Practica de curso La nueva industria electrica en México

1. PRÁCTICA
RUBÉN VÁZQUEZ VELASCO
DESCRIPCIÓN CENTRAL GENERADORA SOLAR FOTOVOLTAICA
Una central fotovoltaica es un conjunto de instalaciones destinadas al suministro de energía
eléctrica a la red mediante el empleo de sistemas fotovoltaicos a gran escala. Está compuesta por
diferentes componentes, de los cuales a continuación se citan los principales:
Células fotovoltaicas. Generalmente compuestas de silicio. Las células fotoeléctricas son las
encargadas de captar la energía solar y transformarla en electricidad mediante el efecto
fotovoltaico.
Torre meteorológica. Es el sitio donde se analizan las diferentes condiciones meteorológicas para
determinar la radiación solar que se está recibiendo o se prevé recibir.
Armario de corriente continua. Recibe la electricidad generada por las células fotovoltaicas.
Inversor. Convierte la corriente continua a corriente alterna.
Armario de corriente alterna. Recibe la electricidad que el inversor ha transformado en corriente
alterna.
Centro de transformación. Sitio donde la energía se adapta a las condiciones de intensidad y voltaje
aptos para ser transportada.
Líneas de transporte. Se trata de las líneas que permiten transportar la energía eléctrica hasta los
centros de consumo.
Sala de control. Sitio donde se supervisa el funcionamiento de todos los elementos de la central
fotovoltaica.
El funcionamiento de todos los equipos de la central se supervisa desde la sala de control. En la sala
de control se recibe información de los distintos sistemas de la instalación: torre meteorológica,
inversor, armarios de corriente continua y alterna, centro de transformación, etc.
Generación de electricidad mediante los paneles fotovoltaicos
El conjunto de las células fotovoltaicas, agrupadas en placas fotovoltaicas, es el elemento básico de
una central fotovoltaica. Las células fotoeléctricas son las encargadas de captar la radiación del Sol
y transformarla en energía eléctrica. Estas células fotovoltaicas suelen estar compuestas de silicio,
que es un material semiconductor que facilita el efecto fotoeléctrico. Estas células son las
encargadas de generar una corriente continua de electrones que posteriormente será transformada
en corriente alterna.
Las células fotovoltaicas están integradas en módulos y luego, con estos módulos, se forman los
paneles fotovoltaicos.

2. Un elemento fundamental para una central fotovoltaica es la meteorología (radiación, humedad,
temperatura...). Dependiendo de la situación meteorológica de cada momento la radiación solar
que recibirán las células fotovoltaicas va a ser variable. Por este motivo se construye una torre
meteorológica en la central para poder controlar y analizar las diferentes condiciones
climatológicas.
La CFV consiste en enfocar la radiación solar en celdas pequeñas y de alta eficiencia, mediante la
utilización de espejos, lentes o una combinación de ambos tipos de dispositivos. Las celdas que
constituyen los módulos de CFV generalmente están fabricadas de varias capas, cada una de las
cuales captura longitudes de onda específicas del espectro de luz solar. Aunque el costo de las celdas
de CFV es mayor, éste se podría compensar con las altas eficiencias —más de 38% para las celdas y
25% en los módulos— que presentan y con el menor costo de las superficies reflejantes.
Los sistemas fotovoltaicos consisten en la conexión eléctrica de varios módulos en configuraciones
serie‐paralelo, y pueden incorporar acumuladores de energía, inversores, medidores
bidireccionales, líneas de transmisión, cuadro eléctrico, equipo de medición, fusibles e
interruptores.
Estos sistemas pueden conectarse a la red eléctrica o utilizarse de forma aislada. En los sistemas
conectados a la red, los inversores y transformadores convierten la corriente directa de bajo voltaje
de salida en corriente alterna de alto voltaje que es enviada a la red eléctrica. Los sistemas aislados
utilizan controles de carga y baterías para almacenar energía durante el día y suministrarla cuando
hay más demanda por la noche.
Los sistemas fotovoltaicos pueden ser usados en un amplio rango de aplicaciones, entre las que se
encuentran sistemas de pequeña escala en el sector residencial, sistemas de mediana escala en el
sector comercial, sistemas de gran escala en el sector de las compañías de electricidad, y
aplicaciones aisladas de distintas capacidades.
Transformación de corriente continua a corriente alterna
Los paneles fotovoltaicos generan corriente continua, pero como la energía eléctrica que circula por
la red de transporte lo hace en forma de corriente alterna. Por este motivo, la corriente continua
debe ser transformada a corriente alterna.
En primer lugar, la corriente continua de los paneles solares es conducida a un armario de corriente
continua. En este armario la corriente se transforma en corriente alterna por medio de un inversor.
Seguidamente, se transporta la corriente a un armario de corriente alterna.
Transporte y suministro de electricidad
La corriente que llega al armario de corriente alterna no está en condiciones para ser suministrada
a la red. Por este motivo, la energía eléctrica producida pasa por un centro de transformación donde
se adapta a las condiciones de intensidad y tensión de las líneas de transporte para su utilización en
los centros de consumo.

