Almoço - colóquio "Energia Solar Fotovoltaica para profissionais”. Arturo Andrés, Responsable dpto. técnico do Krannich Solar.

1. krannich
solar
Planificación y comparativa de módulos
Arturo Andrés Perales
Resp. Do dpto técnico
a.andres@es.krannich-solar.com
Actualización febrero 2.012

2. Indice
1. Diseño de la instalación
2. Selección del módulo
3. Selección del inversor
4. Cálculo del rendimiento
5. Dimensionado de cables. Problema sobre tensión AC
6. Protecciones contra sobre tensiones y fusibles
7. Conectores
8. Puesta a tierra
9. Elección del lugar de los inversores
10. Sistemas de comunicación
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3. Diseño de la instalación
¿Cuántos kwp caben en una cubierta?
A) Aproximadamente en una cubierta plana son 1800m2 por cada 100kwn
B) Cálculos
d = h/ tan (61°– latitud)
C) Usando un software:
Por ejemplo: Sketchup (gratuito)
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4. Diseño de la instalación
Ejemplo 1
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5. Diseño de la instalación
Ejemplo 2
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6. Diseño de la instalación
Ejemplo 3
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7. Diseño de la instalación
Ejemplo 4
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8. Diseño de la instalación
Unifilar
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9. Selección del módulo
9

10. Selección del módulo Suntech
• Fabriación a gran escala para reducir el BOS
• Monocristalino y Policristalino
• Modelos STP190S-24/Ad+, STP250S-20/Wd,
STP230-20/Wd y STP280-24/Vd
• Clasificación por corriente
• Los módulos Suntech sólo tienen tolerancia
de potencia positiva de 0 /+ 5%
• Excelente rendimiento a baja radiación:
– Higher Fill Factor y SUNTECH‘s edge
insulation process
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11. Selección del módulo Suntech
Clasificación por corriente: Suntech por ejemplo clasifica sus módulos en 3 categorias de
amperaje (I1, I2 ,I3) para maximizar la potencia de salida del string.
Los resultados de los test de strings optimizados por clasificación por corriente muestran un 2%
más de potencia frente a strings con módulos sin clasificar.
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12. Selección del módulo Suntech
Los módulos Suntech tienen solo tolerancia positiva de 0 /+ 5%
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13. Selección del módulo Suntech
• Garantia de producto y potencia de salida:
• 10 años de garantía al producto
• Basado en la Potencia Nominal
• Transferible si el sist. FV cambia de propietario
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14. Selección del módulo Luxor
• Tolerancia positiva desde +1.5 Wp hasta
+6.49 Wp
• Modelos Eco line 72/180-190 y Eco line
60/220-230
• 100% de módulos inspeccionados al final
• Garantia del producto 10 años
• Garantia de potencia, 12 años al 90%, y 25
años al 80% de la potencia mínima
• Oficinas en Alemania
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15. Selección del módulo LDK
Tipos de módulos
60-cells poly 60-cells mono
LDK 220P-20 LDK 225D-20
LDK 225P-20 LDK 230D-20
LDK 230P-20 LDK 235D-20
LDK 235P-20 LDK 240D-20
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16. Selección del módulo LDK
Mayor productor de
obleas
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17. Selección del módulo REC
• Tolerancia de la potencia pico: 0/+5 W(0/+2%)
• 225 W, 230 W, 235 W, 240 W, 245 W y 250 W
• 63 Meses de garantía limitada
• 25 años de garantia lineal de la potencia nominal
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18. Selección del módulo REC
Diseño eficiente de células
– La tecnología de tres barras colectoras incrementa la
eficiencia de los módulos.
– Diseño del lingote optimizado que reduce el
sombreado en la superficie de la célula y aumenta la
cantidad de luz solar recogida, con lo que se obtiene
más electricidad.
Diseño eficiente del cristal
– Cristal de 3,2 mm
– Un proceso exclusivo de tratamiento del cristal
que aumenta la producción de energía un 2%.
