3. • Crecimiento muy notable entre
los años 2004-2012 (desarrollo e
implantación).
• Aparición de un sector
económico muy activo.
• Reducción de precios, grid parity
o menos.
• Impacto visual y medioambiental
bastante aceptado por la
sociedad.
Energía
Grado de desarrollo
Dos grandes grupos:
• Transporte
• Actividad
Industrial/doméstica
6. • Simplicidad
• Generación “rápida”
• Modularidad
• Escalables
• Inclusión de componentes (simil/dif)
• Duración y fiabilidad
• Producción y rendimiento constantes
• Larga duración(+30 años)
• Elevada fiabilidad (aplicación espacial)
• Mantenimiento reducido
Características
de la
Fotovoltaica
Tipos:
1. Aisladas
2. Autoconsumo –
Conectadas a la red
7. • Calidad de suministro
• Reducción de saturación de líneas
• Reducción de pérdidas en
transporte enerético
• Gestión de redes eléctricas
• Control de potencia reactiva
• Control de potencia activa –
frecuencia de red
• Cubrimiento de huecos de tension
• Gestión de receptores para
incremento de autoconsumo
• Etc
• Seguridad eléctrica
Características
de la
Fotovoltaica
Tipos:
3. Bombeo Solar Directo
4. Híbridos
8. • Genereación imprevisible – variable
• Variabilidad (generación – consumo)
• Almacenamiento de excedentes
• Acumuladores electroquímicos
• Baterías (regimen continuo)
• Condensadores (transitorios)
• Energía mecánica
• Volantes de inercia
• Aire comprimido
• Energía hidráulica
• Saltos de agua artifical
• Energía Térmica (fluidos)
• Almacenamiento en hidrógeno (p/c)(MW)
• Gestión de la energía
• Incremento de autoconsumo
• Gestión de generación – consumo
• Horas valle y punta
• Suministro de picos de demanda
Características
de la
Fotovoltaica
Problemática
1. Disponibilidad
energética
2. Almacenamiento
10. Depende de:
• Desarrollo de modelos
económicos considerando
• Costes de adquisición
• Funcionamiento
• Mantenimiento
• Sustitución
• Legislación energética estáble en
el tiempo
• Financiación adecuada y
estable
• Recuperable con actividades
emergentes
• Condiciones de mercado con
participación pivada
Apoyo a las
Renovables
Implantación
Implicación de agentes
locales:
• Gobernantes
• Formadores
• Población
27. • Cristales orientados de la misma
forma
• Eficiencia elevada (16-22%)
• Fabricación de coste elevado
• Elevado gasto energético de
fabricación
• Espesor común de 200um
Tipos de Células
Fotovoltaicas
Monocristalina
28. • Principal protagonista en la
expansion de la fotovoltaica
• Cristales en diferentes
direcciones
• Coste de fabricación inferior
• Eficiencias cercanas al 16%
• Usada en generación a gran
escala
Tipos de Células
Fotovoltaicas
Policristalina
29. • No hay red cristalina
• Rendimientos cercanos al 9.5%
• Capas delgadas de material
semiconductor
• Fabricación económica (3% c-si
de material)
• Espesores en la escala de 2um
Tipos de Células
Fotovoltaicas
Amorfo
30. • Es posible su fabricación en
módulos flexibles
• Conexionado de células dentro
del proceso de fabricación de la
lámina
• Respuesta spectral amplia
• Ideales para zonas de polvo y
con elevada radiación difusa
• Estabilización inicial
Tipos de Células
Fotovoltaicas
Amorfo
31. • Bajo coste por watt
• Buena respuesta a
la temperatura
Tipos de Células
Fotovoltaicas
Amorfo
32. Mejoras
en la
Célula
FV
• Mejoras en le proceso productivo de las obleas
• Mejoras en las grid-lines
• Mejoras en los Bus-bars
• Capas anti reflexivas
• Geometría de fabricación
• Texturizados (menor reflexión)
• Células bifaciales
58. Parámetros de
estandarización
Condiciones Estandar de
Medida
CEM(STC)
• Radiación: 1000W/m2
• AM: 1.5
• T° ambiente: 25°C
Temp. de Operación Nominal de la
Célula
TONC
• Radiación: 800W/m2
