Trabajo energia solar-fotovoltaica

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL
ALTIPLANO – PUNO
FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS
MONOGRAFIA:
ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA APLICADA A LA MINA
EJECUTOR:
LAURA QUISPE, Herbert Kenyi
CURSO:
ANALISIS QUIMICO INSTRUMENTAL
DOCENTE:
ING. Macedo Enriquez Elva Luz
CICLO:
II SEMESTRE
CODIGO:
153493
PUNO - PERU

2. ANALISIS QUIMICO INSTRUMENTAL
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INDICE
1. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA APLICADA A LA MINA .......................... 2
1.1. DESCRIPCIÓN................................................................... 2
ELEMENTOS DE UNA INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA .............................. 2
1.3. VENTAJAS E INCONVENIENTES................................................ 3
1.4. DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y/O APLICACIÓN ................................... 4
EXIGENCIAS DEL CTE EN ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA....................... 4
TIPOS DE INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS....................................... 4
I. Instalaciones aisladas de red ............................................... 5
II. Instalaciones fotovoltaicas conectadas a la red........................... 6
2. EJEMPLOS DE APLICACIÓN ......................................................... 7
3. CONCLUSIONES y RECOMENDACIONES............................................. 7
4. REFERENCIAS TÉCNICAS............................................................ 8

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1. ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA APLICADA A LA MINA
1.1. DESCRIPCIÓN
La energía solar fotovoltaica consiste en la transformación directa de la
radiación solar en energía eléctrica por medio del denominado efecto
fotovoltaico, que se produce al incidir la radiación solar sobre las células
fotovoltaicas que forman parte de los paneles o generadores fotovoltaicos, de
tal modo que se genera un flujo de electrones en el interior de ellas, y en
condiciones adecuadas se genera una diferencia de potencial que puede ser
aprovechada.
1.2. PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS
ELEMENTOS DE UNA INSTALACIÓN FOTOVOLTAICA
Un sistema fotovoltaico está constituido por los siguientes elementos:
a) Subsistema de captación solar (en instalaciones aisladas y conectadas a
red)
Constituido por los paneles o generadores fotovoltaicos que son los
elementos encargados de transformar la radiación solar en energía
eléctrica. Están constituidos por varios módulos fotovoltaicos junto con los
cables eléctricos que los unen y los elementos de soporte y fijación. Estos
módulos, a su vez, está formados por un conjunto de células fotovoltaicas
interconectadas entre sí, caracterizadas por la capacidad que poseen de
generar corriente eléctrica en corriente continua a partir de la radiación
solar incidente sobre ellas. Los módulos fotovoltaicos generan electricidad
incluso en los días nublados, aunque el rendimiento energético se reduce
proporcionalmente a la reducción de la intensidad de radiación.
b) Subsistema de acumulación (sólo en instalaciones aisladas)
No son necesarios en los sistemas destinados a la venta de energía a la red.
Las baterías son los elementos encargados de acumular la energía
entregada por los paneles durante las horas de mayor radiación para su
aprovechamiento durante las horas de baja o nula radiación, garantizando
así, una estabilidad en el funcionamiento de la instalación.
c) Subsistema de regulación (sólo en instalaciones aisladas)
El regulador tiene como misión impedir que la batería siga recibiendo
energía del colector una vez que éste ha alcanzado su carga máxima, para
prevenir accidentes. Otra función es la prevención de la sobre descarga
para evitar que la batería se agote en exceso.

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d) Subsistema de captación de corriente (sólo en instalaciones conectadas a
red eléctrica)
Constituido por el inversor o convertidor que es el elemento que transforma
la energía eléctrica (corriente continua) producida por los paneles en
corriente alterna, y las protecciones que aseguran la calidad de la energía
vertida a la red actuando contra sobretensiones, sobre corrientes y
funcionamiento en modo isla. En determinadas ocasiones, estas
protecciones se integran directamente en el inversor. Existen diferentes
tipos de inversores. Es recomendable seleccionar un tipo u otro de inversor
en función del tamaño de la instalación a realizar.
e) Otros subsistemas eléctricos (en instalaciones aisladas y conectadas a
red): la instalación ha de ir provista de los elementos habituales de
operación y protección.
1.3. VENTAJAS E INCONVENIENTES
Las principales ventajas específicas de la energía fotovoltaica son:
• Energía limpia y renovable de fácil instalación y mantenimiento. Su
impacto medio ambiental es prácticamente nulo
• El aprovechamiento de la energía solar para la generación de electricidad
contribuye a la sostenibilidad del sistema energético, pues evita que se
genere electricidad a partir de combustibles fósiles no renovables
(reduciendo las emisiones de gases asociados a éstos) y de centrales
nucleares.
• La energía solar fotovoltaica distribuida, además, no requiere ocupación
de espacio adicional, pues se puede instalar en tejados o integrarla en
edificios.
• Posibilidad de integración de los módulos fotovoltaicos de forma
eficiente en los edificios, y pueden situarse en casi cualquier lugar y en
instalaciones de diferente tamaño.
• La energía solar fotovoltaica permite reducir la tasa de dependencia
exterior para el abastecimiento de combustibles y aumentar así la
seguridad en el suministro.
• Instalaciones fácilmente modulables, con lo que se puede aumentar o
reducir la potencia instalada fácilmente según las necesidades.
• Ingresos adicionales en el caso de las instalaciones conectadas a red.

