros.

Amareleja, Portugal.Mxico.

Bequerel estaba experimentando con una pila electroltica con electrodos de platino cuando comprob que la corriente suba en uno de los electrodos cuando este se expona al sol.

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Energa Generada por Combustibles:Mxico es uno de los pocos pases en los que todava se utiliza combustleo para generar electricidad, de hecho, hasta fines del siglo XX, casi toda la generacin de termoelctrica se hacia con este combustible. Sin embargo, las ventajas tecnolgicas y econmicas de los ciclos combinados y los bajos preciso del gas natural a principios de este siglo, hicieron que este rebasara al combustleo como fuente primaria para la electricidad en 2004 (SENER).Generacin de energa a base combustibles fsiles:En 2009, en nmeros redondos, la generacin con gas fue de 80,000 GW-hr, mientras que la generacin con combustleo fue de 50,000 GW-hr (SENER). Esta tendencia preponderante del gas natural se acentu en 2010, ya que dados los precios de los petrolferos las centrales de combustleo se utilizaron para satisfacer los picos.

En Mxico hay un crecimiento gradual del mercado pero no al ritmo que est creciendo en otros lugares del mundo. Existen algunos programas gubernamentales que han permitido instalar sistemas fotovoltaicos en zonas rurales del pas.

Desafortunadamente, estos esfuerzos aislados, o programas fomentados por instituciones externas no han originado una poltica nacional que fomente el uso de los sistemas fotovoltaicos, en particular, y otras fuentes de energa en general.

Por ello, se espera que las leyes apoyen el uso de energas renovables. Para difundir y aumentar el uso de ellas en nuestro pas.

Primer sistema instalado con celdas y mdulos FV hechos en Mxico en el ao de 197789

Mercado Potencial en Mxico.

Ms de 6 000 000 de personas sin energa elctrica y sin posibilidades de tener este servicio. Si cada usuario pudiera instalar un sistema de slo 200 Wp, el mercado sera de mas 1.2 GWp.

La industria fotovoltaica para ser competitiva debe establecerse en Mxico en el corto plazo, pues de otra manera los niveles de inversin requeridos la harn menos factible. En slo 10 aos se requerirn inversiones de billones de dlares.http://www.anes.org/anes/formularios/RedFotovoltaica/frmRedFotovoltaica.php#De 1993 a 2003, la capacidad instalada de sistemas fotovoltaicos se increment de 7 a 15 MW, generando ms de 8,000 MWh/ao para electrificacin rural, bombeo de agua y refrigeracin.

Con una insolacin media de 5 kWh/m2 el potencial en Mxico es de los ms altos del mundo. Se espera tener instalados 25 MW con tecnologa fotovoltaica para 2013, y generar 14 GWh/ao.

Mdulos Fotovoltaicos.

Capacidad total instalada en 2009: 5,712 MWAislada en 2009: 0.758 MW, 13.28 %Conectada a la Red en 2009:4,954 MW, 86.72 %Acumulado hasta 2009: 25.12 MWHoras promedio de insolacin:5.2 h/daFactor de planta y horas sol promedio: 25 %

Disponibilidad de energa solar primaria = 1, 381 Petajoules.Generacin secundaria de electricidad = 0.0429 Petajoules.Uso final.Electrificacin rural, residencial,bombeo de agua,comercial, industrial. Sistemas aislados yconectados a la red.

Referencias Bibliogrficas:http://www.conuee.gob.mx/wb/CONAE/como_llegahttp://www.iie.org.mx/boletin042009/divulga.pdfhttp://www.fao.org/docrep/t2363s/t2363s0y.htmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Anexo:Pa%C3%ADses_por_reservas_probadas_de_petr%C3%B3leohttp://www.monografias.com/trabajos10/petro/petro.shtmlhttp://sener.gob.mx/res/PE_y_DT/pub/2012/BNE_2011.pdfhttp://www.sener.gob.mx/portal/Default.aspx?id=2623http://twenergy.com/energia-electricahttp://twenergy.com/a/la-instalacion-de-paneles-solares-en-casa-111http://www.energiafotovoltaica.ws/instalacion/