1. UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI)
INGENIERO INDUSTRIAL
PROYECTO FIN DE CARRERA
DISEÑO DE PLANTA SOLAR
FOTOVOLTAICA CON
CONEXIÓN A RED
AUTOR: RAFAEL LUNA SÁINZ
MADRID, Septiembre de 2007

2. ESTE PROYECTO CONTIENE LOS SIGUIENTES DOCUMENTOS
DOCUMENTO Nº1, MEMORIA
1.1 Memoria pág. 2 a 54 53 páginas
1.2 Cálculos pág. 55 a 67 13 páginas
1.3 Estudio Económico pág. 68 a 90 23 páginas
1.4 Impacto Ambiental pág. 91 a 95 5 páginas
1.5 Anejos pág. 96 a 97 2 páginas
DOCUMENTO Nº2, PLANOS
2.1 Lista de planos pág. 99 a 100 2 páginas
2.2 Planos pág. 101 a 101 1 páginas
DOCUMENTO Nº3, PLIEGO DE CONDICIONES
3.1 Generales y Económicas pág. 103 a 109 7 páginas
3.2 Técnicas y Particulares pág. 110 a 174 65 páginas
DOCUMENTO Nº4, PRESUPUESTO
4.1 Mediciones pág. 176 a 178 3 páginas
4.2 Precios Unitarios pág. 179 a -181 3 páginas
4.3 Sumas parciales pág. 182 a 184 3 páginas
4.4 Presupuesto General pág. 185 a -187 3 páginas

3. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 1
Rafael Luna Sainz
1. OBJETO DEL PROYECTO
El objeto del proyecto es el diseño de una planta solar fotovoltaica con
conexión a red de 117,216 kWp en la finca “El Yezgo”, situada en la
localidad de Aldea del Rey (Ciudad Real). Para la realización del proyecto se
han empleado 528 paneles de 222 vatios pico. Cada panel genera una
tensión en máxima potencia de 7,44 A, y una corriente en máxima potencia
de 7,44 A.
La finalidad de esta instalación es la incorporación a la red de toda la
energía eléctrica producida mediante la conexión del generador fotovoltaico
a la red de la compañía eléctrica distribuidora con la ayuda de un
transformador.
2. MOTIVACIÓN
Existen dos motivaciones fundamentales para la realización de este
proyecto:
2.1 ECOLÓGICA
La situación energética actual convierte a la tecnología solar fotovoltaica
en un medio ecológico de obtener energía limpia, contribuyendo a algo
de vital importancia como es reducir el consumo de energías
contaminantes sustituyéndolas por una fuente de energía limpia y
renovable.

4. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 2
Rafael Luna Sainz
2.2 ECONÓMICA
El atractivo económico de la producción de energía eléctrica de origen
fotovoltaico, debido a la singularidad jurídica y económica de la que
disfrutan este tipo de instalaciones.
Como ejemplo se destaca el Real Decreto 661/2007, que establece el
precio al que las compañías eléctricas están obligadas a comprar el kWh,
siendo este aproximadamente 5 veces superior al que la misma
compañía eléctrica vende al consumidor esa misma energía eléctrica.
3. REALIZACIÓN DEL PROYECTO
A la hora de realizar el proyecto de instalación de una planta fotovoltaica
deben seguirse los siguientes pasos:
3.1 ESTUDIO ECONÓMICO
El primer paso a realizar será analizar la viabilidad, rentabilidad y
fiabilidad de la inversión en energía fotovoltaica. Para realizar estos
estudios será necesario hacer una estimación de la energía generada y
del precio de venta a la compañía eléctrica correspondiente.
Una vez conocido el periodo de amortización de la inversión y el
beneficio que se espera obtener podrá tomarse la decisión de inversión
más oportuna. Como estimación lineal generalmente suele emplearse:

5. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 3
Rafael Luna Sainz
Planta de 100kWp = 600.000 € de coste = 60.000 € anuales de beneficio
Por tanto, en unos 10 años se amortiza la inversión inicial y los siguientes
15 como mínimo (periodo que garantiza el estado el precio de la
electricidad), se obtendrá beneficio neto incrementado anualmente por el
correspondiente IPC.
3.2 ESTUDIO DEL EMPLAZAMIENTO DISPONIBLE Y DEL
RECURSO SOLAR EN EL MISMO
El terreno debe estar libre de sombras y recibir una cantidad mínima de
radiación para hacer rentable la instalación.
3.3 MARCO JURÍDICO
Comprobar la viabilidad jurídica y reglamentación en la que se sustenta la
actividad, a nivel local, regional y nacional. Estudio de las ventajas de
financiación, ayudas y subvenciones.
3.4 DIMENSIONADO DE LA INSTALACIÓN
En base al recurso solar en el emplazamiento, la superficie y presupuesto
disponibles, las pretensiones de generación de energía del inversor/es,
etc., se realiza el dimensionado “básico” de la instalación:
Número de paneles y la potencia de los mismos así como tipo y potencia
del inversor o inversores.

6. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 1
Rafael Luna Sainz
1. AIM OF THE PROJECT
The aim of the project is to design a solar photovoltaic (PV) power plant with
a network connection of 117,216 kWp in the property “El Yezgo” located in
the municipality Aldea del Rey (Ciudad Real). To achieve this, 528 panels of
222 peak Watts have been used. Each panel generates a voltage in
maximum power of 7,44 A and a current in maximum power of 7,44 A.
The goal of this installation is to add the electric energy generated by the
photovoltaic panels to the network of the electric company that distributes the
energy using a power transformer.
2. MOTIVATION
There are two main reasons to execute this proyect:
2.1 ECOLOGIC
Taking into account the energy problem nowadays, by using solar
photovoltaic power technology we can create clean energy and reduce
the consumption of pollutant energies and replace them with a clean and
renewable energy source.

7. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 2
Rafael Luna Sainz
2.2 ECONOMIC
From the economic point of view, these type of electrical installations can
be very appealing as they benefit from unique economic and legal
framework.
For example, the Royal Decree Law 661/2007 establishes the price of
the kWh for the electric companies. The amount they have to pay for the
electricity generated by photovoltaic panels is aproximately five times
higher than the price the non PV customer pays for the same energy.
3. PROJECT MANAGEMENT
The steps to create a solar PV power installation are the following:
3.1 ECONOMIC STUDY
The first step is to analise the viability, profitability and reliability of the
investment in PV. To study these, there is a need to estimate the amount
of solar energy generated and the price the electric company has to pay
for the energy.
Once both the recovery time of the investment and the expected benefit
are known, an accurate decision on the most profitable type of investment
can be taken.

8. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 3
Rafael Luna Sainz
The most common lineal estimation is:
100kWp Plant = Costs 600.000€ = 60.000 € anual benefits
This means that, in aproximately 10 years, the initial investment will be
recovered and at least during the following 15 years (period in which the
electricity buying price is guaranteed by the governement), a net benefit is
guaranteed increased on a yearly basis by the CPI.
3.2 STUDY OF THE POSSIBLE LOCATION AND ITS SOLAR
RESOURCES
The ground must be in a location free from shadows and it must receive a
minimum quantity of radiation in order to make the installation profitable.
3.3 LEGAL FRAMEWORK
Verification of the legal viability and regulation of the activity, locally and
nationally. Study of the financing advantages, aids and funds.
3.4 INSTALLATION DIMENSIONING
Taking into account facts such as the location of the solar source, the
area, the budget or the expectations on the amount of energy that will be
generated, the basic dimensioning of the installation can be calculated:
Number and power of the panels and number, type, and power of the
inversor(s).

9. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 1
Rafael Luna Sainz
DOCUMENTO Nº1 MEMORIA
ÍNDICE GENERAL
1. MEMORIA DESCRIPTIVA ..............................................................2
2. CÁLCULOS.....................................................................................56
3. ESTUDIO ECONÓMICO.................................................................69
4. IMPACTO AMBIENTAL ..................................................................92
5. ANEJOS..........................................................................................97

10. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 2
Rafael Luna Sainz
1. MEMORIA DESCRIPTIVA

11. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 3
Rafael Luna Sainz
1. MEMORIA DESCRIPTIVA
ÍNDICE GENERAL
1.1. OBJETO DEL PROYECTO..........................................................6
1.2. DESTINATARIO DEL PROYECTO..............................................6
1.3. UBICACIÓN DEL PROYECTO ....................................................6
1.4. ANTECEDENTES ........................................................................6
1.5. ESTUDIOS PREVIOS..................................................................8
1.6. CONCLUSIONES Y RESULTADOS DEFINITIVOS ....................10
1.7. CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LA INSTALACIÓN.......12
1.8. ESPECIFICACIONES DE LOS PRINCIPALES EQUIPOS ..........15
1.8.1. MODULOS FOTOVOLTAICOS.........................................15
1.8.2. INVERSOR DE CONEXIÓN A RED SOLEIL 100KW .......20
1.8.2.1. INFORMACIÓN TÉCNICA DEL EQUIPO ...........24
1.8.3. ESTRUCTURA SOPORTE PARA 16 MÓDULOS ............25
1.8.4. CONTADOR BIDIRECCIONAL DE ENERGÍA..................27
1.8.4.1. CARACTERÍSTICAS...........................................27
1.8.5. CAJAS DE CONEXIÓN ....................................................29
1.8.5.1. CAJA DE CONEXIÓN DE PANELES (CP) .........29
1.8.5.2. CAJA PROTECCIÓN CONTRA SI Y ST CC
EN LA CASETA DEL INVERSOR (CC) ...........................30
1.8.5.3. CAJA DE PROT. CONTRA SI Y ST CC
EN LA CASETA DEL INVERSOR (CA)............................31

12. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 4
Rafael Luna Sainz
1.8.5.4. CAJA DE PROTECCIÓN PARA LA DIST.
DE EQUIPOS AUXILIARES DE LA CASETA (CD)..........31
1.8.6. ARMARIO DE MEDIDA ....................................................32
1.9. INSTALACIÓN ELÉCTRICA ........................................................33
1.9.1. INSTALACIÓN EN CORRIENTE CONTINUA...................33
1.9.1.1. CONEXIÓN ELÉCTRICA DE LOS MÓDULO .....33
1.9.1.2. CAJA DE CONEXIÓN EN CAMPO DE
PANELES (CP) ...................................................34
1.9.1.3. LINEA ELÉCTRICA (CP-CC) ..............................34
1.9.1.4 CAJA PROTECCIÓN CONTRA SI Y ST (CC) .....35
1.9.1.5. LINEA ELÉCTRICA (CC- INVERSOR)................35
1.9.1.6. PUESTA A TIERRA.............................................36
1.9.2. INSTALACIÓN EN CORRIENTE ALTERNA.....................36
1.9.2.1. LINEA ELÉCTRICA (INVERSOR-CA).................36
1.9.2.2. LINEA ELÉCTRICA (CA- APM)...........................36
1.9.2.3. ARMARIO DE PROT. Y MEDIDA (APM) ............37
1.9.2.4. INSTALACIÓN ELÉCTRICA EN EL INTERIOR
DE LA CASETA................................................................37
1.9.2.5. PUESTA A TIERRA.............................................37
1.9.3. RED DE TIERRA ..............................................................38
1.10. PROTECCIONES ......................................................................39
1.10.1. CONTACTOS DIRECTOS ..............................................39
1.10.2. CONTACTOS INDIRECTOS...........................................40
1.10.2.1. INSTALACIÓN EN CORRIENTE CONTINUA ...40

13. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 5
Rafael Luna Sainz
1.10.2.2. INSTALACIÓN EN CORRIENTE ALTERNA .....41
1.10.3. SOBREINTENSIDADES .................................................41
1.10.3.1. INSTALACIÓN EN CORRIENTE CONTINUA ...41
1.10.3.2. INSTALACIÓN EN CORRIENTE ALTERNA .....42
1.10.4. AISLAMIENTO GALVÁNICO ..........................................42
1.10.5. ARMÓNICOS Y COMP. ELECTROMAGNÉCTICA ........42
1.10.6. VARIACIONES DE TENSIÓN Y FREC. EB LA RED ......43
1.10.7. CONTRA FUNCIONAMIENTO EN ISLA.........................43
1.11. OBRA CIVIL ...............................................................................46
1.11.1. VALLADO PERIMETRAL................................................46
1.11.2. CIMENTACIÓN DE LA ESTRUCTURA ..........................46
1.11.3. CANALIZACIÓN MF -CASETAS INVERSOR .................47
1.11.4. CASETA DEL INVERSOR ..............................................47
1.11.5. CANALIZACIÓN CASETA INVERSOR - CT...................47
1.12. PRODUCCIÓN GENERADOR FOTOVOLTAICO......................48
1.12.1. GENERACIÓN DE ENERGÍA DE UNA CF.....................48
1.12.2. DATOS DE RADIACIÓN .................................................49
1.13. NORMATIVA..............................................................................50
1.14. VALOR TOTAL DE LA EJECUCIÓN DEL PROYECTO ............52
1.15. FECHA Y FIRMA .......................................................................52
1.16. BIBLIOGRAFÍA ..........................................................................53

14. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 6
Rafael Luna Sainz
1. MEMORIA DESCRIPTIVA
1.1 OBJETO DEL PROYECTO
El objeto del presente proyecto es especificar las condiciones técnicas,
constructivas y de seguridad de una instalación fotovoltaica de 100 kW,
cuyo fin es la generación de energía eléctrica en baja tensión.
1.2 DESTINATARIO DEL PROYECTO
El presente proyecto se destina a la empresa RALUNASOL S.A., con
domicilio social en la C/ Ínsula Barataria, 6 en Madrid capital.
1.3 UBICACIÓN DEL PROYECTO
La instalación se encuentra situada en la finca “El Yezgo”, perteneciente
al término municipal de Aldea del Rey (Ciudad Real).
1.4 ANTECEDENTES
Se pretende realizar una Instalación Fotovoltaica para generación de
energía eléctrica en una finca familiar, a partir de energía solar, en unos

15. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 7
Rafael Luna Sainz
terrenos improductivos sin vegetación, válidos por tanto para este
propósito.
La construcción y puesta en servicio de esta Instalación Fotovoltaica
queda justificada para posibilitar la consecución de dos objetivos de
interés general bien definidos:
Por un lado, fomentar la energía solar fotovoltaica como fuente
alternativa de producción de energía eléctrica a partir de una fuente de
energía renovable, y con ello contribuir a alcanzar el objetivo fijado en la
Ley 54/1997 de conseguir que en el año 2010 las fuentes de energía
renovable cubran, al menos, el 12% del total de la demanda energética
de España.
Por otro lado, disminuir la emisión de gases efecto invernadero en el
proceso de generación de energía eléctrica, de acuerdo con las
directrices establecidas en el protocolo de Kyoto.
Por las características técnicas de este tipo de instalaciones, sus efectos
tanto energéticos como ambientales son claramente favorables y se
pueden resumir, entre otros, en los siguientes:
Reducir del consumo de combustibles fósiles

16. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 8
Rafael Luna Sainz
Generar energía eléctrica, de forma limpia, sin producir emisiones de
gases tóxicos y sin originar vertidos, por lo que no contribuye al efecto
invernadero ni a la lluvia ácida
Evitar la emisión a la atmósfera de aproximadamente 1 kg de dióxido
de carbono por cada kWh de electricidad generada en instalaciones
fotovoltaicas, en sustitución de la que hubiese sido generada por una
central convencional
No afectar a las características de los terrenos ni a los acuíferos o
aguas superficiales donde se emplazan
No emitir ruidos en el proceso de generación
Además de los efectos favorables, arriba indicados, la Instalación
Fotovoltaica incorporará los elementos de seguridad y protección
requeridos por el Real Decreto 1663/2000, y demás reglamentación que
le sea de aplicación, para que su funcionamiento no provoque ni averías
en la red, ni disminuciones de las condiciones de seguridad ni
alteraciones superiores a las admitidas en la normativa, no provocando,
por tanto, incidencias negativas en el sistema.
1.5 ESTUDIOS PREVIOS
Con carácter previo a la realización de una planta fotovoltaica es
necesario realizar un estudio sobre la radiación solar recibida diaria,

17. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 9
Rafael Luna Sainz
semanal o mensualmente en el emplazamiento en el que se pretende
instalar la misma, estimando de este modo la viabilidad y rentabilidad del
proyecto.
Los datos correspondientes al emplazamiento seleccionado se muestran
a continuación la siguiente tabla:
Gd 30º Temp EP EP
MES PR €/mes
MJ/(m2día) medio ºC (KW/día) (KW/mes)
ene 8,63 7 0,78 219,9 6816,77 3002
feb 14,21 9 0,78 359,53 10066,78 4433
mar 14,85 12 0,77 371,41 11513,77 5070
abr 17,37 15 0,76 429,48 12884,39 5674
may 20,11 18 0,75 491,65 15241,03 6712
jun 21,51 23 0,74 515,67 15470,15 6813
jul 24,44 28 0,72 574,53 17810,32 7818
ago 23,55 27 0,72 555,74 17227,85 7556
sep 20,07 20 0,75 486,93 14607,82 6433
oct 14,15 17 0,75 347,17 10762,41 4740
nov 9,17 11 0,77 230,15 6904,39 3041
dic 6,63 8 0,78 168,3 5217,22 2298
Promedio 16,22 16 0,76 395,87 144.522,90 63.590,12
Siendo:
Gd (30º): valor medio mensual y anual de la irradiación diaria sobre el
plano del generador en kW/h/(m2día). Valor calculado por el Método
de Liu-Jordan

18. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 10
Rafael Luna Sainz
Temp. Media (ºC): valor medio mensual y anual de la temperatura en
el emplazamiento de la instalación
PR: Rendimiento energético de la instalación o “performance ratio”,
definido como la eficiencia de la instalación en condiciones reales de
trabajo, que tiene en cuenta la dependencia de la eficiencia con la
temperatura, la eficiencia del cableado, las pérdidas por dispersión de
parámetros y suciedad, las pérdidas por errores en el seguimiento del
punto de máxima potencia y la eficiencia energética del inversor
Ep: Energía producida esperable teniendo en cuenta los puntos
anteriores. Está expresada en kWh/día y kWh/mes.
1.6 CONCLUSIONES Y RESULTADOS DEFINITIVOS
Teniendo en cuenta la repercusión ecológica y económica obtenida en la
realización de la planta fotovoltaica, puede concluirse que esta supone un
negocio no sólo ecológicamente sino también económicamente atractivo.

19. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 11
Rafael Luna Sainz
En la siguiente gráfica puede apreciarse mediante un diagrama de barras
la energía producida mensualmente en el emplazamiento seleccionado:
EP (kw/MES)
18000
16000
14000
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic
EP (kw/MES)
Tal y como puede apreciarse en la tabla mostrada en el apartado
anterior, el emplazamiento seleccionado para ubicar la instalación genera
anualmente un total de unos 150.000 kWh.
Según el Real Decreto 661/2007 (Nueva metodología tarifaria del
régimen especial Sector Fotovoltaico), para una instalación de potencia
menor o igual a 100 kW, la tarifa regulada durante los primeros 25 años

20. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 12
Rafael Luna Sainz
es de 44,0381 c€/kWh. A partir de los primeros 25 años la tarifa
desciende a 35,2305 c€/kWh.
Conocida la estimación anual de producción (teniendo en cuenta datos
de radiación conservadores para evitar riesgos en la inversión) y
habiendo sido fijada la tarifa mediante Real Decreto durante 25 años, el
rendimiento económico anual obtenido durante dicho periodo es de
63.590 €.
1.7 CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LA
INSTALACIÓN
La instalación fotovoltaica proyectada transforma directamente la energía
solar en energía eléctrica mediante dispositivos denominados células
solares. La energía eléctrica generada es inyectada directamente a la
red eléctrica de la compañía distribuidora a través de los necesarios
elementos de transformación, protección y maniobra.
En un primer paso la energía procedente de la radiación solar es captada
y transformada en energía eléctrica en las citadas células, las cuales se
encuentran agrupadas, encapsuladas e interconectadas en bloques
denominados módulos o paneles fotovoltaicos.

21. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 13
Rafael Luna Sainz
Dichos módulos a su vez son montados sobre estructuras soporte
metálicas fijas y conectados eléctricamente entre sí, constituyendo el
conjunto el generador fotovoltaico.
La energía eléctrica producida es en forma de corriente continua en baja
tensión y se convierte en corriente alterna mediante un dispositivo
denominado inversor, a una tensión de 400 V.
El total de módulos / paneles de la Instalación fotovoltaica será de 528,
con una potencia unitaria de 222 Wp, configurando un campo fotovoltaico
de 117,216 kWp conectado a un inversor de 100 kW de potencia
nominal.
Finalmente y a la salida del inversor, en corriente alterna de 400 V, se
conecta los cuadros de protección y medida de la Instalación
Fotovoltaica.
El conjunto dispondrá de los necesarios elementos de protección que
garanticen en todo momento la seguridad de las personas y la calidad del
suministro eléctrico.

22. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 14
Rafael Luna Sainz
Características técnicas de la instalación:
TIPO DE MODULO: ATERSA A-222P
POTENCIA PICO DEL MÓDULO (Wp): 222
POTENCIA PICO DEL CAMPO 117,216
FOTOVOLTAICO (kWp):
Nº DE MODULOS TOTALES DEL 528
CAMPO:
Nº DE MODULOS EN SERIE POR 16
GRUPO:
Nº DE GRUPOS EN PARALELO: 33
MODELO DE INVERSOR: SOLEIL 100 kW
TIPO DE CONEXIÓN ELÉCTRICA TRIFÁSICA
(MONOFÁSICA / TRIFÁSICA):

23. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 15
Rafael Luna Sainz
1.8 ESPECIFICACIONES DE LOS PRINCIPALES
EQUIPOS
1.8.1 MODULOS FOTOVOLTAICOS
CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS
Los módulos de 60 células policristalinas permiten la construcción
de este tipo de módulos de alta potencia, lo que simplifica la
instalación de los sistemas de conexión a red y sistemas de bombeo
de agua directo. Estos módulos se agrupan en la gama de alta
potencia, y son ideales para cualquier aplicación que utilice el efecto
fotoeléctrico como fuente de energía limpia, debido a su mínima
polución química y nula contaminación acústica. Además, gracias a

24. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 16
Rafael Luna Sainz
su diseño, se pueden integrar con facilidad en prácticamente
cualquier instalación.
Cada módulo está formado por un cristal con alto nivel de
transmisividad. Cuenta con uno de los mejores encapsulantes
utilizados en la fabricación de los módulos, el etil-viniloacetato
modificado (EVA). La lámina posterior consta de varias capas, cada
una con una función específica, ya sea adhesión, aislamiento
eléctrico, o aislamiento frente a las inclemencias meteorológicas.
Además, el marco está fabricado con aluminio y cuenta con una
capa externa de pintura que provee al perfil de una resistencia
mucho mayor que el anodizado típico.
Todos los productos de ATERSA se fabrican bajo las estrictas
normas de calidad dictadas por la ISO 9001, certificado que posee
la compañía desde el año 1997. Esta serie de módulos cumple con
las directivas europeas 89/336/CEE, 73/23/CEE, con la EC 61215 y
Clase ll TÜV 700V . Entre otras pruebas, los módulos han sido
sometidos a 200 ciclos frío-calor de -40ºC a +85ºC, ensayos de
carga mecánica, así como pruebas de resistencia al granizo
consistentes en el impacto de una bola de 25,4 mm. de diámetro a
una velocidad de 82 Km/h, once veces sobre el módulo.

25. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 17
Rafael Luna Sainz
La caja de conexiones QUAD dispone de certificación TÜV Clase ll
1000V y grado de estanqueidad IP 54, que provee al sistema de un
buen aislamiento frente a la humedad e inclemencias
meteorológicas. La caja es capaz de albergar cables de conexión
con un diámetro exterior desde 4,5mm hasta 10mm.
Estos módulos van provistos de cables asimétricos en longitud, con
un diámetro de sección de cobre de 4mm, y con una bajísima
resistencia de contacto, todo ello destinado a conseguir las mínimas
pérdidas por caídas de tensión. Cumplen con todos los
requerimientos Clase II TÜV, tanto de flexibilidad, como de doble
aislamiento, o alta resistencia a los rayos UV. Todo esto los
convierte en cables idóneos para su uso en aplicaciones de
intemperie.
Las características principales del módulo fotovoltaico son las
siguientes:
Potencia máxima (+2%/-2%)........................... 222 Wp
Corriente en el punto de máx potencia............. 7,44 A
Tensión en el punto de máx potencia................ 29,84 V
Corriente de cortocircuito.................................. 7,96 A
Tensión de circuito abierto................................ 37,20 V

26. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 18
Rafael Luna Sainz
Medidas en las siguientes condiciones:
Temperatura de célula ……………………………25ºC
Radiación………………………………………….1000 W/m²
Espectro……………………………………………AM 1.5
Longitud: 1645 mm.
Anchura: 990 mm.
Espesor: 50 mm.
Peso: 23 Kg.
CURVAS ELÉCTRICAS

27. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 19
Rafael Luna Sainz
1.8.2 INVERSOR CONEXIÓN A RED SOLEIL 100 KW
La gama de inversores SOLEIL es la solución idónea para la
inyección directa de energía en la red eléctrica trifásica
convencional, producida por un generador fotovoltaico.
El inversor trifásico SOLEIL es un
equipo diseñado para inyectar la
energía producida por un
generador fotovoltaico en la red
eléctrica comercial. El SOLEIL
proporciona una solución
modular para sistemas de
conexión a red, y es adecuado
para su utilización en entornos
industriales gracias a su fiabilidad, robustez y alta calidad.
Su diseño permite utilizar un rango muy amplio de tensión de entrada
desde el campo fotovoltaico, lo que permite una gran flexibilidad de
configuración y posibilidades de ampliación en el futuro. A partir de la
potencia recibida del campo fotovoltaico, el punto de operación del
inversor es optimizado constantemente en relación a las condiciones de
radiación, las propias características del panel y la temperatura del
mismo, y las características propias del inversor.

28. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 20
Rafael Luna Sainz
La técnica de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT)
consigue que se maximice la potencia entregada a la red, además de la
recibida del campo fotovoltaico.
El equipo permite el funcionamiento tanto en modo automático como en
modo manual. En modo automático se realiza constantemente el
seguimiento del punto de máxima potencia de panel. En modo manual es
el usuario quien determina el punto de trabajo de panel, en el cual el
sistema trabajará de forma constante.
Debido a sus características de diseño, el inversor entrega una corriente
a la red eléctrica con una onda senoidal idéntica a la propia de la
compañía eléctrica suministradora, y con un factor de potencia muy
próxima a 1 en todas las condiciones de funcionamiento del equipo.
El SOLEIL está equipado con un transformador de aislamiento trifásico
de baja frecuencia que cumple con la norma CEI 11-20, lo cual quiere
decir que elimina la posibilidad de inyectar una componente de corriente
continua a la red eléctrica general cumpliendo, de esta forma, con la
normativa vigente en España.
Los parámetros operativos y las lecturas eléctricas pueden ser
monitorizadas localmente a través de un display de cristal líquido, o en
forma remota mediante un PC con un software específico. Estas

29. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 21
Rafael Luna Sainz
funciones se consiguen a través del sistema PWM (Pulse Width
Modulation). La electrónica de potencia está desarrollada por medio de
semiconductores tipo IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) y
multiprocesador de control lógico, gracias a los cuales es posible llevar a
cabo el proceso requerido en tiempo real.
Las operaciones de los subsistemas son coordinados mediante un
sistema supervisor que además controla la salida de visualización local,
las comunicaciones y la función de diagnóstico remoto.
FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO
Cuando el campo fotovoltaico recibe la radiación solar, genera una
energía que depende de la
Curva I-V de la célula
radiación recibida y la
Punto de
máxima potencia
P/I temperatura de las células
•• de los módulos
fotovoltaicos. Cuando al
generador fotovoltaico se le
conecta una carga, circulará
V una corriente, y en
Curva de potencia de la célula para
una carga determinada consecuencia, el voltaje de
las células disminuirá de

30. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 22
Rafael Luna Sainz
acuerdo a su curva de características I-V, dando a su vez una curva de
potencia.
La figura I-V representa la curva típica de potencia de una célula de silicio
cristalino cuando se le conecta una carga, las cuales son idénticas a las
curvas de un módulo fotovoltaico y por lo tanto del campo fotovoltaico
completo.
Hay sólo un punto que maximiza la potencia entregada por el sistema
(Punto de Máxima Potencia, MPPT), por lo tanto, si las características de
tensión y corriente de las células varían debido a cambios de temperatura
e irradiación, el equipo deberá modificar la resistencia para poder
alcanzar dicho punto óptimo.

31. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 23
Rafael Luna Sainz
1.8.2.1 INFORMACIÓN TÉCNICA DEL EQUIPO
MODELO 100kW
Especificaciones Eléctricas
1.-Conexión a la red
Potencia nominal de la instalación (KW ) 100
Conexión Trifásica y Neutro
2.-Generador Fotovoltaico (condiciones estándar 25ºC , 1000W/m2)
Potencia máxima paneles (KW) 125
Tensión máxima de entrada módulos (Vcc) 600 a 25ºC
Tensión mínima de arranque (V) 400
Tensión mínima durante funcionamiento (V) 330
Intensidad de Cortocircuito máxima, Isc (A) 300
Rango de potencia pico instalada recomendable
80 …125
(KWp)
Rizado de la tensión de entrada módulos (V) 3
3.-Inversor AC
Tensión de red nominal AC, Vn (V) 400
Corriente nominal (A) 145
Potencia AC, Pn (kW) 100
Tensión mínima de funcionamiento (V) 340
Tensión máxima de funcionamiento (V) 440
Frecuencia nominal de funcionamiento (Hz) 50
Margen de frecuencia admitido (Hz) +/- 1
Factor de potencia nominal 0.98 ... 1.00
Rango de tensión PMP (V) 330...600
Protección contra funcionamiento en isla SI
4.-Otros datos
Fusibles lado DC 4x 250A, 500ACV
Consumo aprox. en vacío (W) 8
Autoconsumo nocturno (W) 0
THD de la intensidad AC (%) 3
Control del sistema Analógico/Digital
Contactor electromecánico de desconexión Sí
Sistema de aislamiento Red/Panel Transformador
Rendimiento máximo 95
Protecciones de interface de comunicaciones Integradas
Marcado CE SI
Normativa 89/336/CEE, 93/68/CEE y 73/23/CEE
Especificaciones Físicas
Sistema de Refrigeración Convección Natural + Ventilación Forzada
Temperatura de Trabajo -5 / +40 ºC
Temperatura de almacenamiento -20ºC/+50ºC
Humedad Relativa Máxima <90%
Altura: 1400, Anchura: 1100, Profundidad:
Dimensiones (mm)
800
Peso (Kg) 700
Índice de protección IP21
Chapa de Aluminio pintada con resina
Material envolvente
EPOXI en caliente

32. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 24
Rafael Luna Sainz
1.8.3 ESTRUCTURA DE SOPORTE PAR A16
MÓDULO
Uno de los elementos más importantes en toda instalación
fotovoltaica para asegurar un completo aprovechamiento de la
radiación solar es la estructura soporte. Es la encargada en
sustentar los módulos solares y darle la inclinación más adecuada
en cada caso para optimizar el rendimiento energético.
Se construyen con perfiles
de acero galvanizado en
caliente y cumple las
normas UNE 37-501 y
UNE 37-508, con un
espesor mínimo de
revestimiento de 80 micras
de espesor de zinc para
asegura una protección
completa contra las inclemencias climatológicas y, por tanto, una
mayor duración y mantenimiento. Cumple con la normativa básica
de la edificación (NBE-AE-88) y dimensionado con la norma NBE-
EA-95, por lo que será capaz de soportar los módulos y las
sobrecargas de nieve y viento.

33. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 25
Rafael Luna Sainz
Esta estructura tiene una inclinación de óptima de 30º lo que permite
maximizar la producción anual para inyectar a la red eléctrica y será
fijada a las cimentaciones, mediante pernos químicos introducidos
en los taladros correspondientes.
La gama de estructuras de ATERSA ha sido diseñada para
garantizar su eficacia y duración, facilitar su transporte y
manipulación, y optimizar su integración en el medio, respondiendo
a los criterios marcados por la comisión de Medio Ambiente de la
Unión Europea.

34. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 26
Rafael Luna Sainz
1.8.4 CONTADOR BIDIRECCIONAL DE ENERGIA
El Modelo ORBITAX T3 es un Contador-Registrador integrado en un
solo equipo electrónico, con funciones de medida de energía
eléctrica y analizador de red, que cumple con todas las normativas
de la CEE y con las especificaciones impuestas para los
Registradores de Tipo 2 y Tipo 3.
El Contador realiza la medición de la energía en
cuatro cuadrantes pudiendo funcionar en modo
unidireccional o bidireccional. Para la medida de
la energía reactiva, efectúa la discriminación
entre capacitiva o inductiva.
El Contador dispone de emisores de pulsos y LED de calibración,
los cuales dan un pulso cada paso de energía medida. El valor de
los impulsos figura en la carátula de cada equipo en función del
modelo, y son fijados en fábrica. Estos pulsos son los que activan
los LED de calibración externos y los que salen por los remisores.
1.8.4.1 CARACTERÍSTICAS
Clase 1 Energía Activa y Clase 2 Energía Reactiva
Sistema Totalmente Electrónico

35. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 27
Rafael Luna Sainz
Medida de corriente directa o a través de secundario de
transformador de intensidad
Rango de medida: 5 (20) A a 10 (80) A
Leds de calibración de activa y reactiva
Cuatro remisores de impulsos (activa, dirección de activa,
reactiva, dirección de reactiva) según la norma SO
Dos relés de tarifa + un relé de taxímetro
Display LCD con dígitos de gran medida (12 mm.) y gran
contraste
Visualización de energías / máximas en 8 dígitos.
Programables de 1 a 3
Registros de energías Totales y de 12 Meses / Periodos,
con indicación de fecha / hora de cierre
Registros de Máximas para los 12 Meses / Periodos, con
indicación de fecha / hora y tarifa aplicada
Registro de los últimos 10 cortes de alimentación
(mayores de 0,5 segundos)
Cierres de periodos en modo automático ó manual
Canal de comunicaciones ópticas según norma IEC61107
Canal de comunicaciones optoaislado, seleccionable
entre RS232 ó RS485
Analizador de redes incorporado
Cumple con la norma de comunicación IEC 870-5-102

36. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 28
Rafael Luna Sainz
1.8.5 CAJAS DE CONEXIÓN
1.8.5.1 CAJA DE CONEXIÓN DE PANELES (CP)
Existen cuatro cajas de conexión en campo de paneles . De
estas cuatro cajas a tres llegan 8 series de módulos mientras
que a la caja restante llegan 9 series. Hay, por lo tanto, dos
tipos de cajas cuyos componentes se definen a continuación:
Cajas de conexión a las que llegan 8 series de módulos
Caja plástica con grado de protección IP66, con placa de
montaje aislante, resistente al impacto, al calor intenso y
al fuego, dispone de doble aislamiento y cumple con la
norma IEC60670
8 seccionadores fusibles de 10 A, uno por grupo
Seccionador fusible de 125 A para la salida
Barras de distribución de 125 A con protección aislante
en cada barra
Varistores de protección contra sobretensiones entre
positivo y tierra, negativo y tierra y positivo y negativo
Cajas de conexión a las que llegan 9 series de módulos
Caja plástica con grado de protección IP66, con placa de
montaje aislante, resistente al impacto, al calor intenso y

37. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 29
Rafael Luna Sainz
al fuego, dispone de doble aislamiento y cumple con la
norma IEC60670
9 seccionadores fusibles de 10 A, uno por grupo
Seccionador fusible de 125 A para la salida
Barras de distribución de 125 A con protección aislante
en cada barra
Varistores de protección contra sobretensiones entre
positivo y tierra, negativo y tierra y positivo y negativo
1.8.5.2 CAJA DE PROTECCIÓN CONTRA
SOBREINTENSIDADES Y SOBRETEN-
SIONES C.C. EN LA CASETA DEL
INVERSOR (CC)
Compuesta por:
Caja plástica con grado de protección IP55 con placa de
montaje, resistente al impacto, al calor intenso y al fuego,
dispone de doble aislamiento y cumple con la norma
IEC60670
Embarrado
1 seccionador fusible de 400 A
Descargador contra sobretensiones modelo DEHN DG Y
PV 1000

38. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 30
Rafael Luna Sainz
1.8.5.3 CAJA DE PROTECCIÓN CONTRA
SOBREINTENSIDADES Y SOBRETEN-
SIONES C.A. EN LA CASETA DEL
INVERSOR (CA)
Compuesta por:
Caja plástica con placa de montaje, resistente al impacto,
al calor intenso y al fuego, dispone de doble aislamiento y
cumple con la norma IEC60670
Embarrado
3 seccionadores fusibles de 250 A
Descargador DEHNguard TT 230 400
1 seccionadores fusible de 40 A para alimentación a la
caja de equipos auxiliares
1.8.5.4 CAJA DE PROTECCIÓN PARA LA
DISTRIBUCIÓN DE EQUIPOS
AUXILIARES DE LA CASETA (CD)
Esta caja es para la distribución en C.A. 230 V, de los
equipos auxiliares (iluminación, alumbrado de emergencia,
extractor, toma de corriente) esta compuesta por:

39. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 31
Rafael Luna Sainz
Caja plástica con carril DIN, resistente al impacto, dispone
de doble aislamiento y cumple con la norma IEC60670
Diferencial 40 A, 30 mA (cargas de la caseta)
Magnetotérmico clase C de 20 A, 6 kA (toma de corriente)
Magnetotérmico clase C de 20 A, 6 kA (extractor)
Magnetotérmico clase C de 10 A, 6 KA (alumbrado)
Magnetotérmico clase C de 10 A, 6 KA (alumbrado de
emergencia)
Magnetotérmico clase C de 10 A, 6 KA (Sistema de
adquisición de datos)
Termostato para encendido del extractor
1.8.6 ARMARIO DE MEDIDA
Compuesto por:
Armario de poliéster prensado en caliente reforzado con fibra de
vidrio según normativa de Iberdrola. Dispone de una placa base
de montaje de los equipos a montar, con velo protector y
ventanilla para accionamiento del magnetotérmico y diferencial
Interruptor automático magnetotérmico de 250 A, 36 kA.
Diferencial 250 A, 300 mA selectivo
Contador Bidireccional Orbis modelo ORBITAX T3
Transformadores de intensidad para la medida de Energía
3 Fusibles de 250 A

40. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 32
Rafael Luna Sainz
1.9 INSTALACIÓN ELÉCTRICA
1.9.1 INSTALACIÓN EN CORRIENTE CONTINUA
1.9.1.1 CONEXIÓN ELECTRICA DE LOS
MÓDULOS
Los módulos fotovoltaicos, se conectarán entre sí formando
grupos de 16 módulos en serie, para conseguir la tensión de
trabajo en CC del inversor (máx. tensión en el punto de
máxima potencia 477,44 V, máx. tensión en circuito abierto
del campo de paneles 595,2 V), se realiza mediante conector
rápido intemperie y con cable de 1 x 4 mm² RV-K 0,6-1kV.
Los cables se fijarán mediante bridas plásticas de intemperie.
Desde cada grupo hasta su caja de conexiones (CPP) se
utiliza igualmente cable de 1 x 4 mm² RV-K 0,6-1 kV. En
aquellos grupos situados en la misma fila que la caja de
conexión, estos cables irán sobre las correas de la estructura,
mientras que en los grupos que están en diferentes filas los
cables irán enterrados bajo tubo corrugado.

41. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 33
Rafael Luna Sainz
1.9.1.2 CAJA DE CONEXIÓN EN CAMPO DE
PANELES (CP)
En la Instalación Fotovoltaica disponemos de 4 cajas de
conexiones en campo de paneles, de las cuales 3 de ellas
reunifican 8 grupos y 1 de ellas 9 grupos, haciendo un total
de los 33 grupos que tiene la instalación.
CP1, reunifica los grupos 1 al 8
CP2, reunifica los grupos 9 al 16
CP3, reunifica los grupos 17 al 24
CCP4, reunifica los grupos 25 al 33
En cada caja se juntan todos los grupos en un embarrado y
salimos con un único cable, protegido con un fusible de 125
A. Como protección contra sobretensiones se instalan un
descargador de sobretensión entre positivo y tierra, entre
negativo y tierra y entre positivo y negativo.
1.9.1.3 LINEA ELÉCTRICA (CP – CC)
Las líneas Eléctricas desde las Cajas de conexiones en
campo de paneles hasta la Caja de Protección Contra
Sobreintensidades y Sobretensiones en la caseta del inversor
irán por las correas de la estructura hasta el final de las filas
donde se introducirán en las arquetas y a partir de aquí irán

42. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 34
Rafael Luna Sainz
enterradas bajo tubo corrugado hasta la caseta de
inversores. El conductor será del tipo RV-K 0,6/1 Kv de:
Caja 1 Línea 1 1 x 50 mm²
Caja 2 Línea 2 1 x 25 mm²
Caja 3 Línea 3 1 x 25 mm²
Caja 4 Línea 4 1 x 50 mm²
1.9.1.4 CAJA PROTECCIÓN CONTRA
SOBREINTENSIDADES Y SOBRETEN-
SIONES (CC)
La caja sirve para la reunificación de las cuatro líneas que
llegan del campo de paneles y para evitar las sobretensiones
por descargas atmosféricas que se puedan producir en éstas.
También se ha instalado un seccionador fusible de 400 A a
modo de protección y para facilitar el mantenimiento del
inversor y campo de paneles
1.9.1.5 LINEA ELECTRICA (CC – INVERSOR)
Está realizada dentro de la caseta del inversor y sale de la
caja hasta el inversor protegida mediante canaleta, el

43. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 35
Rafael Luna Sainz
cableado esta realizado con conductor 1 x 95 mm² RV-K 0,6-
1 kV.
1.9.1.6 PUESTA A TIERRA
Las estructuras metálicas y el inversor así como los armarios
con protecciones contra sobretensiones están unidos a picas
de tierra.
1.9.2 INSTALACIÓN EN CORRIENTE ALTERNA
(BAJA TENSIÓN)
1.9.2.1 LINEA ELÉCTRICA (INVERSOR – CA)
Une el inversor con la caja de protección contra
sobreintensidades y sobretensiones, la línea está realizada
con cable 3 x 70 mm² + 1 x 35 mm² RV-K 0,6-1 kV. Esta
línea está protegida mediante canaleta.
1.9.2.2 LINEA ELÉCTRICA (CA – APM)
La línea eléctrica desde la Caja de Protección Contra
Sobreintensidades y Sobretensiones en la caseta del inversor
hasta la caseta de contadores está enterrada bajo tubo

44. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 36
Rafael Luna Sainz
corrugado y utiliza con cable 3 x 70 mm² + 1 x 35 mm² RV-K
0,6-1 kV.
1.9.2.3 ARMARIO DE PROTECCIÓN Y MEDIDA
(APM)
Desde la red eléctrica el armario incorpora un fusible de 250
A, un contador bidireccional con bobinas de medida, un
magnetotérmico de 250 A 36 kA y un diferencial de 300 mA
de sensibilidad.
1.9.2.4 INSTALACIÓN ELÉCTRICA EN EL
INTERIOR DE LA CASETA
En el interior de la caseta y para dar servicio a los diferentes
equipos auxiliares, se ha colocado una caja con protección
contra sobreintensidades y contactos indirectos, para
alimentar el extractor, el alumbrado de la caseta, el
alumbrado de emergencia, y una toma de corriente.
1.9.2.5 PUESTA A TIERRA
El inversor así como los armarios con protecciones contra
sobretensiones están unidos a la red de tierra de la
instalación.

45. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 37
Rafael Luna Sainz
1.9.3 RED DE TIERRA
La puesta o conexión a tierra es la unión eléctrica directa, sin
fusibles ni protección alguna, de una parte del circuito eléctrico o de
una parte conductora no perteneciente al mismo mediante una toma
de tierra con un electrodo enterrado en el suelo.
Mediante la instalación de puesta a tierra se deberá conseguir que
permita el paso a tierra de las corrientes de defecto o las de
descarga de origen atmosférico.
El valor de la resistencia de puesta a tierra está pensado con las
normas de protección y de funcionamiento de la instalación,
teniendo en cuenta los requisitos generales indicados en la ICT-BT-
24.
Las corrientes de defecto a tierra y las corrientes de fuga pueden
circular sin peligro.
La solidez o la protección mecánica está asegurada con
independencia de las condiciones de influencias externas.
Se contempla los posibles riesgos debidos a electrolisis que
pudieran afectar a otras partes metálicas.

46. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 38
Rafael Luna Sainz
Alrededor de la caseta de los inversores colocaremos un cable
desnudo de cobre de 1 x 35 mm², además de poner cuatro picas
verticales de tierras en las esquinas de la caseta , donde daremos
tierra al inversor.
El generador fotovoltaico se conectará en modo flotante,
proporcionando los niveles de protección adecuados frente a los
contactos directos e indirectos, siempre que no ocurra un defecto a
masa o a tierra. En este caso se genera una situación de riesgo
potencial, que se soluciona mediante:
Aislamiento clase II de los módulos fotovoltaicos, cables y cajas
de conexión
Puesta a tierra mediante una pica de 1 m de cada una de las
estructuras y de las cajas de conexión en campo de paneles
1.10 PROTECCIONES
1.10.1 CONTACTOS DIRECTOS
Tanto en el lado de continua como en el de alterna no hay acceso
directo a las conexiones:

47. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 39
Rafael Luna Sainz
Módulos fotovoltaicos: Bornas de conexión en el interior de las
cajas, con la tapa atornillada y prensaestopas en la entrada de
cables, conexión entre módulos mediante conectores rápidos
con protección de los contactos
Cajas de conexión con doble aislamiento en el campo de
paneles: Bornas en el interior de la caja con la tapa atornillada y
prensaestopas en la entrada de cables y racores para los tubos
Cajas de conexión en la caseta de doble aislamiento
Armario de contadores de doble aislamiento
Inversor : Bornas de conexión interiores
Cables de doble aislamiento 0,6 / 1 kV
Gran parte de la instalación enterrada bajo tubo
Instalación vallada para evitar la entrada de personas no
autorizadas
1.10.2 CONTACTOS INDIRECTOS
1.10.2.1 INSTALACIÓN EN CORRIENTE CONTI-
NUA
Sistema aislado de tierra , ni el positivo ni el negativo
están referenciados a tierra
Cajas de doble aislamiento
Cableado de 0,6 / 1 kV

48. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 40
Rafael Luna Sainz
Detector de fallo de aislamiento con parada del inversor
Red de tierra con resistencia inferior a 7,5 Ω
Estructuras soporte de los módulos fotovoltaicos y
carcasa del inversor conectados a tierra
1.10.2.2 INSTALACIÓN EN CORRIENTE
ALTERNA
Diferencial general de la instalación con sensibilidad de
300 mA.
Diferencial de 30 mA, para la instalación eléctrica de
servicios en la caseta del inversor
1.10.3 SOBREINTENSIDADES
1.10.3.1 INSTALACIÓN EN CORRIENTE
CONTINUA
Línea de cada grupo protegida mediante fusible de 10 A
Línea desde la caja de conexión en campo de paneles
hasta la caja de protección contra sobretensiones y
sobreintensidades en la caseta del inversor protegida
mediante fusible de 125 A

49. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 41
Rafael Luna Sainz
Línea desde la caja de protección contra sobretensiones y
sobreintensidades en la caseta del inversor hasta el
inversor protegida mediante fusible de 400 A
1.10.3.2 INSTALACIÓN EN CORRIENTE ALTER-
NA
Magnetotérmico de 250 A en el inversor
Fusible de 250 A en la salida del inversor
Magnetotérmico de 250 A en el armario de protección y
medida
Fusible de 250 A de salida al cuadro de baja en el centro
de transformación
1.10.4 AISLAMIENTO GALVÁNICO
Separación de la instalación fotovoltaica y la red de distribución
mediante transformador (UNE 60742), integrado en el inversor.
1.10.5 ARMÓNICOS Y COMPATIBILIDAD ELECTRO-
MAGNÉTICA
Armónicos y compatibilidad electromagnética según lo dispuesto en
el Real Decreto 1663/2000 y R.E.B.T ITC-BT 40.

50. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 42
Rafael Luna Sainz
1.10.6 VARIACIONES DE TENSIÓN Y FRECUENCIA
EN LA RED
Todos los inversores realizan de forma automática, mediante un
relé, la desconexión y conexión de la instalación en caso de pérdida
de tensión o frecuencia de la red mediante un programa de
“software” valores según Real Decreto 1663/2000, no pudiendo ser
modificados por el usuario
MÍNIMA Y MÁXIMA TENSIÓN: Por software en el inversor entre
360 V y 460 V con reconexión automática
.MÍNIMA Y MÁXIMA FRECUENCIA: Por software en el inversor
entre 49,5 Hz y 50,5 Hz con reconexión automática
1.10.7 CONTRA FUNCIONAMIENTO EN ISLA
La potencia que suministra un inversor fotovoltaico de conexión a
red, se puede resumir con la fórmula:
SF = PF + QF , pero el factor de potencia con el que trabajan es muy
próximo a 1 (0,98 ----- 1), con lo cual se nos queda que SF = PF . Por
otro lado las cargas que tenemos en una red responden a:

51. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 43
Rafael Luna Sainz
SR = PR + QR = (V2 / R) + V2/ ωL – V2 / (1/ ωC). En estas condiciones
ante un fallo de red tenemos que:
Si la potencia consumida es menor de la generada por el
sistema fotovoltaico, la tensión variará subiendo y nos saldremos
del rango 460 V con lo que el inversor se parará
Si la potencia consumida es mayor de la generada, tendremos
una caída de tensión y nos saldremos del rango 360 V con lo
que el inversor se parará
Si la potencia generada es igual a la consumida y esta fuera una
carga con componente inductiva ó capacitaba (cosa habitual en
una red), tendríamos V2/ ωL = V2 / (1/ ωC) con un aumento
de frecuencia con carga inductiva (saliéndose del margen de
50,5 Hz) ó una reducción de frecuencia con carga capacitiva
(saliéndose del margen 49,5 Hz) con lo cual el inversor se
pararía
Si la potencia generada es igual a la consumida y esta fuera una
carga resistiva pura (cosa muy poco probable en una red), hay
un desplazamiento en la frecuencia por circuitería interna del
inversor que lo hace parar, al salirse del rango de frecuencia
(entre 50´5 Hz y 49´5 Hz), ya que el inversor tiene un filtro que
hace que la fase este un poquito corrida en la lectura
(microsegundo por ciclo), suficiente como para al encontrarse
con una carga resistiva se salga de frecuencia. Además de lo

52. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 44
Rafael Luna Sainz
anterior, es imposible, que la radiación solar y el consumo se
mantengan estables y que si uno varia el otro también lo haga, y
si coincidiese, el tiempo que podrían estar es "ínfimo". De todas
formas salvo en simulaciones en un laboratorio, este caso en
una red es prácticamente despreciable y lo normal es que el
inversor no tuviese en consideración este caso, pero aún así, los
inversores incorporan una protección para minimizar más el caso
Algunos estudios han demostrado de forma teórica, la
dependencia de esta probabilidad, relacionando la potencia
fotovoltaica generada y la potencia demandada por la red,
sacando como conclusión, que el modo isla es prácticamente
imposible para conexiones fotovoltaicas inyectando el 30 % de la
demanda de la red. El IEA PVPS Task V realizo un estudio en
Holanda midiendo la carga de consumo y generación fotovoltaica
de 7 redes diferentes que contenían entre 7 y 246 hogares,
simultáneamente registró el número de veces en las que la
potencia generada y consumida se igualaban durante al menos
un segundo, relacionando este número con la densidad de
conexiones fotovoltaicas en esa línea. Para altas densidades,
donde es mayor que se de esta situación, el rango de
probabilidad se situó entre 10-6 y 10-4, si se tiene en cuenta que
la probabilidad de corte de red es del orden de 10-6, la
probabilidad de trabajar en modo isla es del orden de unos 10-11

53. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 45
Rafael Luna Sainz
y 10-9. El estudio concluye diciendo que “la probabilidad de
encontrar una isla es virtualmente cero”.
1.11 OBRA CIVIL
La obra civil para la implantación de la central se limita a
Vallado perimetral
Cimentación de la estructura
Canalización eléctrica
Caseta del inversor
1.11.1 VALLADO PERIMETRAL
Se colocará un vallado alrededor de cada una de las dos zonas en
las que está divida la central fotovoltaica. Este vallado tendrá una
altura de 2,25 m.
1.11.2 CIMENTACIÓN DE LA ESTRUCTURA
Para realizar la cimentación de los apoyos de la estructura se
realizarán tres zapatas con hormigón armada con unas dimensiones
de 2400 mm x 470 mm x 500 mm que irán directamente apoyadas
en el suelo

54. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 46
Rafael Luna Sainz
1.11.3 CANALIZACIÓN ELÉCTRICA MÓDULOS
FOTOVOLTAICOS – CASETA INVERSOR
Se ha realizado una zanja con una profundidad de 0,8 m y una
anchura no inferior a 0,4 m para albergar el tubo (max 160 mm) y el
cable desnudo de la toma de tierra. La zanja llega hasta la caseta
del inversor. El relleno se realiza con la misma tierra.
1.11.4 CASETA DEL INVERSOR
La caseta del inversor es prefabricada con envolvente de hormigón
armado vibrado, compuesta de 2 partes: una que aglutina el fondo y
las paredes que incorpora las puertas y rejillas de ventilación natural
y otra que constituye el techo.
El acabado estándar de la caseta se realiza con pintura acrílica
rugosa
1.11.5 CANALIZACIÓN ELÉCTRICA CASETA
INVERSOR - CENTRO DE TRANSFORMACIÓN
Realizada en una zanja con una profundidad de 0,8 m y una
anchura no inferior a 0,4 m para albergar el tubo (max 110 mm). El
relleno se realiza con la misma tierra

55. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 47
Rafael Luna Sainz
1.12 PRODUCCIÓN GENERADOR FOTOVOLTAICO
1.12.1 GENERACIÓN DE ENERGÍA DE UNA CENTRAL
FOTOVOLTAICA
Para realizar el estudio de la energía real que puede generar una
central fotovoltaica y tras el análisis de otros sistemas semejantes,
se observa que se producen una serie de pérdidas en la instalación,
desde que incide el sol en el panel, hasta que esta energía es
inyectada a la red eléctrica que hacen que disminuya el rendimiento.
Algunos de los factores que influyen en esta perdida son:
Al conformar el panel fotovoltaico y conectar las series de los
módulos. La curva I-V de cada módulo es diferente y al ponerlos
en serie, la potencia de esa rama estará dominada por el peor
módulo
Temperatura del módulo: Cuando aumenta la temperatura de un
módulo, la potencia que da de salida se ve reducida y puede ser
de gran importancia si en el diseño no se prevé una buena
aireación y por tanto refrigeración del módulo
La suciedad que se acumula en el frontal de los módulos es
determinante para el rendimiento del módulo y es un factor que
dependerá en gran medida del mantenimiento de la instalación
Dispersión, reflexión: Los módulos tienen una inclinación fija y
los rayos solares inciden sobre ellos con un ángulo que es

56. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 48
Rafael Luna Sainz
variable a lo largo del año, por lo que cuanto menor sea el
ángulo de incidencia con respecto al plano del módulo las
perdidas serán mayores
Las líneas eléctricas y protecciones que se instalan, así como
cualquier conexión que se realice, supone unas pérdidas en el
sistema que dependerán del diseño de la instalación
En el inversor se producen unas pérdidas internas debidas a las
protecciones, consumo del circuito de control, etapas de
potencia, transformador de aislamiento galvánico, etc...,por lo
que no puede transmitir toda la energía que le llega del campo
de paneles
Red eléctrica, cortes de suministro y condiciones que hacen que
el inversor no inyecte energía a la red
Los motivos mencionados anteriormente, son los que nos hace
estimar aproximadamente un rendimiento entre el 70 % y el 80
%. Este valor, puede ser mayor ó menor según el diseño de la
instalación, situación de la misma, mantenimiento y cortes y
problemas de red que puedan existir
1.12.2 DATOS DE RADIACIÓN
Los datos de radiación están tomados del libro cuyo título es
“RADIACIÓN SOLAR SOBRE SUPERFICIES INCLINADAS”,
editado por el Ministerio de Industria.

57. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 49
Rafael Luna Sainz
Los datos recogidos han sido obtenidos en parte a través de las
medidas de radiación realizadas por el Servicio Meteorológico
Nacional y utilizando las correlaciones de Liu and Jordan para el
paso de la radiación horizontal a la inclinada. El resto de los datos
se han obtenido de las medidas de insolación realizadas por el
mismo Servicio Meteorológico.
La unidad energética en las que están expresados los datos es en el
sistema internacional en kJ/m2.
En el cálculo de la energía generada trabajaremos en kWh/m2.
La conversión de unas unidades a otras es 1 kWh = 3,6 MJ
1.13 NORMATIVA APLICABLE
La reglamentación específica más significativa que afecta a este tipo de
plantas fotovoltaicas es la siguiente:
Reglamento electrotécnico de baja tensión (R.E.B.T.) según el RD
842/2002

58. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 50
Rafael Luna Sainz
Real decreto 1663/2000 de 29 de septiembre, sobre conexión de
instalaciones fotovoltaicas a la red de baja tensión
Normas UNE de obligatorio cumplimiento publicadas por el instituto
de Racionalización y Normalización
Norma básica de la edificación NBE
Real decreto 436/2004 de 12 de marzo por el que se establece la
metodología para la actualización y sistematización del régimen
jurídico y económico de la actividad de producción de energía
eléctrica en régimen especial
Normas de la Empresa Suministradora de energía eléctrica sobre la
construcción y montaje de acometidas, líneas repartidoras,
instalaciones de contadores y derivaciones individuales, señalando en
ellas las condiciones técnicas de carácter concreto que sean precisas
para conseguir mayor homogeneidad en las redes de distribución
El Real Decreto 1627/1997 de 24 de Octubre sobre disposiciones
mínimas en materia de seguridad y salud en Obras de Construcción
Ley 31/95 de Prevención de Riesgos Laborales
Ley 54/97 del Sector Eléctrico
Real Decreto 1955/2000 por el que se regulan las actividades de
transporte, distribución, comercialización, suministro y procedimientos
de autorización de instalaciones de energía eléctrica
Reglamento sobre Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de
Transformación

59. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 51
Rafael Luna Sainz
Pliego de Condiciones Técnicas de Instalaciones Conectadas a Red,
establecidos por el IDAE (PCT – C – Octubre 2002)
Normativa Municipal, Provincial y Autonómica que le sea de
aplicación
1.14 VALOR TOTAL DE LA EJECUCIÓN DEL PROYECTO
El valor total de la ejecución del proyecto de diseño de plantas solar
fotovoltaico con conexión a red de 100 KWp asciende a 738.356 €.
1.15 FECHA DE EMISIÓN Y FIRMA
En Madrid a cinco de septiembre de 2007,
RAFAEL LUNA SAINZ

60. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 52
Rafael Luna Sainz
1.16 BIBLIOGRAFÍA
[LORE94] Lorenzo, E., “Electricidad solar: Ingeniería de los
Sistemas Fotovoltaicos”, Universidad Politécnica de Madrid, Madrid 1994.
[FRAN95] Francisco, Adolfo de., M. Castillo, “Energía solar: Diseño
y dimensionamiento de las instalaciones”, Publicaciones del Monte de
Piedad y Caja de Ahorros de Córdoba, Córdoba 1995.
[CENS93] CENSOLAR, Centro de Estudios de la Electricidad Solar,
“Valores medios de irradiación sobre superficie horizontal”, Publicaciones
del Centro de Estudios de la Electricidad Solar, Sevilla 1993.
[MIIE01] Ministerio de Industria y Energía, “Radiación solar sobre
superficies inclinadas”, Centro de Estudios de la Energía , Madrid 2001.
[IEA 97] International Energy Agency, “Proceedings: Experiences
and perspectives of large scale PV plants”, Iberdrola, Madrid, Diciembre
1997.
[ALCO97] Alcor, E., “Instalaciones Solares Fotovoltaicas”,
Progensa, Mairena del Aljarafe (Sevilla) 1997.

61. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 53
Rafael Luna Sainz
[MART06] Martí, A., “Fundamentos, dimensionado y aplicaciones
de la Energía Solar Fotovoltaica (Vol. I)”, Editorial CIEMAT, Madrid 2006.
[MART06] Martí, A., “Fundamentos, dimensionado y aplicaciones
de la Energía Solar Fotovoltaica (Vol. II)”, Editorial CIEMAT, Madrid 2006.
[ASIF02] Asociación de la Industria Fotovoltaica, “Sistemas de
Energía Fotovoltaica: Manual del instalador”, Progensa, Mairena del
Aljarafe (Sevilla) 2002.
[REYE06] Reyes, A.M., “AutoCAD 2006”, Anaya, Madrid 2006.
[REBT02] Real Decreto 842/2002, “Reglamento Electrotécnico
para Baja Tensión”, Promosa, Barcelona 2002.
Páginas Web consultadas:
NASA Surface meteorology and Solar Energy - Location
http://eosweb.larc.nasa.gov/cgi-bin/sse/grid.cgi?email=rulo@rulo.es
PVGIS – Solar Irradiation Data
http://sunbird.jrc.it/pvgis/apps/radmonth.php

62. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 54
Rafael Luna Sainz
ATERSA
http://www.atersa.com/

63. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 55
Rafael Luna Sainz
2. CÁLCULOS

64. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 56
Rafael Luna Sainz
2. CÁLCULOS
ÍNDICE GENERAL
2.1. RADIACIÓN SOLAR EN EMPLAZAMIENTO...............................58
2.2. SECCIÓN DE CABLES SEGÚN EL RBTE ..................................60
2.3. RED DE TIERRAS .......................................................................66
2.3.1. RESISTENCIA DE TIERRA ..............................................67
2.3.2. CONDICIÓN......................................................................67

65. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 57
Rafael Luna Sainz
2. CÁLCULOS
2.1 RADIACIÓN SOLAR EN EMPLAZAMIENTO
A continuación se muestra en la siguiente tabla la radiación solar
incidente mensualmente sobre la superficie destinada a albergar la planta
fotovoltaica.
Los datos han sido obtenidos de la publicación “Radiación solar sobre
superficies inclinadas”, del Centro de Estudios de la Energía del
Ministerio de Industria y Energía.
Gd 30º Temp EP EP
MES PR €/mes
MJ/(m2día) medio ºC (KW/día) (KW/mes)
ene 8,63 7 0,78 219,9 6816,77 3002
feb 14,21 9 0,78 359,53 10066,78 4433
mar 14,85 12 0,77 371,41 11513,77 5070
abr 17,37 15 0,76 429,48 12884,39 5674
may 20,11 18 0,75 491,65 15241,03 6712
jun 21,51 23 0,74 515,67 15470,15 6813
jul 24,44 28 0,72 574,53 17810,32 7818
ago 23,55 27 0,72 555,74 17227,85 7556
sep 20,07 20 0,75 486,93 14607,82 6433
oct 14,15 17 0,75 347,17 10762,41 4740
nov 9,17 11 0,77 230,15 6904,39 3041
dic 6,63 8 0,78 168,3 5217,22 2298
Promedio 16,22 16 0,76 395,87 144.522,90 63.590,12

66. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 58
Rafael Luna Sainz
Siendo:
Gd (30º): valor medio mensual y anual de la irradiación diaria sobre el
plano del generador en kW/h/(m2día). Valor calculado por el Método
de Liu-Jordan
Temp. Media (ºC): valor medio mensual y anual de la temperatura en
el emplazamiento de la instalación
PR: Rendimiento energético de la instalación o “performance ratio”,
definido como la eficiencia de la instalación en condiciones reales de
trabajo, que tiene en cuenta la dependencia de la eficiencia con la
temperatura, la eficiencia del cableado, las pérdidas por dispersión de
parámetros y suciedad, las pérdidas por errores en el seguimiento del
punto de máxima potencia y la eficiencia energética del inversor
Ep: Energía producida esperable teniendo en cuenta los puntos
anteriores. Está expresada en kWh/día y kWh/mes.

67. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 59
Rafael Luna Sainz
2.2 SECCIÓN DE CABLES SEGÚN EL RBTE
Para el cálculo de la sección de conductores se tendrá en cuenta:
Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, Instrucciones Técnicas
Complementarias y normas UNE de referencia
La temperatura de servicio del cable
Intensidad máxima del cable según la naturaleza del aislamiento
La caída de tensión
La naturaleza del cable (cobre o aluminio)
Intensidad de cortocircuito
Inductancia de los cables
Factores de corrección por agrupaciones de cables, bajo tubo, etc
Se aplicarán dos criterios para el dimensionamiento del cableado:
Criterio de caída de tensión:
La caída de tensión en el cable debe ser menor que un cierto valor. Las
formulas empleadas serán las siguientes:
En corriente continua:
S = 2 x L x I / [γ x (VA - VB ) ] = 2 x L x I / 56 x (VA - VB )

68. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 60
Rafael Luna Sainz
Siendo :
L => Longitud de la conducción
I => Intensidad
γ => Resistencia específica cuyo valor a 20º C, para hilo estirado en frío,
con una resistencia de más de 30 kg / mm2 y con un diámetro mayor o
igual a 1 mm es: 1/56 Ω mm2 m-1 = 0,001786 Ω mm2 m-1
(VA - VB ) => Caída de tensión máxima admisible.
En corriente alterna :
Trifásica S = 31/2 x L x I x δ x cos ϕ / (VA - VB )
Monofásica S = 2 x L x I x δ x cos ϕ / (VA - VB )
Siendo :
L => Longitud de la conducción
I => Intensidad
δ => Conductividad específica cuyo valor a 20º C, para hilo estirado en
frío, con una resistencia de más de 30 kg / mm2 y con un diámetro mayor
o igual a 1 mm es 56 m Ω−1 mm-2.
(VA - VB ) => Caída de tensión máxima admisible.
cos ϕ => Ángulo de desfase entre la tensión e intensidad.

69. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 61
Rafael Luna Sainz
Temperatura máxima prevista en servicio de un cable:
El valor de 56 m Ω−1 mm-2 para la conductividad corresponde a unas
condiciones de temperatura del cable de 20ºC. La temperatura que
alcanza un cable suele ser mayor que estos 25ºC por lo que el valor de
esta conductividad variará. Hay que hallar, por tanto, el valor de ambas
en condiciones de trabajo.
La fórmula empleada para el cálculo de la temperatura del cable es:
T = To + (Tmax - To ) * (I / Imax)2
donde:
T : Temperatura real estimada en el conductor.
To : Temperatura ambiente del conductor.
Tmax : Temperatura máxima admisible para el conductor según su tipo de
aislamiento
I : Intensidad prevista para el conductor.
Imax : Intensidad máxima admisible para el conductor según el tipo de
instalación.
La fórmula empleada para el cálculo de la conductividad del cable es:

70. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 62
Rafael Luna Sainz
γθ = 1/ [(1/ γ20 )* (1 + α * (θ –20)]
siendo:
γθ = conductividad a la temperatura de trabajo
γ20 = conductividad a la temperatura de 20ºC
α = coeficiente de variación de resistencia especifica por temperatura del
conductor en ºC-1, con un valor para el cobre de 0,00392 ºC-1.
Conductividad para el cobre y aluminio a diferentes temperaturas
Material γ20 γ70 γ90
Cobre 56 48 44
Aluminio 35 30 28
Temperatura 20ºC 70ºC 90ºC
Para el cálculo de la intensidad máxima admisible (Imax) se han
aplicado unos factores de corrección según lo dispuesto por el REBT.
Estos factores e intensidades son los que aparecen en las siguientes
y normas:
Norma UNE 20435 para intensidad máxima admisible en cables de
instalación al aire.
Tabla 5 de ITC-BT 07 para intensidad máxima admisible en cables
enterrados

71. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 63
Rafael Luna Sainz
Tabla 1 de ITC-BT 19 para intensidad máxima admisible en cables de
instalaciones interiores
Tabla 6 de ITC-BT 06 para factor de corrección en cables aéreos
Tabla 8 de ITC-BT 07 para factor de corrección en cables enterrados
Artículo 5 de ITC-40 por la que los cables de la parte alternan se
dimensionan para una intensidad no inferior al 125% de la máxima
intensidad del generador
Criterio térmico:
Se comprobará la intensidad máxima admisible del cable elegido,
comparándola con la existente en el circuito. Si la existente es menor que
la máxima admisible el cable elegido es válido. Se aplicarán las normas
anteriores para el cálculo de la intensidad máxima admisible.
Aplicando ambos criterios obtenemos los siguientes resultados:

72. CRITERIO CA DE TENSIÓN
IDA
Caida de
Intensidad Tº de Uso Intensidad I. Máxima Tº cable Sección
Cx Tensión (V) Longitud (m) Tensión γ S1 Sc1 Tº (ºC) γθ
(A) (ºC) Máxima Corregida (ºC) Teórica
(%)
Módulos-CP M 472 7,26 25 0,5% 56 2,7 4,0 40 90 35 31 43 51 3,0
CP1-CC M 471,68 58,00 110 1,25% 56 38,6 50,0 40 90 230 184 45 51 42,4
Rafael Luna Sainz
CP2-CC M 471,68 58,00 50 1,25% 56 17,6 25,0 40 90 160 128 50 50 19,7
CP3-CC M 471,68 58,00 50 1,25% 56 17,6 25,0 40 90 160 128 50 50 19,7
CP4-CC M 471,68 65,00 110 1,25% 56 43,3 50,0 40 90 230 184 46 51 47,8
CC-INV M 471,68 239,00 10 0,5% 56 36,2 50,0 40 90 175 175 C.T. C.T. C.T.
INV-CA T 400 144,50 5 1,0% 56 5,6 6,0 40 90 44 44 C.T. C.T. C.T.
CA-APM T 400 144,50 20 1,0% 56 22,3 25,0 40 90 106 106 C.T. C.T. C.T.
C.T.= Criterio Térmico
CRITERIO MÁXIMA INTENSIDAD POR AGRUPACIÓN RESULTADOS
Correción Caida Caida
Sección Sin I. Máxima I. Máxima Sección Min. Sección Perdida Real
Tp por Tension Tensión
Corregir Admisible Corregida Admisible Elegida (W)
Agrupación Real (V) Real (%)
Módulos-CP 1 0,89 1,5 18,0 16,0 1,5 4 1,76 0,37% 205,00
CP1-CC 2 0,80 6,0 72,0 57,6 10,0 50 5,00 1,06% 290,18
CP2-CC 2 0,80 6,0 72,0 57,6 10,0 25 4,63 0,98% 268,79
CP3-CC 2 0,80 6,0 72,0 57,6 10,0 25 4,63 0,98% 268,79
CP4-CC 2 0,80 6,0 72,0 57,6 10,0 50 5,63 1,19% 366,11
DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED
CC-INV 3 1,00 95,0 271,0 271,0 95,0 95 1,11 0,23% 264,31
INV-CA 4 1,00 50,0 159,0 159,0 50,0 70 0,38 0,09% 54,37
CA-APM 4 1,00 50,0 159,0 159,0 50,0 70 1,51 0,38% 217,49
64

73. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 65
Rafael Luna Sainz
2.3 RED DE TIERRAS
Alrededor de las casetas de inversores realizará la red de tierras formada
por un conductor de 35 mm² enterrado y picas. La fórmula utilizada para
estimar la resistencia de tierra en función de la resistividad del terreno y
las características del electrodo es:
Para el conductor
R = 2ρ / L, siendo:
R Resistencia de tierra en Ohm
ρ resistividad del terreno (Ohm. m)
L longitud del conductor (m)
Para las picas
R = ρ / L, siendo:
R Resistencia de tierra en Ohm
ρ resistividad del terreno (Ohm. m)
L longitud de la pica (m)
Se cumplirá la siguiente condición
Ra x Ia < U siendo:
Ra suma de las resistencias de la toma de tierra y de los conductores
de protección.

74. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 66
Rafael Luna Sainz
Ia Corriente que asegura el funcionamiento automático del dispositivo
de protección.
Ua Es la tensión de contacto límite convencional
2.3.1 RESISTENCIA DE TIERRA
El conductor tiene una longitud de 15 m enterrado a 0,8 m de
profundidad:
Rc = 2ρ / L = 2 *500 / 15 = 66,6 Ω
ρ = 500 Ohm. m ( El terreno es un terraplén cultivable poco fértil)
L = 15 m
Se colocarán 4 picas enterradas de 1,5 m
La resistencia será:
Rp = ρ / L = 500 / 4*1,5 = 83,3 Ω
ρ = 500 Ohm. m
L = 1,5 m
La resistencia total conductor y picas es:
Rt = Rc * Rp / Rc + Rp = 37 Ω
2.3.2 CONDICIÓN
Ra x Ia < U
Ra = 37 Ω

75. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 67
Rafael Luna Sainz
Ia = 0,3 A
Ua = 24 V
37 x 0,3 = 11,1 V < 24 V

76. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 68
Rafael Luna Sainz
3. ESTUDIO ECONÓMICO

77. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 69
Rafael Luna Sainz
3. ESTUDIO ECONÓMICO
ÍNDICE GENERAL
3.1. INTERÉS PÚBLICO Y EMPRESARIAL DE LOS PROYECTOS
DE ENERGÍAS RENOVABLES ..................................................71
3.2. CONDICIONES DEL ESTUDIO ECONÓMICO............................77
3.2.1. TARIFA ............................................................................77
3.2.2. FINANCIACIÓN CONVENIO ICO-IDAE PARA EL
FOMENTO DE LAS INVERSIONES EN ENERGÍAS
RENOVABLES............................................................................78
3.3. ANÁLISIS DE LA RENTABILIDAD...............................................86
3.3.1. INFORMACIÓN COMERCIAL DE RENTABILIDAD .........86
3.3.2. RENTABILIDAD Y VIABILIDAD ........................................89

78. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 70
Rafael Luna Sainz
3. ESTUDIO ECONÓMICO
3.1 INTERÉS PÚBLICO Y EMPRESARIAL DE LOS
PROYECTOS DE ENERGÍAS RENOVABLES
El interés surgido en la construcción de instalaciones generadoras de
energía eléctrica de tecnología basada en energías renovables se debe
al apoyo que desde el Estado se está realizando para fomentar su
implantación mediante primas, ayudas y acuerdos de financiación.
Este fomento de las Energías Renovables por parte del Estado se integra
en el Plan de Energías Renovables 2005-2010.
Dicho plan responde a motivos de estrategia social, económica y
medioambiental.
En el se presentan los objetivos energéticos para cada área renovable,
las medidas necesarias para su cumplimiento, incluida la financiación, así
como las líneas de innovación tecnológica y los beneficios derivados de
su aplicación.
El Plan de Fomento estableció unos objetivos que suponían un consumo
de energías renovables de 16,6 millones de tep en el año 2010.
Estos objetivos suponen una contribución de las fuentes renovables del
12,1% del consumo de energía primaria en España en el año 2010 y una

79. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 71
Rafael Luna Sainz
producción eléctrica con estas fuentes del 30,3% del consumo bruto de
electricidad.
Por lo que se refiere al objetivo de generación de electricidad con
renovables, la generación esperada será de 102.259 GWh para 2010 y el
consumo bruto de electricidad previsto de 337.407 GWh. De este modo,
habrá un 30,3 % de renovables en el consumo bruto de electricidad.
El desarrollo de la energía Solar Fotovoltaica encuentra como principales
barreras aquellas de carácter económico; el interés en salvar estas
barreras y propiciar su desarrollo se fundamenta en la existencia de
recursos solares muy favorables en España y la existencia de tecnología
y capacidad de fabricación a nivel nacional.
En este Plan se identifica un nuevo objetivo de incremento de potencia
fotovoltaica de 363 MWp en el periodo 2005-2010.
Estas medidas que se plantean en el área de solar fotovoltaica están
dirigidas a fomentar un desarrollo que supere tanto las mencionadas
barreras de carácter económico, como las de orden tecnológico,
normativo y social.

80. DISEÑO DE PLANTA SOLAR FOTOVOLTÁICA CON CONEXIÓN A RED 72
Rafael Luna Sainz
BARRERAS MEDIDAS
Rentabilidad insuficiente. Primas establecidas en el RD
Limitación al desarrollo de 436
proyectos al depender de Línea de ayudas del IDEA
líneas de ayuda. Línea de financiación ICO-
IDEA
Alejamiento de la energía Aprobación del CTE.
solar fotovoltaica del sector
de la edificación
Los incentivos a la producción de electricidad con energías renovables a
través del sistema de primas y precios fijos regulados, constituyen el
principal mecanismo de apoyo al desarrollo de estas fuentes.
La vida útil de este tipo de instalaciones es muy larga, lo que permite su
análisis de rentabilidad a un plazo mayor que otro tipo de inversiones .
Los estudios iniciales garantizaban 25 años, pero del análisis histórico de
las existentes resulta una vida útil por encima de los 40 años.
Como ejemplo puede citarse que las instalaciones más antiguas de los
años 60-70, aún están operativas.