• AM: 1.5
• T° ambiente: 20°C
• Viento: 1m/s
59. Parámetros de estandarización
Módulo FV de marca **** en CEM
Potencia Máxima (Pmáx): 315 W
Tensión en Pmáx (Vmpp): 36.8 V
Corriente en Pmáx (Impp): 8.56 A
Tensión en Circuito Abierto (Voc): 45.85 V
Corriente de Cortocircuito (Isc): 9.12 A
Tolerancia de Potencia: 0 a +5 W
72. Elección de
un
proveedor
• Experiencia del fabricante en el sector
• Posicionamiento estratégico en el sector
• Durabilidad y calidad del producto
• Rendimiento técnico del producto
• Marca “bancable”
• Cobertura Mundial
• Integración vertical
• Sostenible
• Disponibilidad, servicio y soporte para proyectos
• Precio competitivo
• Innovación y desarrollo del producto
83. Ángulo de inclinación
e incidencia
Mayor inclinación Menor inclinación
- Pendiente más pronunciada
- Mayor generación FV en invierno
- Pendiente menos pronunciada
- Mayor generación FV en verano
84. Orientación y ángulo
de inclinación
Ángulo de azimut Ángulo de elevación
Es la posición del Sol en grados hacia el
Este u Oeste del Norte o Sur verdadero
La posición del sol en grados sobre el
horizonte
92. Ejemplo de HSP
www.greenrhinoenergy.com
• ¿Cuántas HSP promedio recibirá un arreglo FV fijo con una inclinación igual a la latitud
en la ubicación?
• Para ese mismo arreglo FV, cuantas HSP recibirá en:
▪ ¿En julio?
▪ ¿En diciembre?
5.42 horas
4,57 horas
5,56 horas
120. Cargas o Consumos
• Tipo de alimentación: AC o DC
• Tensión nominal de trabajo: 220Vac – 380Vac / 12Vdc, 24Vdc,48Vdc
• Consumos: Potencia, corriente o energía consumida
• Tiempo de uso
121. Ejemplo de consumo
Una refrigeradora que se piensa utilizar en una instalación
aislada posee dos motores con una potencia total instalada de
200W (100W cada motor). Durante los seis meses de más calor
el tiempo medio de conexión de los motores es de 14 horas
mientras que en los seis meses más fríos, el tiempo de
conexión de los motores es de 10h. Calcular el consumo de
energía eléctrica de la nevera durante los 365 días del año.
124. Baterías
Características
• Costo
• Tiempo y ciclos de vida
• Densidad energética (Wh/kg)
• Salida de potencia
• Eficiencia
• Tasa de auto descarga
• Resiliencia ante descargas
profundas
126. Tipos de baterías de
Pb – ac
Inundadas VRLA
• Electrolito Líquido
• Requiere abastecimiento
de agua destilada
• Mantenimiento regular
• AGM o GEL
• Tienen válvulas reguladoras
de presión
• No se les puede reponer
agua
• Aplicación en sitios remotos
o donde el mantenimiento
sea costoso y/o
complicado.
127. Comparando
AGM vs GEL
AGM GEL
• Electrolito en matríz de fibra de vidrio
• Más comunes que las de gel
• Pueden instalarse de costado
• Más costosas que las inundadas
• Electrolito en forma de GEL
• Pierden capacidad al instalarse de
costado
• Más costosas que AGM e inundadas
• Menos sensibles a descargas profundas
que las AGM
129. Baterías de Pb – ac
Ventajas Desventajas
• Tiempo en el mercado-
Tecnología confiable
• Domina el mercado
• Costo relativo bajo
• Alcanza vida útil de hasta 10
años o más
• Fácil adquisición
• Densidad energética
relativamente baja
• Propensos al daño
• Mantenimiento
• Potencialmente tóxicos
130. Baterías de Litio
Ventajas Desventajas
• Mayor expansión en el mercado
• Mayor ciclos de vida
• Mayor eficiencia
• Libres de mantenimiento
• Alta densidad energética
• Baja autodescarga
• Costo elevado
• Requiere de un SGB para
evitar problemas térmicos
• Difícil integración con otros
equipos
• Potencialmente tóxicos
• No distribuidos ampliamente
131. Baterías de Litio Ritar
• El material del cátodo está hecho de LiFePO4 con un rendimiento de seguridad y una larga vida útil.
