Descripción del dimensionamiento para un sistema fotovoltaico interconectado a la red en base a la carga.

1. DIMENSIONAMIENTO DE
SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
INTERCONECTADOS A LA RED

2. NORMATIVA CFE REFERENTE A
ENERGÍAS RENOVABLES.
• Derivado de diversas disposiciones establecidas en el Plan Nacional de
Desarrollo 2007-2012, en la Ley para el Aprovechamiento de Energías
Renovables y el Financiamiento de la Transición Energética, su Reglamento,
así como en el Programa Especial de Cambio Climático 2008-2012; ahora
puedes instalar en tu domicilio o negocio, tu propia fuente de energía
renovable o sistema de cogeneración en pequeña o mediana escala y
realizar un contrato de interconexión con CFE.
Orlando Ramirez Barron.

3. NORMATIVA CFE. SISTEMAS
FOTOVOLTAICOS PARA PEQUEÑA
ESCALA.
• Los requisitos para realizar un contrato de interconexión en pequeña escala
con CFE, son que tengas un contrato de suministro normal en baja tensión,
que las instalaciones cumplan con las Normas Oficiales Mexicanas y con las
especificaciones de CFE, y que la potencia de tu fuente no sea mayor de
10 kW si la instalaste en tu domicilio o de 30 kW si la instalaste en tu negocio.
Orlando Ramirez Barron.

4. SISTEMA SOLAR DE PEQUEÑA
ESCALA.
• El FED deberá contar con los dispositivos de protección adecuados para
desconectarse del SEN en caso de fallas en el propio SEN al cual se encuentra
conectado.
• El uso del banco de baterías es opcional. El convertidor CD/CA es opcional de
acuerdo al equipo usado para generar.
Orlando Ramirez Barron.

5. PANEL A UTILIZAR.
• Se utilizaran paneles: Sunmodule Plus 280 mono black con un 16.7% de
eficiencia y las siguientes características.
Orlando Ramirez Barron.

6. EJEMPLO 1.
Tomaremos el ejemplo de una casa habitación. Esta se empleara para un
usuario localizado en Hermosillo Sonora, por lo que tomaremos los datos
climáticos de dicha ciudad.
Consumo Bimestral=264 KWh
• Consumo promedio diario=
264 𝐾𝑊ℎ
60 𝑑𝑖𝑎𝑠
= 4.4 𝐾𝑊ℎ
El promedio diario de horas de sol puede obtenerse mediante datos estadísticos de
alguna dependencia gubernamental o software. Para este ejemplo se considerara
de 7.84 Horas.
• Con los datos anteriores se calcula la potencia efectiva:
𝑃𝑒 =
4.4𝐾𝑊ℎ
7.84ℎ
= 0.561 𝐾𝑊 𝑜 561.22 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠
Orlando Ramirez Barron.

7. Al considerar un factor de reducción por temperatura en el panel y la
eficacia del inversor , se tiene una eficiencia del 85%.
• Por lo tanto, la potencia efectiva pico será:
𝑃𝑒𝑝 =
561.22 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠
0.85
= 660.258 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠
Para calcular las perdidas se debe contar con los siguientes datos del panel
fotovoltaico, estas varían de panel de acuerdo con el fabricante:
• NOTC: Condiciones nominales de temperatura de operación de la
celda=800 𝑤/𝑚2
a 25°𝐶
• Tnoct será de 48°𝐶
• Coeficiente de temperatura de potencia(Ctp) será de -0.43
Orlando Ramirez Barron.

8. Además deben considerarse la temperatura ambiente y la temperatura
promedio o temperatura media anual del lugar donde se instalara el sistema
fotovoltaico. Estos pueden ser obtenidos de softwares climáticos o SEMARNAT.
Para este ejercicio TA=20°𝐶 y TP=28.1°𝐶
% de coeficiente de temperatura(C):
C =
𝑇𝑛𝑜𝑐𝑡 − 𝑇𝐴
𝑁𝑂𝑇𝐶
=
48°𝐶 − 20°𝐶
800 𝑤/𝑚2 = 0.035%
𝑇𝐶 = 𝑇𝑃 + 𝐶 ∗ 1000 = 28.1 + 0.035 ∗ 1000 = 63.1°𝐶
∆𝑇 = 𝑇𝐶 − 𝑇𝑃 = 63.1°𝐶 − 28.1°𝐶 = 35°𝐶
Orlando Ramirez Barron.