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19. Selección del módulo REC
19

20. Selección del módulo REC
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21. Selección del inversor
Ventajas de usar inversores String:
- Sistema descentralizado
- Grandes ventajas cuando el sistema no es homogéneo
- Mantenimiento sencillo
- Inyección a la red
- Seguridad seccionador CC
- Caja de conexión y fusibles integrados
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22. Selección del inversor
Sistema descentralizado
Una potencia de instalación concreta puede ajustarse con toda exactitud con pequeños inversores. Por
este motivo, el uso de varios equipos más pequeños a menudo ofrece un alto rendimiento frente a un
gran inversor central.
Grandes ventajas cuando el sistema no es homogéneo
Un “Mismatching” puede ser debido a la utilización de módulos fotovoltaicos distintos o módulos con
potencia diferente, así como generadores parciales orientados de forma diferente.
Siempre que un generador fotovoltaico sea irradiado de manera irregular, deberá dividirse en strings
separados, por ejemplo, en el caso de que el techo tenga varias inclinaciones o de que determinados
módulos reciban sombra. Esta división evita pérdidas de rendimiento considerables, ya que cada uno de
los generadores parciales tiene un MPP diferente. Un inversor multi- string o con varios MPPs hace
funcionar por separado, mediante un seguidor MPP propio, los strings de los módulos fotovoltaicos que
reciben la misma radiación, garantizando así el máximo rendimiento energético.
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23. Selección del inversor
Mantenimiento sencillo
Los trabajos de mantenimiento en instalaciones descentralizadas son, en comparación con los sistemas
montados de forma centralizada, mucho más sencillos y económicos, ya que en caso de fallo pueden
sustituirse los inversores completos. Hay que tener en cuenta que muchos de estos equipos pueden
ampliar su garantia hasta 25 años, y los tiempos de respuesta para equipos de recambio suelen ser
entre 24h y 48h. Una instalación con equipos más pequeños y ligeros, además, resulta más económica
que la de una caseta de hormigón grande si la accesibilidad es limitada.
Inyección a la red
Una buena compatibilidad de red es algo más que una inyección sincronizada a la red. Con las
instalaciones fotovoltaicas pequeñas, una distribución simétrica de la potencia de inyección en tres
fases realizada por la persona encargada de la planificación puede ser suficiente, solo hay que tener en
cuenta que la diferencia entre fases no sea nunca mayor de 5 kw. Para instalaciones más grandes,
existen accesorios como por ejemplo el Power Balancer en el caso de SMA, que permiten la gestión del
operador de red, la inyección trifásica, la potencia reactiva y otras opciones.
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24. Selección del inversor
Seguridad seccionador CC
El trabajo con una instalación eléctrica requiere su separación de la fuente de energía. El seccionador
CC esta diseñado para que el inversor pueda ser desconectado bajo carga de forma segura, es
obligatorio en la mayoría de los países. Este dispositivo, equipado en los inversores de pequeñas
potencias, evita trabajos de instalación adicionales y no influye en el rendimiento de la instalación
fotovoltaica.
Caja de conexión y fusibles integrados
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25. Cálculo del rendimiento PVGis
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26. Cálculo del rendimiento Monocristalino VS Policristalino
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27. Cálculo del rendimiento Policristalino VS Capa fina
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28. Cálculo del rendimiento
Efectos por sobredimensionado
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29. Dimensionado de cables
1% x 1200 h x 5kW * 0,41 euros/kWh x 25 años ≈ 600
euros en los primeros 25 años
Calculando de forma similar, para la instalación de
100kW, el 1% de pérdidas resulta ser,
aproximadamente, 12.000 euros en 25 años.
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30. Dimensionado de cables
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31. Cálculo cable AC
Debemos medir la impedancia de red para
conocer cuantos kw máximo podemos inyectar
por fase.
Ejemplo:
Potencia inyectada por fase en dependencia de
la impedancia de red con UCAmax = 253 V
La tensión de red sin inyección es de 230 V
La impedancia de red en el punto de conexión
es de 0,7 ohmios
Criterio de desconexión con UCAmax = 253 V
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32. Cálculo cable AC
La potencia resultante en el eje X es de aprox. 8,3 kW
por fase. Para poder instalar más potencia por fase,
sin que haya desconexiones por sobretensión de CA,
deberá mejorar las condiciones de conexión del
inversor, por ejemplo con:
cables de mayor sección,
cables más cortos,
modificación de los criterios de desconexión del
inversor.