3. UBICACIÓN
La planta solarse pretende instalar en el municipio de Atlixco, el cual se localiza en la parte centro
Oeste del estado de Puebla. Tiene una altitud promedio de 1840m sobre el nivel del mar. Sus
coordenadas geográficas son los paralelos 18º 49` 30" y 18º 58` 30" de latitud norte y los meridianos
98º 18` 24" y 98º 33` 36" de longitud occidental. El municipio colinda al Norte con el municipio de
Tianguismanalco, al Noreste con los municipios de Santa Isabel Cholula y Ocoyucan, al Suroeste con
el municipio de Atzitzihuacan, al Sur con los municipios de Huaquechula y Tepeojuma, Sureste con
el municipios de San Diego la Meza Tochimiltzingo, al Este con la Ciudad de Puebla, y al Oeste con
el municipio de Tochimilco.
OROGRAFÍA
El territorio del municipio se encuentra comprendido dentro de dos unidades morfológicas divididas
por la cota 2,000 que atraviesa el Noroeste; hacia el Noroeste se encuentra el valle de Puebla, y de
la cota hacia el este, el valle de Atlixco; ambos descienden de las faldas meridionales de la Sierra
Nevada.
La Orografía del terreno muestra su menor altura al sur con 1,700 metros sobre el nivel del mar;
conforme se avanza el Noroeste, el nivel del terreno va ascendiendo suavemente, por ser
estribaciones del Volcán Iztaccíhuatl; así, el extremo Noroeste alcanza la cota de 2,500 metros.
El centro del municipio es un extenso valle, que lo recorre de norte a sur, y es donde se concentran
la mayor parte de las localidades y vías de comunicación.
Al Sureste, aparecen formaciones montañosas aisladas que culminan en los cerros de Zoapiltepec y
Texistle, que alcanzan un nivel superior a los 2,100 metros sobre el nivel del mar; también existen
unos cerros aislados al norte, como el Pochote, Tecuitlacuelo, loma La Calera, el Charro.
HIDROGRAFÍA
El municipio pertenece por completo a la subcuenca del Río Nexapa, afluente del Atoyac.
El municipio es regado por numerosas corrientes que provienen de las estribaciones del Iztaccíhuatl,
siendo la principal el río Nexapa, uno de los pocos de carácter permanente y que cruza por la mitad
del valle de Atlixco. Otras corrientes importantes son: el Cuescomate que cruza la ciudad de Atlixco,
el río Molino y el río Palomas. Las numerosas corrientes temporales, originadas por deshielos del
volcán, forman una gran cantidad de barrancas al Noroeste.
Cabe destacar que existe todo un sistema de canales de riego distribuidos por todo el territorio,
como el Sifón, la Candelaria, los Molinos, Catecuxco, Moraleda, etc.
Diversos son los recursos hidrográficos del municipio, tanto para la Agricultura como para diversión.

4. CLIMA
El municipio está situado en la parte centro del estado de Puebla en un hermoso valle, goza de un
clima privilegiado por lo que el lema de la ciudad es "el mejor clima del mundo". En el territorio del
municipio se presenta la transición entre los climas templados del norte del estado y los cálidos del
sur; presenta dos variantes de clima: templado y cálido.
Clima templado subhúmedo con lluvias en verano. Este clima es característico de las áreas
montañosas del Noroeste, es decir de las estribaciones de la Sierra Nevada.
Clima semicálido subhúmedo con lluvias en verano. Este clima se localiza al centro y sur ocupando
la mayor parte del municipio.
Clima templado subhúmedo con lluvias en verano. Se localiza al sureste y extremo noroeste, en las
zonas montañosas.
TECNOLOGÍA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
La tecnología solar fotovoltaica consiste en la capacidad que tienen algunos materiales de generar
electricidad al incidir sobre ellos la radiación solar. El principal material utilizado en la industria
fotovoltaica es el silicio, elemento más abundante sobre la tierra después del oxígeno. Durante los
últimos años ha crecido el número de fabricantes que utilizan otros materiales semiconductores.
El silicio se procesa a nivel industrial para formar la unidad mínima de generación eléctrica, la célula
solar. Esta a su vez se interconecta con otras células para formar el módulo fotovoltaico, que sería
el equipo principal o generador de un sistema fotovoltaico. Los módulos y células pueden adquirir
diversas formas, tamaños e incluso colores variados para adaptarse a las necesidades o
requerimiento de cada sistema en concreto.