9. • Declinación de potencia por temperatura:
𝐷𝑃 = 𝐶𝑡𝑝 ∗ ∆𝑇 = −0.43 ∗ 35°𝐶 = −15.05%
• % de Reducción:
%Reducción=𝑃𝑛𝑜𝑚 ∗ 𝐷𝑃 = 280 ∗ 0.1505 = 42.14 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠
• Potencia real del modulo:
𝑃𝑅 = 𝑃𝑛𝑜𝑚 − %𝑅𝑒𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 = 280 − 42.14 = 237.86 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠
• El numero de módulos necesarios para cubrir dicho consumo será:
⋕ 𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙𝑜𝑠 =
𝑃𝑒𝑝
𝑃𝑅
=
660.258
237.86
= 2.775
El resultado anterior se redondea al numero superior, por lo tanto el numero
de módulos necesarios serian 3. Entonces la potencia instalada seria de 840
watts que esta dentro del rango establecido por CFE.
Orlando Ramirez Barron.

10. EJEMPLO 2.
Se considera una tienda de abarrotes. Esta se empleara para un usuario
localizado en la ciudad de Tepic Nayarit, por lo que tomaremos los datos
climáticos de dicha ciudad.
Consumo mensual=645.166 KWh
• Consumo promedio diario=
645.166 𝐾𝑊ℎ
30 𝑑𝑖𝑎𝑠
= 21.5 𝐾𝑊ℎ
El promedio diario de horas de sol puede obtenerse mediante datos
estadísticos de alguna dependencia gubernamental o software. Para este
ejemplo se considerara de 4.8 Horas.
• Con los datos anteriores se calcula la potencia efectiva:
𝑃𝑒 =
21.5𝐾𝑊ℎ
4.8ℎ
= 4.4791 𝐾𝑊 𝑜 4479.1 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠
Orlando Ramirez Barron.

11. Al considerar un factor de reducción por temperatura en el panel y la
eficacia del inversor , se tiene una eficiencia del 85%.
• Por lo tanto, la potencia efectiva pico será:
𝑃𝑒𝑝 =
4479.1 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠
0.85
= 5269.53 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠
Para calcular las perdidas se debe contar con los siguientes datos del panel
fotovoltaico, estas varían de panel de acuerdo con el fabricante:
• NOTC: Condiciones nominales de temperatura de operación de la
celda=800 𝑤/𝑚2
a 25°𝐶
• Tnoct será de 48°𝐶
• Coeficiente de temperatura de potencia(Ctp) será de -0.43
Orlando Ramirez Barron.

12. Además deben considerarse la temperatura ambiente y la temperatura
promedio o temperatura media anual del lugar donde se instalara el sistema
fotovoltaico. Estos pueden ser obtenidos de softwares climáticos o SEMARNAT.
Para este ejercicio TA=19°𝐶 y TP=25°𝐶
% de coeficiente de temperatura(C):
C =
𝑇𝑛𝑜𝑐𝑡 − 𝑇𝐴
𝑁𝑂𝑇𝐶
=
48°𝐶 − 19°𝐶
800 𝑤/𝑚2 = 0.0362%
𝑇𝐶 = 𝑇𝑃 + 𝐶 ∗ 1000 = 25 + 0.0362 ∗ 1000 = 61.2°𝐶
∆𝑇 = 𝑇𝐶 − 𝑇𝑃 = 61.2°𝐶 − 25°𝐶 = 36.2°𝐶
Orlando Ramirez Barron.

13. • Declinación de potencia por temperatura:
𝐷𝑃 = 𝐶𝑡𝑝 ∗ ∆𝑇 = −0.43 ∗ 36.2°𝐶 = −15.566%
• % de Reducción:
%Reducción=𝑃𝑛𝑜𝑚 ∗ 𝐷𝑃 = 280 ∗ 0.15566 = 43.584 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠
• Potencia real del modulo:
𝑃𝑅 = 𝑃𝑛𝑜𝑚 − %𝑅𝑒𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 = 280 − 43.584 = 236.416 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠
• El numero de módulos necesarios para cubrir dicho consumo será:
⋕ 𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙𝑜𝑠 =
𝑃𝑒𝑝
𝑃𝑅
=
5269.53
236.416
= 22.289
El resultado anterior se redondea al numero superior, por lo tanto el numero
de módulos necesarios serian 23. Entonces la potencia instalada seria de 6440
watts que esta dentro del rango establecido por CFE.
Orlando Ramirez Barron.