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A pesar de las ventajas expuestas, generar electricidad utilizando tecnología
fotovoltaica, es mucho más costoso que la generada con combustibles
tradicionales. Por otro lado, la energía solar es una fuente discontinua; la
demanda existente y la producción de energía no coincide completamente con
la disponibilidad de radiación solar. Esto supone que la energía producida o
capturada a la radiación solar, o bien se consume en el momento de su
producción o bien habrá de contar con un sistema de almacenamiento que
posibilite hacer uso de la energía cuando sea necesaria.
1.4. DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y/O APLICACIÓN
EXIGENCIAS DEL CTE EN ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
El Código Técnico de la Edificación, en su Documento Básico HE 5 Contribución
fotovoltaica mínima de energía eléctrica, indica la aplicación de captadores
fotovoltaicos en edificios con gran demanda de energía eléctrica que superen
unos ciertos límites, tal como se recoge en la Tabla 1 incluida en el CTE.
Tabla 1. Edificios que incorporarán instalaciones fotovoltaicas (Fuente: CTE,
2006)
La sección HE5 del CTE establece un dimensionado mínimo (potencia mínima a
instalar) de módulos fotovoltaicos en un edificio atendiendo sus diversas
características. Para calcular esta potencia mínima obligatoria de paneles
fotovoltaicos en edificios, se aplica la expresión 2.1 (cálculo de la potencia pico
a instalar) incluida en el CTE, que depende de la zona climática donde se
ubique, el tipo de uso del edificio, y de la superficie construida. En todo caso,
cuando sea obligatorio instalar paneles fotovoltaicos, la potencia mínima será
de 6,25 kWp en el caso de que el resultado de la fórmula 2.1 dé una potencia
menor.
Los valores derivados de esta exigencia básica tendrán la consideración de
mínimos, sin perjuicio de valores más estrictos que puedan ser establecidos por
las administraciones competentes y que contribuyan a la sostenibilidad,
atendiendo a las características propias de su localización y ámbito territorial.
TIPOS DE INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS
Las instalaciones fotovoltaicas hoy disponibles se dividenendos grandes grupos:
aisladas (sin conexión a la red eléctrica) y conectadas a la red.

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I. Instalaciones aisladas de red
Constan de un sistema de captación solar (paneles solares), las baterías
para almacenar la electricidad generada en corriente continua y el
sistema de control (regulador) para asegurar el correcto funcionamiento
de carga y descarga de las baterías.
La característica definitoria de estas instalaciones es la autonomía. Se
emplean en edificios en los que no se tiene acceso a la red eléctrica y
resulta caro tender una línea a la red. Sus principales aplicaciones en el
sector de la edificaciónson para la electrificación de viviendas y edificios,
principalmente para iluminación y electrodomésticos de baja potencia y
para el alumbrado exterior.
Figura 1. Instalación fotovoltaica aislada (EVE, 2005)
Las ventajas del sistema radican en el autoabastecimiento eléctrico y la
posibilidad de instalación en cualquier lugar. Sus inconvenientes son la
limitación energética ligada al coste de la instalación, la necesidad de
contar con un sistema de almacenamiento y el mantenimiento que
requiere. Sin embargo, es la aplicación más extendida dada la versatilidad
de uso.
También se pueden diseñar instalaciones fotovoltaicas híbridas que
utilizan otra fuente de energía a parte de la radiación solar. La fuente de
energía adicional puede utilizarse como generador de reserva (ej.
generador diesel), o proporcionar un suministro más continuo de energía
mediante fuentes complementarias (ej. aerogenerador).
Su ventaja radica principalmente en disponer de dos tipos de suministro
energético. Sin embargo, su inconveniente radica en que o bien es preciso
crear dos circuitos eléctricos independientes, o bien se precisa un
correcto sistema de control y gestión, que permita el acceso al consumo
de uno u otro tipo de energía. Sólo en casos muy peculiares compensa la
realización de este tipo de instalaciones, bastante inusuales.