5. Una primera gran clasificación de este tipo de sistemas se hace entre los que se encuentran
conectados a red pública (son los que han tenido un enorme desarrollo durante los últimos años) y
los sistemas aislados (en zonas donde existen dificultades de que llegue la red eléctrica
convencional). Otra posible clasificación de este tipo de sistemas se podría hacer en función de su
emplazamiento, diferenciando entre instalaciones en suelo y edificación. En este último caso, a su
vez podemos diferenciar entre localizaciones sobre techo/cubiertas (residencial o industrial),
integrados (fachadas, lamas, etc.) y otro tipo de emplazamientos (parking, elementos singulares,
etc.).
También se pueden hacer clasificaciones en función de la tecnología de célula utilizada
(policristalino, monocristalino, capa delgada, amorfo, etc.), por la estructura del propio módulo (con
marco, sin marco, cristal‐cristal,) e incluso por la potencia de los sistemas (habitual en los sistemas
tarifarios, pequeños entre 5‐20 kWp, medianos hasta 100 kWp y grandes cuando son plantas
multimegavatios).
Un argumento muy utilizado por los defensores de esta tecnología es el hecho de que diariamente
el Sol emite sobre la Tierra suficiente energía como para cubrir todas nuestra necesidades.
Se puede decir que tanto por su modularidad como por su sencillez la tecnología renovable más
“cercana” del Régimen Especial es la solar fotovoltaica, siendo posible instalar sistemas tanto del
orden de kilovatios (nivel residencial e industrial) como macroplantas multimegavatios. Otra ventaja
nada despreciable es el corto camino que tiene que recorrer la electricidad generada hasta su punto
de consumo evitando pérdidas en su transporte y las posibilidades de integración arquitectónica en
zonas urbanas. Empresas como BMW, Audi, Google, Zara, Sony, Telefónica, Ikea y un largo etcétera
han incorporados en sus instalaciones corporativas este tipo de sistemas.
Criticada por ser una tecnología “cara”, la industria fotovoltaica está realizando un enorme esfuerzo
por la reducción de costes de forma gradual según la curva de experiencia y potencia instalada.
Especialmente durante los últimos 3 años la reducción ha sido bastante espectacular. En el año 2008
un sistema completo podía tener un precio aproximado de 6 EUR/Wp, mientras que hoy se puede
instalar el mismo sistema por debajo de los 3 EUR/Wp. En Alemania, principal mercado mundial con
una industria y profesionales muy especializados, el coste actualmente puede estar en torno a los
2.5 EUR/Wp, lo que la convierte en una opción bastante competitiva si comparamos la factura total
que paga un consumidor final de electricidad y contemplamos las opciones de autoconsumo.
Otro aspecto muy importante de los sistemas fotovoltaicos son las enormes posibilidades de
integración en el entorno urbano. Los edificios dotados de sistemas fotovoltaicos permiten en un
mismo emplazamiento generar y consumir energía eléctrica, sin pérdidas de transporte y dando una
utilidad adicional a cubiertas y fachadas en una cuestión fundamental como es la generación
energética de forma sostenible.
Esquema de funcionamiento planta solar de gran potencia:

6.
DESCRIPCIÓN DEL TERRENO E INVERSIÓN REQUERIDOS
Para la instalación de la planta de 25 MW, se necesitan de 165,000 m2
, considerando que se
necesitan 100,000 paneles de 250 Watts cada uno con un tamaño de 1.64 x 0.99 metros.
Este terreno debe tener acceso a carreteras para el mantenimiento de los paneles y acceso al
personal contratado. El precio por metro cuadrado en la región considerada para el proyecto es de
$300 por metro cuadrado, por lo que la inversión requerida para la adquisición del terreno es de
$49,500,000.
ACCESO A LÍNEAS DE TRANSMISIÓN Y DISTRIBUCIÓN SEN
En el municipio de Atlixco se tiene acceso a las líneas de transmisión que vienen de Puebla y que
llegan a las subestaciones de Metepec I (MEC) y Atlixco (ATC) en 115 kV.
En distribución para la subestación ATC son los circuitos Pandal, El Cristo y Centro; y para MEC son
Tlamapa, Ciudad, Tochimilco y Fábricas.
CERCANÍA A CENTROS DE CONSUMO (PEQUEÑA CENTRAL)
En el municipio de Atlixco se tiene el Parque Industrial de Santa Rita, el cual queda cerca del lugar
donde se planea construir la subestación.
PRESUPUESTO
Uno de los factores que han propiciado el crecimiento de las inversiones fotovoltaicas ha sido el
descenso de los costos de esta tecnología. El costo de los módulos fotovoltaicos se ha reducido a la
mitad en los últimos cinco años, incluyendo diferentes tecnologías, como los módulos de silicio
cristalino y los de películas delgadas.
En diferentes sectores, cada uno con sus respectivas capacidades, se han observado disminuciones
importantes en los costos de generación de electricidad. Actualmente, los menores costos se
registran en el sector eléctrico con proyectos a gran escala, con capacidades instaladas superiores a

7. los 100 MW; le sigue el sector comercial con sistemas instalados de capacidades de alrededor de
200 kW y por el último el sector residencial o de generación distribuida1, con escalas más pequeñas
(sistemas de 5.6 kW). Esta diferencia se debe principalmente a las economías de escala en cada una
de las aplicaciones de esta tecnología.
Por otro lado, la brecha en los costos de capital entre proyectos solares fotovoltaicos a gran escala
y eólicos en tierra —que hasta hace unos años era muy grande— se ha cerrado en los últimos años,
hasta alcanzar niveles prácticamente similares entre ambas tecnologías a nivel global en 2015. Esta
reducción en los costos ha permitido que la energía solar fotovoltaica a gran escala compita con
instalaciones eólicas, que hasta algunos años eran la tecnología renovable con mayor crecimiento
en el mundo.
De acuerdo con la información reportada por Bloomberg New Energy Finance (BNEF) en los tres
primeros trimestres de 2016, los costos de capital disminuyeron aún más para proyectos de energía
eólica en tierra y solar fotovoltaica en 58 países no miembros de la OCDE. La energía solar alcanzó
un costo de 1.65 millones de dólares por MW, un costo más competitivo que el de la energía eólica
(1.66 millones de dólares por MW).
Hasta antes de la reforma energética, la participación del sector privado en nuevas inversiones para
centrales de generación eléctrica a gran escala estaba acotada a proyectos bajo las modalidades de
PIE (centrales de hasta 30 MW), pequeño productor (centrales de hasta 10 MW) —en ambos casos
para vender energía a la CFE—, y autoabastecimiento —para satisfacer las necesidades de energía
de un permisionario o de un conjunto de socios—. En este último caso, la energía excedente se
podía inyectar a la red, a cambio de una contraprestación que era establecida ligeramente por
debajo de los costos de generación de la mezcla de centrales eléctricas de CFE en alguna zona en
particular —lo que en algunos casos no resultaba atractivo para el sector privado—. Bajo este
esquema, el desarrollo de proyectos fotovoltaicos a gran escala fue relativamente limitado en el
país, con la participación de unas cuantas empresas, principalmente de capital nacional, que
iniciaron operaciones en este campo instalando proyectos para autoabastecimiento. El primer
proyecto de pequeña producción, denominado Aura Solar, estuvo a cargo del grupo mexicano Gauss
Energía; posteriormente los grupos Iusasol, de México, y Eosol Energy, de España, incursionaron en
proyectos de pequeña producción con dos y cinco centrales, respectivamente.
Al 30 de junio de 2016 se reportaron 14 centrales de generación con este tipo de tecnología; en
conjunto, estas centrales suman 120.6 MW de capacidad instalada, que puede generar hasta 267.4
GWh de energía eléctrica. (PROMEXICO, Cooperación alemana, 2017)
Para la realización de la planta, se tiene considerado un presupuesto de $12,500,000 la cual tendrá
una capacidad instalada de 25 MW.
PERMISOS
Derivado de la reforma energética se han emitido nuevas disposiciones y regulaciones que buscan
agilizar y simplificar los procesos, así como garantizar nuevas disposiciones de orden ambiental y
social, vinculadas al desarrollo de proyectos fotovoltaicos.