14. EJEMPLO 3.
Se considera una casa habitación. Esta se empleara para un usuario
localizado en la ciudad de Guadalajara Jalisco, por lo que tomaremos los
datos climáticos de dicha ciudad.
Consumo mensual=437.4 KWh
• Consumo promedio diario=
645.166 𝐾𝑊ℎ
30 𝑑𝑖𝑎𝑠
= 14.58 𝐾𝑊ℎ
El promedio diario de horas de sol puede obtenerse mediante datos
estadísticos de alguna dependencia gubernamental o software. Para este
ejemplo se considerara de 4.8 Horas.
• Con los datos anteriores se calcula la potencia efectiva:
𝑃𝑒 =
14.58𝐾𝑊ℎ
5.6ℎ
= 2.6036 𝐾𝑊 𝑜 2603.6 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠
Orlando Ramirez Barron.

15. Al considerar un factor de reducción por temperatura en el panel y la
eficacia del inversor , se tiene una eficiencia del 85%.
• Por lo tanto, la potencia efectiva pico será:
𝑃𝑒𝑝 =
2603.6 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠
0.85
= 3063.06 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠
Para calcular las perdidas se debe contar con los siguientes datos del panel
fotovoltaico, estas varían de panel de acuerdo con el fabricante:
• NOTC: Condiciones nominales de temperatura de operación de la
celda=800 𝑤/𝑚2 a 25°𝐶
• Tnoct será de 48°𝐶
• Coeficiente de temperatura de potencia(Ctp) será de -0.43
Orlando Ramirez Barron.

16. Además deben considerarse la temperatura ambiente y la temperatura
promedio o temperatura media anual del lugar donde se instalara el sistema
fotovoltaico. Estos pueden ser obtenidos de softwares climáticos o SEMARNAT.
Para este ejercicio TA=16.7°𝐶 y TP=19.6°𝐶
% de coeficiente de temperatura(C):
C =
𝑇𝑛𝑜𝑐𝑡 − 𝑇𝐴
𝑁𝑂𝑇𝐶
=
48°𝐶 − 16.7°𝐶
800 𝑤/𝑚2
= 0.03912%
𝑇𝐶 = 𝑇𝑃 + 𝐶 ∗ 1000 = 25 + 0.03912 ∗ 1000 = 64.12°𝐶
∆𝑇 = 𝑇𝐶 − 𝑇𝑃 = 64.12°𝐶 − 19.6°𝐶 = 44.52°𝐶
Orlando Ramirez Barron.

17. • Declinación de potencia por temperatura:
𝐷𝑃 = 𝐶𝑡𝑝 ∗ ∆𝑇 = −0.43 ∗ 44.52°𝐶 = −19.1436%
• % de Reducción:
%Reducción=𝑃𝑛𝑜𝑚 ∗ 𝐷𝑃 = 280 ∗ 0.191436 = 53.6021 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠
• Potencia real del modulo:
𝑃𝑅 = 𝑃𝑛𝑜𝑚 − %𝑅𝑒𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 = 280 − 43.584 = 226.398 𝑤𝑎𝑡𝑡𝑠
• El numero de módulos necesarios para cubrir dicho consumo será:
⋕ 𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙𝑜𝑠 =
𝑃𝑒𝑝
𝑃𝑅
=
3063.06
226.398
= 13.5295
El resultado anterior se redondea al numero superior, por lo tanto el numero
de módulos necesarios serian 14. Entonces la potencia instalada seria de 6440
watts que esta dentro del rango establecido por CFE.
Orlando Ramirez Barron.

18. REFERENCIAS.
• http://smn.cna.gob.mx/observatorios/historica/hermosillo.pdf
• http://es.wikipedia.org/wiki/Hermosillo
• http://www.tutiempo.net/clima/Hermosillo_Son/761600.htm
Orlando Ramirez Barron.