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II. Instalaciones fotovoltaicas conectadas a la red
Las instalaciones fotovoltaicas conectadas a red inyectan directamente la
energía eléctrica que producen a la red eléctrica de distribución. No
disponen de ningún tipo de sistema de acumulación complementario.
Simplemente constan de los sistemas de captación, de conversión de la
electricidad generada (inversor), de conexión a la red y de protección y
medida.
Estas instalaciones se realizan para vender toda la producción a la red
eléctrica. La principal ventaja es la disponibilidad de una instalación
propia productora de electricidad que vende su energía a la red. Las
necesidades eléctricas se satisfacen comprando a su vez la energía a la
red suministradora. Por lo tanto, se deben colocar unos contadores, tanto
de venta como de compra de la producción eléctrica. Por otro lado, su
coste global se reduce de forma considerable al no tener que contar con
un sistema de acumulación complementario (ni baterías ni regulador).
Figura 2. Instalación fotovoltaica conectada a red (EVE,
2005) Algunas de las aplicaciones de estos sistemas son las siguientes:
o Instalaciones en tejados, terrazas, etc de viviendas que dispongan de
conexión a la red de distribución eléctrica: se aprovecha la superficie
del tejado para colocar sistemas modulares de fácil instalación.

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o Integración en edificios: se sustituyen elementos arquitectónicos
convencionales por nuevos elementos que incluyan elementos
fotovoltaico y sean generadores de energía (recubrimientos de
fachadas, muros cortina, parasoles, pérgolas, etc.).
La actividad de generar energía eléctrica con una instalación fotovoltaica
conectada a red, supone la gestión por cuenta propia de un medio de
producción para la obtención de un beneficio. Esto la convierte en una
actividad económica como cualquier otra, y por tanto, está sujeta a unas
normas fiscales.
2. EJEMPLOS DE APLICACIÓN
Se pueden encontrar ejemplos de aplicación de instalaciones fotovoltaicas a
edificios de distinta tipología y usos en las referencias AAE (2009), FENERCOM
(2009), Fundación MAPFRE y Dirección General de Industria, Energía y Minas
(2006). Algunos de ellos son los siguientes:
• Sistema fotovoltaico integrado en la fachada del edificio: Centro de
visitantes Bahía de Cádiz. Ubicación: San Fernando, Cádiz (FENERCOM,
2009).
• Instalación fotovoltaica en cubierta y fachada: Sede Agencia Andaluza de
la Energía. Ubicación: Sevilla (AAE, 2009).
• Instalación solar fotovoltaica en una vivienda familiar conectada a red.
Ubicación: Moncada, Valencia (Fundación MAPFRE).
3. CONCLUSIONES y RECOMENDACIONES
Dadas las actuales condiciones de desarrollo de la tecnología fotovoltaica en el
Perú, las buenas condiciones de radiación solar de la zona centro norte, los
actuales precios de la energía en el país, eran condiciones propicias para el
desarrollo de proyectos renovables fotovoltaicos. Si a lo anterior, se suma un
mercado internacional consciente y reflexivo acerca de la producción
sustentable, capaz de pagar incluso un precio adicional si el producto presenta
algún rasgo de producción ecológica y renovable, más un sector productivo
exportador que requiere una forma de diferenciación que genere una ventaja
competitiva, la incorporación de una solución solar de generación de
electricidad competitiva, renovable, para autoconsumo, a un precio
relativamente estable en el tiempo, que permite estimar el aporte de un
producto en particular a la reducción de emisiones contaminantes, fue la
intención de evaluar este plan de negocios.

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4. REFERENCIAS TÉCNICAS
Agencia Andaluza de la Energía, AAE (2006) Guía para instalaciones
fotovoltaicas conectadas a red en Andalucía. Consejería de Innovación, Ciencia
y Empresa. Junta de Andalucía. 19 pp.
Agencia Andaluza de la Energía, AAE (2009) La incorporación de la energía solar
al proyecto arquitectónico. 81 pp.
Dirección General de Industria, Energía y Minas de la Comunidad de Madrid
(2006) Guía de la Energía Solar. 64 pp.
Ente Vasco de la Energía (EVE) (2005) Energía Solar. 84 pp.
Fundación de la Energía de la Comunidad de Madrid, FENERCOM (2009) Guía de
integración solar fotovoltaica. Consejería de Economía y Hacienda de la
Comunidad de Madrid. 96 pp.
Fundación MAPFRE y AEDHE Guía de uso industrial y comunitario de Energías
Renovables. 222 pp.
Instituto para la Diversificacióny Ahorro de la Energía, IDAE (2009) Instalaciones
de Energía Solar Fotovoltaica: Pliego de Condiciones Técnicas de Instalaciones
Aisladas de Red. 38 pp.
Puig, P. y M. Jofra (2005) Energía solar fotovoltaica. Colección “Energías
renovables para todos”. FENERCOM y Haya Comunicación. 19 pp.