• El sistema de gestión de baterías (BMS) tiene funciones de protección que incluyen sobrecarga,
sobredescarga, sobrecorriente y temperatura alta/baja.
• El sistema puede gestionar automáticamente el estado de carga y descarga y equilibrar la corriente y
la tensión de cada célula de litio
• Configuración flexible, múltiples módulos de baterías de litio pueden estar en paralelo para ampliar
la capacidad y la potencia.
• El modo de auto-enfriamiento adoptado reduce rápidamente el ruido total del sistema; el módulo
tiene menos auto-descarga, hasta 6 meses sin cargarlo en el estante, sin efecto memoria, excelente
rendimiento de carga y descarga superficial.
• El rango de temperatura de trabajo es de -10°C a 50°C con un excelente rendimiento de descarga y
vida útil.
• De tamaño pequeño y peso ligero, el módulo estándar de 19 pulgadas de diseño embebido es
cómodo para la instalación y el mantenimiento.
132. Baterías de Litio Ritar
• Sistema de monitorización de la
batería (BMS)
• Batería de litio ligera
• Larga (o no tan larga) vida útil
• Aviso y notificaciones
• Descarga media
• Funcionamiento en paralelo
• Montaje en rack o con brackets
• Garantía de 10 años
• Sin mantenimiento
134. Descarga de la Batería
Niveles de tensión por celda aprox.
• Tensión nominal: 2V/celda
• Tensión minima: 1,8V/ celda (1,85/celda)
• Tensión de Flotación u operación normal:
2,17-2,25V/celda
• Tensión de absorción: 2,4V/celda
• Tensión de igualación (ecualización):
2,65V/celda
135. Capacidad de una batería
(Ah)
Capacidad Relación
ൗ
𝐶100
𝐶20
= 1,25
ൗ
𝐶20
𝐶10
= 1,17
Wh → Ah . V
Energía → Capacidad x Tensión
140. Controlador
de carga
Parámetros
• Tensión máxima de carga
• Tensión de flotación
• Tensión de desconexión de consumo
• Tensión de reconexión de consumo
• Intensidad de corriente máxima
143. Inversor
Parámetros
• Forma de onda de salida: Senoidal, cuadrada,
modificada
• Tensión máxima y mínima de DC
• Tensión máxima y mínima en la salida AC
• Potencia AC en la salida
• Capacidad de sobrecarga: Permanente o
transitoria.
• Corrientes máximas en la entrada y en la salida.
• Protección contra descarga excesiva de batería
• Distorsión armónica total en la onda de salida
(THD).
147. Inversor
Cargador
Parámetros
• Forma de onda de salida: Senoidal, cuadrada,
modificada
• Tensión máxima y mínima de DC
• Tensión máxima y mínima en la salida AC
• Potencia AC en la salida
• Capacidad de sobrecarga: Permanente o transitoria.
• Corrientes máximas en la entrada y en la salida.
• Protección contra descarga excesiva de batería
• Distorsión armónica total en la onda de salida (THD).
• Factor de potencia en la salida AC
• Gestión del estado de carga de la batería.
151. Inversor
On Grid
Características
• ENTRADA DC
✓ Potencia DC máxima
✓ Tensiones DC máxima y mínima
✓ Corriente DC máxima
• SALIDA AC
✓ Potencia AC nominal
✓ Tensión AC nominal, máxima y mínima
✓ Corriente nominal y máxima
• EFICIENCIA DE LA CONVERSIÓN
• PROTECCIONES
✓ Modo isla
✓ Corriente DC en salida AC
✓ Sobretemperatura
✓ Sobrepotencia
✓ Sobretensión
✓ Etc
• OTROS
✓ Calidad de onda de corriente: THD, fp.
✓ Seguimiento del PMP
✓ Monitorizacíon
