Spes. def. diagrama de bloques de un sfcr 05 11-14

ASOCIACION PERUANA DE ENERGIA SOLAR Y DEL AMBIENTE
ASOCIACION PERUANA DE ENERGIA SOLAR Y DEL AMBIENTEASOCIACION PERUANA DE ENERGIA SOLAR Y DEL AMBIENTE
Diagrama de bloques básico de
un SFCR
SFCR
Diagrama de bloques simplificado (1/2)
Vertido a red de toda la producción
Módulos
Fotovoltaicos
(GFV)
=
~
Inversor(es)
245,7
kWh
Contador
(venta a la red)
Red
eléctrica
Protecciones
DC
Protecciones
AC
Sistema de control
y visualización de datos
2
SFCR
Diagrama de bloques simplificado (2/2)
Autoconsumo con vertido de excedentes
Módulos
Fotovoltaicos
(GFV)
Inversor(es) Contador
(adquisición)
Red
eléctrica
Protecciones
DC
Protecciones
AC
Sistema de control
y visualización de datos
=
~
713,3
kWh
432,2
kWh
Cargas AC
interiores
Contador
(producción)
213,3
kWh
Contador
(inyección)
3
CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR
(1/13)
Los primeros SFCR utilizaban un único inversor central al que
se conectaba el generador fotovoltaico. Actualmente no es
ésta la única configuración posible, siendo las siguientes las
más difundidas:
– Configuración de inversor central
– Configuración de inversor orientado a rama (string inverter,
en inglés)
– Configuración de inversor orientado a varias ramas (multi-
string inverter, en inglés)
– Configuración de módulo con inversor modular o
microinversor
4
La curva característica Tensión-Intensidad (V-I) del GFV varía en función
de la Irradiancia (G, en W/m2) y la Temperatura de operación de la célula
(Tc, en ºC).
CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR
(2/13)
5
El inversor deberá disponer de un sistema de seguimiento automático
del punto de máxima potencia del GFV
CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR
(3/13)
6
CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR
(4/13)
7
Inversor central (1/3)
Cadenas de módulos en serie conectadas en paralelo
a un único inversor
(+)
(-)
(+)
(+)
(+)(-)
(-)
(-)
CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR
(5/13)
……
8
CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR
(6/13)
Inversor central (2/3)
9
CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR
(7/13)
Inversor central (3/3)
•Rangos de potencia del orden 10 kW – 1 MW
•Menor inmunidad frente al sombreado
•Menor sección del cableado en continua
•Mayor riesgo eléctrico
•El fallo del inversor detiene completamente la
generación de electricidad
•Menor coste €/W que el resto de configuraciones
10
CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR
(8/13)
Inversor orientado a rama (string inverter) (1/2)
11
CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR
(9/13)
Inversor orientado a rama (string inverter) (2/2)
•Rangos de potencia del orden 700 – 11.000 W
•Innecesariedad de diodos de bloqueo.
•Disminución del cableado –en sistemas de pequeño
tamaño (< 20 kWp)- y posibilidad de supresión de cajas
de conexión en continua externas al equipo.
•El fallo de uno o varios inversores no detiene la
generación de electricidad.
12
CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR
(10/13)
Inversor orientado a varias ramas (multi-string inverter) (1/2)
GFV compuestos por
diferentes tecnologías
GFV de igual tecnología pero
con distintas orientaciones.
13
CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR
(11/13)
Inversor orientado a varias ramas (multi-string inverter) (2/2)
•Rangos de potencia del orden 2 – 20 kW.
•Innecesariedad de diodos de bloqueo.
•Disminución del cableado –en sistemas de pequeño
tamaño (< 20 kWp) y posibilidad de supresión de cajas de
conexión en continua.
14
CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR
(12/13)
Módulo con inversor modular o microinversor (1/2)
15
CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR
(13/13)
•Rangos de potencia entre 100-300 W.
•Alta inmunidad frente al sombreado.
•Inexistencia de cableado en continua.
•Gran modularidad.
•Problemas de sobrecalentamiento de los
inversores ubicados en la parte posterior del
módulo en climas con estaciones calurosas.