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33. Protecciones
Un cortocircuito puede desviar la corriente del módulo y cargar el módulo fotovoltaico con una llamada
corriente inversa, que puede doblar varias veces la corriente máxima normal (cortocircuito) de este
módulo.
Algunos inversores ya llevan fusibles electrónicos integrados, como por ejemplo: SUNNY TRIPOWER
8000TL/10000TL/12000TL/15000TL/17000TL o los Los Sunny Mini Central 9000TL / 10000TL /
11000TL
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34. Protecciones
Efecto sobre tensiones
CGP
F1
PAS
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35. Protecciones
diodo varistor d.gas d.arco
Velocidad de
actuación
Capacidad de
derivación
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36. Protecciones
Ensayo identificación Tipo de protección
i
%
Tipo 1
100
10/350 µs (IEC 61312-1)
50
8/20 µs (IEC 60060-1)
0
8
t
0 10 20 100 200 300 350
µs
Tipos 2 y 3
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37. Protecciones
DESCARGADOR DE SOBRETENSIONES LADO DC
Uoc < 1000 Vdc
•Esquema y conexionado eléctrico
• Tres módulos enchufables en una única
base común
•Indicador de estado remoto
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38. Puesta a tierra
La estructura del generador se debe conectar a tierra
ungeerdetes n CK geerdet es
uPlus n CK u Plus
Gestell Gest ell
P
P IK =
N
= N
PE ~ PE ~
uMinus u M inus
IE
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39. Ubicación inversores
Montar en una superficie sólida y no inflamable
>Temperatura ambiente entre –25°C y +60°C
>Un espacio libre de entre 300 mm y 500 mm alrededor del inversor garantiza una ventilación optima .
Si es necesario usar una ventilación forzada en el recinto donde estan los inversores
>Tener en cuenta que el inversor puede alcanzar temperaturas de hasta 85ºC.
>Tener en cuenta los posibles ángulos para poder hacer la instalación. Ver manual.
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40. Conectores
• H&S
– Suntech (Serie A)
• MC4 o compatible
– Rec
– Suntech(Resto)
– Luxor
– Bosch
– Jinko
– Samsung
– Mayoria de inversores
• MC3 (Obsoleto)
• Tyco
• Sunclix
– Inversores SMA
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41. Conectores
El nuevo sistema de conexión CC para inversores SMA
» Cómodo y rápido gracias a la conexión sin herramientas.
» Universal para conductores flexibles y rígidos desde 2.5
a 6 mm²
» Alta conductividad de 40 A para 4 mm² – hasta 85°C de
temperatura ambiente
» Seguro al disponer de enclavamiento con conexiones tipo
click
» Cómoda inspección visual de las conexiones del
conductor – ajuste fácil en cualquier momento.
»Fácil de desenclavar con un destornillador estandar –
incluso si los conectores están muy juntos.
» Coste ajustado gracias al conector de campo incluido en
la entrega.
» Proyección de futuro pues cumple todos los
requerimientos de los nuevos estándar de conexión FV
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42. Sistemas de comunicación básicos
Geo SOLO PV
Son dispositivos que sirven para
monitorizar a través de un display los
datos de generación en Kwh. El Geo
SOLO PV además permite volcar los
datos a un portal manualmente.
Hasta 12 equipos
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43. Sistemas de comunicación y control
•Consulta remota
•Transmisión automática de datos al portal y a un
servidor propio
•Almacenamiento de datos a largo plazo en una
tarjeta de memoria
•Integración sencilla de célula de radiación y Maxweb Solarmax
Sunny Webbox SMA temperatura vía RS485
•Actualización automática del firmware
•Manejo sencillo, unicamente necesario Software de
navegación Web.
Solarlog Kaco Prolog
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44. Sistemas de comunicación Solarlog
Solar-Log 200
Solar-Log 500
Solar-Log 1000
Listado inversores compatibles:
http://www.solar-log.com/en/products-solutions/solar-log-1000.html
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45. Sistemas de comunicación Solarlog
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46. Sistemas de comunicación Bluetooth SMA
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47. Sistemas de comunicación Solarlog
Smart Metering
Conexión del contadors via S0 or
IEC 870 via RS485
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48. Sistemas de comunicación Webdom
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49. Sistemas de comunicación Webdom
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50. Sistemas de comunicación Alternativa al display: Flashview
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51. Gracias por su atención!
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