Forecasting energy fo pv system - Miguel Martínez (Wenner Solar)

1. Workshop on
applications of solar
forecasting
Forecasting energy from PV systems
Madrid, 11 de Junio 2013
Miguel Martínez, Director Técnico (@mmnoguera).

2. WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
Forecasting energy from PV systems
“En el plazo de seis horas los desiertos reciben más energía del sol que la humanidad consume en un año”
Dr. Gerhard Knies, fundador de TREC (Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation), uno de los
promotores y creadores de la Fundación Desertec.
“Within six hours deserts receive more energy from the sun than humankind consumes in a year”
Dr. Gerhard Knies, founder of TREC (Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation), one of the
developers and creators of the Desertec Foundation.

3. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
I. Predicción de producción eléctrica en plantas
fotovoltaicas/ Prediction of photovoltaic
electricity production.
II. Influencia de la operación y mantenimiento en la
producción eléctrica de las plantas fotovoltaicas/
Influence of the operation and maintenance of
electrical production photovoltaic plants.
III. Visión global del sector/ Overview of the
photovoltaic industry.
IV. Sobre nosotros/ About us.
CONTENIDO/ CONTENT

4. WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
Forecasting energy from PV systems
Predicción de producción
eléctrica en plantas
fotovoltaicas/ Prediction of
photovoltaic electricity
production.

5. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
Predicción FV/ Prediction of PV
Datos Radiación
Solar/ Solar
Radiation Data.
Arco Solar de Sanyo
(5.000 módulos)/
Sanyo Solar Arc
(5000 modules).
Parque Solar
Nobesol 60 Mwp/
Nobesol 60 MWp
Solar Park
Mercado mundial
de energía solar/
Global solar market.
Políticas
medioambientales/
Environmental policies.
Ingeniería/
Engineering.

6. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
• Análisis de la situación de partida y posible ubicación/ Analysis
of the situation and possible location.
• El valor medio mensual y anual de la irradiación diaria sobre el
plano del generador, Gdm (α,β), en kWh/(m2·día)/ The monthly
and annual average of daily irradiation on the plane generator,
Gdm (α,β), in kWh / (m2·day).
• Rendimiento energético de la instalación, Perfomance Ratio
“PR”/ Energy performance of the installation, Perfomance Ratio
“PR”.
Predicción FV/ Prediction of PV
Producción anual esperada/ Expected Annual Production.

7. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
• Ubicación del parque solar (suelo, tejado)/ Solar
park location (floor, roof).
• Medición de pendientes o topografía del
terreno/ Slope measuring or topography of the
land.
• Conexión eléctrica a red de distribución/
Electrical connection to distribution network.
• Medición de consumos o estudio de tarifas de
venta electricidad/ Measurement of
consumption or sales study electricity rates.
Predicción FV/ Prediction of PV
Análisis inicial/
Initial analysis.

8. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
• Diseño de la planta solar, orientación (α) e
inclinación (β) del módulo/ Solar plant design,
orientation (α) and slope (β) of the module.
• Datos de radiación solar/ Solar Radiation Data.
Predicción FV/ Prediction of PV
Estudio radiación/
Radiation study.

9. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
• Efecto de la temperatura/ Effect of temperature.
• Eficiencia del cableado o pérdidas por caída de
tensión / Efficiency losses wiring or voltage drop.
• Pérdidas por suciedad o por errores en el
seguimiento del punto de máxima potencia/
Losses by dirt or failure to follow the maximum
power point.
• Eficiencia energética del inversor y del módulo
fotovoltaico/ Energy efficiency of the inverter
and PV module
• Pérdidas por efecto de las sombras/ Losses due
to the shadows.
Predicción FV/ Prediction of PV
Rendimiento
energético/
Energy
performance.

10. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
Producción anual
esperada/
Expected annual
production.
Producción de energía
para consumo propio/
Energy production for own
consumption
Producción de energía
para venta a red eléctrica/
Energy production for sale
to electric network.
Estudio
económico
(Ahorros)/
Economic survey
(Savings).
Estudio económico
(Ingresos venta
energía)/
Economic survey
(Revenues from
sales of energy).
Predicción FV/ Prediction of PV
Influencia del
proyectista/
Influence of the
designer.

11. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
Ejemplo, estudios de potencial fotovoltaico en una zona/ Example,
photovoltaic potential studies in an area
Predicción FV/ Prediction of PV

12. WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
Forecasting energy from PV systems
Influencia de la operación y
mantenimiento en la producción
eléctrica de las plantas fotovoltaicas/
Influence of the operation and
maintenance of electrical production
photovoltaic plants.

13. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
O&M en FV/ O&M of PV
Beneficios de un mantenimiento efectivo/ Benefits of effective maintenance.
• Minimizar costes de explotación/ Minimize operating costs.
• Reducción de pérdidas de producción de la planta fotovoltaica/ Reduction
of production losses PV plant.
• Ampliar vida útil de los equipos (cableado, inversores, módulos
fotovoltaicos)/ Larger life of the equipment (wiring, inverters, PV modules).
Diseño/
Design.
Construcción/
Construction
Mantenimiento
(Preventivo, Correctivo,
Predictivo)/Maintenance
(Preventive, Corrective,
Predictive)
Fases de construcción de una instalación FV/ Construction phases of a solar PV.

14. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
O&M en FV/ O&M of PV
Monitorización de las variables
principales/ Monitoring of the
main variables.
Ayudas para un buen
mantenimiento/ Aids for
good maintenance.
Uso de tecnología (termografía,
medidores de rendimiento)/
Use of technology
(thermography, performance
meters).
Telegestión/
Telemanagement.
Stock de recambios/
Stock of spare parts.
Personal cualificado/
Qualified workers.
Previsión de fallos/
Fault Forecast.

15. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
O&M en FV/ O&M of PV
Planta en funcionamiento/ Plant in operation.
• Planificación mantenimiento (eléctrico, mecánico, limpiezas, etc.)/
Planning maintenance (electrical, mechanical, cleaning, etc.).
• Análisis funcionamiento y producción/ Operation and production
analysis.
• Medidas de mejora y ajuste de previsión de producción/ Measures to
improve forecasting and production setting.

16. WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
Forecasting energy from PV systems
Visión global del sector/
Overview of the photovoltaic
industry

17. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
• El mapa energético mundial está cambiando, lo que
conlleva consecuencias de potencial a largo alcance para
los mercados y el comercio de la energía/ The global
energy map is changing, with implications for long-range
potential for markets and energy trading.
• La demanda mundial de energía crece más de un tercio
en el periodo que va hasta 2035; China, la India y Oriente
Medio representan el 60% de dicho aumento/ The global
energy demand grows over a third in the period up to
2035, China, India and the Middle East account for 60% of
that increase.
Visión del sector/ Overview of PV
• La demanda de energía apenas aumenta en los países de la OCDE/ Energy
demand hardly increased in OECD countries.
• En las energías renovables destacar un continuo crecimiento de la energía
hidráulica y la rápida expansión de la eólica y la solar/ In renewable energy
highlight continued growth in hydropower and the rapid expansion of
wind and solar.

18. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
• En 2035, las energías renovables supondrán casi un tercio
de la producción total de electricidad/ In 2035, renewable
energy will mean almost a third of the total electricity
production.
• Las renovables se convertirán en la segunda fuente de
generación eléctrica del mundo hacia 2015/ Renewables
will become the second largest source of electricity
generation in the world by 2015.
• El rápido crecimiento de la energía renovable se sustenta
en la caída de los costes tecnológicos y la subida de los
precios de los combustibles fósiles/ The rapid growth of
renewable energy based on falling technology costs and
rising fossil fuel prices.
Visión del sector/ Overview of PV
• Pese al progreso del año 2012, cerca de 1.300 millones de personas siguen careciendo
de acceso a la electricidad y 2 600 millones no poseen acceso a instalaciones
modernas para cocinar./ Despite progress in 2012, about 1 300 million people still lack
access to electricity and 2 600 million have no access to modern cooking facilities.

19. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
Visión del sector/ Overview of PV
En reciente informe de Lux Research, prevé un crecimiento de 155 billones de dólares de la
industria fotovoltaica para 2018, con un incremento anual del 10,5%, principales
conclusiones: / In a recent report from Lux Research, predicts growth of 155 billion dollars of
the PV industry in 2018, with an annual increase of 10,5%, their key findings:
• EE.UU., China, Japón y la India ocuparan el puesto que Alemania e Italia dejen/ U.S., China,
Japan and India occupy the position that Germany and Italy leave.
• China y EE.UU serán los que más crezcan en 2018 con 12,4 GW y 10,8 GW anuales/ China and
the U.S. will grow the most in 2018 with 12.4 GW and 10.8 GW annually.
• A nivel mundial, las aplicaciones comerciales reinan los mercados, en EE.UU. y Japón se
mueven a grandes instalaciones en sobre cubierta/ Globally, commercial applications reign
supreme as markets like the U.S. and Japan move to large rooftop installations.
• El crecimiento del mercado solar es de especial valor para los países del segundo y tercer
mundo. Buscan reducir al mínimo la dependencia de los combustibles fósiles y se centraran en
una energía renovable como la energía solar fotovoltaica. / The growth of the solar market is of
particular value to second and third world countries. They seek to minimize dependence on
fossil fuels and focus on renewable energy such as solar photovoltaics.

20. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
Visión del sector/ Overview of PV
En 2012, en 102 países la energía solar fotovoltaica se ha llegado a la
paridad de red/ In 2012, in 102 countries solar PV has reached grid parity.
Fuente: reneweconomy.com

21. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
Visión del sector/ Overview of PV
Desertec, proyecto que ha realizado estudios de potencial energético en distintas
zonas de la tierra/ Desertec, project has studied energy potential in different
areas of the earth.
Fuente:

22. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
Visión del sector/ Overview of PV
Potencia instalada en España a 31 de diciembre de 2012/ Power installed
in Spain at December 31, 2012.
Fuente: Red Eléctrica de España(REE)

23. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
Visión del sector/ Overview of PV
Evolución del régimen ordinario y régimen especial en España al finalizar
2012/Evolution from the ordinary and special regime in Spain at the end of
2012
Fuente: Red Eléctrica de España(REE)

24. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
Visión del sector/ Overview of PV
Evolución de las energías renovables en España al finalizar 2012/
Development of renewable energies in Spain at the end of 2012
Fuente: Red Eléctrica de España(REE)

25. WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
Forecasting energy from PV systems
Sobre nosotros/ About us.

26. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
Nosotros/ About Us
TECNOLOGÍA/
TECHNOLOGY
INNOVACIÓN/
INNOVATION
INGENIERÍA/
ENGINEERING
GESTIÓN/
MANAGEMENT
• Compañía multidisciplinar /Multidisciplinary company.
• Experiencia en todos los ámbitos de la energía solar, de la ingeniería y
del mundo empresarial/ Experience in all areas of solar energy,
engineering and business.
• Conocimientos al servicio de nuestros clientes, ofreciendo soluciones
innovadoras y de mejora continua/ We combine our knowledge to serve
clients by providing innovative solutions and continuous improvement.
• Buscamos rentabilidad, seguridad y atención de las necesidades de
instalaciones/ We profitability, safety and care facility needs.

27. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
Nosotros/ About Us
Diseño, legalización y montaje de
instalaciones solares
fotovoltaicas de distintas
tipologías/ Design, assembly
legalization of different types of
solar photovoltaic.
Mantenimiento integral de
instalaciones solares/
Complete maintenance of
solar installations.

28. Forecasting energy from PV systems
WORKSHOP ON APPLICATIONS OF SOLAR FORECASTING
Gestión global de la instalación/
Overall management solar
photovoltaic.
Nosotros/ About Us
Auditoria de instalaciones
solares/ Solar photovoltaic
audit.

29. Muchas gracias/Thank you very much.
@WenerSolar wenersolar.com wenersolar