8. La implementación de dichos instrumentos por parte de los actores que intervienen en los procesos,
supone grandes retos, principalmente debido a lo reciente de los cambios y al creciente interés por
desarrollar nuevos proyectos de inversión en el ámbito solar en diferentes segmentos de aplicación.
Para identificar posibles inconsistencias en los nuevos procesos y regulaciones, los desarrolladores
de proyectos crearán un grupo de interlocución para abordar estos temas con la entidad de los
gobiernos tanto federal como estatal.
Durante 2017, este grupo trabajará en la identificación de inconsistencias en la implementación de
la regulación que podrían impactar de forma negativa en el desarrollo eficiente de proyectos.
Asimismo, la industria solar apoyará el esfuerzo que realiza la SENER para implementar la Ventanilla
Única de Proyectos de Energías Renovables, con la que se busca simplificar e integrar los trámites
para la autorización de proyectos, y mejorar el ambiente de inversión en energías renovables.
(PROMEXICO, Cooperación alemana, 2017).
PRECIO DE VENTA DE LA ENERGÍA Y PRODUCTOS ASOCIADOS
La venta de la energía se tiene que hacer a CFE a un precio aproximado de 20.5 dólares por 1 MWh,
que en pesos mexicanos son aproximadamente 410 MXN.
TIEMPO DE DESARROLLO
Desarrollo del proyecto. Para esta etapa (de seis a doce meses), es necesario contar con personal
con habilidades de análisis y seguimiento de las operaciones de producción, evaluación de sistemas
e identificación de necesidades y barreras de la industria solar, cuyo conocimiento facilite el
desarrollo de proyectos con un enfoque sustentable como científicos de la atmósfera y
meteorólogos, Ingenieros especialistas en evaluación de recursos y de sitios (ingenieros civiles, en
energías renovables y ambientales), asesores de desarrollo y uso de tierras (ingenieros ambientales
o en desarrollo de proyectos)
Construcción e Instalación. El personal necesario para esta etapa (de doce a dieciocho meses) debe
contar, preferentemente, con certificaciones que acrediten su conocimiento de tecnologías de
energía solar. En el caso de instaladores, es necesario que se encuentren correctamente capacitados
y que cuenten con habilidades como destreza física y capacidad de trabajo en alturas, construcción
e instalación de sistemas, familiaridad con prácticas y procedimientos básicos de instalaciones
fotovoltaicas, así como con certificaciones pertinentes para trabajar en este sector realizando
instalaciones de acuerdo con los códigos y estándares correspondientes, como diseñadores de
sistemas (ingenieros en estructuras, mecánicos, eléctricos y en energías renovables), instaladores,
soldadores y plomeros.
Referencias
CENACE. (2018). Diagramas Unifilares del Sistema Eléctrico Nacional 2017‐2022. ND: CENACE.
Energía Solar. (13 de Abril de 2017). Energía Solar. Obtenido de https://solar‐
energia.net/definiciones/central‐fotovoltaica.html

9. García, K. (23 de Noviembre de 2017). Subastas tiran precios de energía renovable. El Economista,
pág. ND.
INAFED. (s.f.). Enciclopedia de los municipios y delegaciones de México. Obtenido de
http://www.inafed.gob.mx/work/enciclopedia/EMM21puebla/municipios/21019a.html
PROMEXICO, Cooperación alemana. (2017). LA INDUSTRIA SOLAR FOTOVOLTAICA Y FOTOTÉRMICA
EN MÉXICO. Ciudad de México: ProMéxico.
Sociedad para la cooperación internacional (GIZ). (2016). Costo de instalaciones solares
fotovoltaicas en Chile. Santiago, Chile: Sociedad para la cooperación internacional (GIZ).
Wiki EOI. (15 de Febrero de 2012). Tecnologías de Generación Renovables en Energías renovables y
eficiencia energética. Obtenido de
http://www.eoi.es/wiki/index.php/Tecnolog%C3%ADas_de_Generaci%C3%B3n_Renovabl
es_en_Energ%C3%ADas_renovables_y_eficiencia_energ%C3%A9tica