•Dificultad de sustitución en caso de avería
Módulo con inversor modular o microinversor (2/2)
16
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Spes. def. diagrama de bloques de un sfcr 05 11-14

  • 1. Diagrama de bloques básico de un SFCR
  • 2. SFCR Diagrama de bloques simplificado (1/2) Vertido a red de toda la producción Módulos Fotovoltaicos (GFV) = ~ Inversor(es) 245,7 kWh Contador (venta a la red) Red eléctrica Protecciones DC Protecciones AC Sistema de control y visualización de datos 2
  • 3. SFCR Diagrama de bloques simplificado (2/2) Autoconsumo con vertido de excedentes Módulos Fotovoltaicos (GFV) Inversor(es) Contador (adquisición) Red eléctrica Protecciones DC Protecciones AC Sistema de control y visualización de datos = ~ 713,3 kWh 432,2 kWh Cargas AC interiores Contador (producción) 213,3 kWh Contador (inyección) 3
  • 4. CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR (1/13) Los primeros SFCR utilizaban un único inversor central al que se conectaba el generador fotovoltaico. Actualmente no es ésta la única configuración posible, siendo las siguientes las más difundidas: – Configuración de inversor central – Configuración de inversor orientado a rama (string inverter, en inglés) – Configuración de inversor orientado a varias ramas (multi- string inverter, en inglés) – Configuración de módulo con inversor modular o microinversor 4
  • 5. La curva característica Tensión-Intensidad (V-I) del GFV varía en función de la Irradiancia (G, en W/m2) y la Temperatura de operación de la célula (Tc, en ºC). CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR (2/13) 5
  • 6. El inversor deberá disponer de un sistema de seguimiento automático del punto de máxima potencia del GFV CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR (3/13) 6
  • 7. CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR (4/13) 7
  • 8. Inversor central (1/3) Cadenas de módulos en serie conectadas en paralelo a un único inversor (+) (-) (+) (+) (+)(-) (-) (-) CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR (5/13) …… 8
  • 9. CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR (6/13) Inversor central (2/3) 9
  • 10. CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR (7/13) Inversor central (3/3) •Rangos de potencia del orden 10 kW – 1 MW •Menor inmunidad frente al sombreado •Menor sección del cableado en continua •Mayor riesgo eléctrico •El fallo del inversor detiene completamente la generación de electricidad •Menor coste €/W que el resto de configuraciones 10
  • 11. CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR (8/13) Inversor orientado a rama (string inverter) (1/2) 11
  • 12. CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR (9/13) Inversor orientado a rama (string inverter) (2/2) •Rangos de potencia del orden 700 – 11.000 W •Innecesariedad de diodos de bloqueo. •Disminución del cableado –en sistemas de pequeño tamaño (< 20 kWp)- y posibilidad de supresión de cajas de conexión en continua externas al equipo. •El fallo de uno o varios inversores no detiene la generación de electricidad. 12
  • 13. CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR (10/13) Inversor orientado a varias ramas (multi-string inverter) (1/2) GFV compuestos por diferentes tecnologías GFV de igual tecnología pero con distintas orientaciones. 13
  • 14. CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR (11/13) Inversor orientado a varias ramas (multi-string inverter) (2/2) •Rangos de potencia del orden 2 – 20 kW. •Innecesariedad de diodos de bloqueo. •Disminución del cableado –en sistemas de pequeño tamaño (< 20 kWp) y posibilidad de supresión de cajas de conexión en continua. 14
  • 15. CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR (12/13) Módulo con inversor modular o microinversor (1/2) 15
  • 16. CONFIGURACIONES POSIBLES DE UN SFCR (13/13) •Rangos de potencia entre 100-300 W. •Alta inmunidad frente al sombreado. •Inexistencia de cableado en continua. •Gran modularidad. •Problemas de sobrecalentamiento de los inversores ubicados en la parte posterior del módulo en climas con estaciones calurosas. •Dificultad de sustitución en caso de avería Módulo con inversor modular o microinversor (2/2) 16