Perspectivas de la Energía Solar fotovoltaica

Perspectivas de la Energía Solar fotovoltaica
Daniel Henríquez
Energías Renovables en Canarias, Madeira y Azores: Potenciales, Tecnologías y Perspectivas
Componentes
Instalación conectada a red
Campo fotovoltaico (20º)
Cableado entre módulos
Protecciones y contador
inversor
Interconexión a red
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Estado Actual y perspectivas
Potencia instalada
España: 230 MW
Canarias: 5.5 MW
• Las Palmas: 760 kW
• Sta. Cruz de Tenerife: 4,75 MW
Fuente: Registro Instalaciones Régimen Especial (oct-2006)
En Canarias la potencia se ha multiplicado por 10 en los últimos 3 años
Se espera una potencia instalada de más de 14,5 MW en los próximos meses
Promedio 1500 kWh/kWp año
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Estado Actual y perspectivas
• Instalación en suelo rústico: existe un cuello de botella para la
obtención calificación territorial (grandes instalaciones)
• Aprovechamiento masivo de azoteas y techos de naves industriales
(5 kWp – 20 kWp)
• CTE: obligatoria contribución FV mínima de energía eléctrica (HE5)
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Servicios del ITC en Energía Solar Fotovoltaica (I)
Estimación de producción de energía esperable en
instalaciones fotovoltaicas
Objetivo: Predicción teórica de la producción
energética de una planta fotovoltaica en el
supuesto de que su disponibilidad sea del
100%
Destinado a promotores y entidades financieras
Incertidumbre ±5%
Dos pasos:
1. Es necesario identificar un escenario
representativo de la realidad (tolerancia,
dispersión, suciedad, degradación)
2. Utilizar el escenario como entrada al modelo
matemático
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Estimación de producción de energía esperable en
instalaciones fotovoltaicas
La producción se puede estimar como:
E AC
G (α , β )
= P* · p * ·PR
G
E AC
G (α , β )
=P ·
·PR
*
G
*
G p (α , β ) :Radiación solar incidente sobre el generador calculada a partir de los datos
de
radiación solar obtenidos de las estaciones del Mapa Solar de Canarias
:Potencia Pico del generador fotovoltaico en CEM (G=1000 W/m² Tc=25ºC, AM=1.5)
P*
PR :Coeficiente que caracteriza a los factores que influyen en la disminución del
rendimiento de la instalación (Tc, suciedad, AM, sombras, inversor, cableado,
dispersión características de los módulos, …).
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Ensayos de módulos fotovoltaicos
Pretende colmar las necesidades de control
de calidad que plantee la relación entre
comprador y vendedor de módulos
midiendo:
• Curvas I-V en CEM
• Punto de máxima potencia
• Factor de forma
Las medidas se realizan sobre un conjunto
de muestras de módulos del generador.
Se utiliza como referencia un módulo similar
calibrado en CIEMAT
Ensayos de exposición y seguimiento periódico del comportamiento eléctrico de los
módulos para evaluar su deterioro eléctrico.
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Ensayos de recepción de plantas fotovoltaicas
conectadas a red
1.
Ensayo de las características
eléctricas de un generador
fotovoltaico. Calcular la potencia
pico real del mismo en su conjunto
y no como la suma de los
diferentes módulos, teniendo de
esta manera las pérdidas
producidas por cableado,
dispersión, etc. Además servirá de
referencia inicial para cualquier
programa de mantenimiento a la
hora de determinar defectos y
degradaciones
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Ensayos de recepción de plantas fotovoltaicas
conectadas a red
1.
Ensayo de las características
eléctricas de un generador
fotovoltaico.
•
Medir curva I=I(V) con una
carga capacitiva.
•
Medir condiciones de
operación (G y Tc) con
módulo de referencia
•
Medir curva I=I(V) del módulo
de referencia
•
Extrapolar a CEM ambas
curvas (IEC 60891)
•
Cálculo de los parámetros del
generador y módulo de
referencia a partir de las
curvas
•
Corrección para eliminar
incertidumbres
Módulo de referencia (medida de G y Tc)
*
PGCORR
*
P
= PG* · CAL*, MR
PMR
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conectadas a red
Carga capacitiva para medidas de curvas IV
Equipo desarrollado por el ITC
P= 180 kWp
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Ensayos de recepción de plantas fotovoltaicas
conectadas a red
2.
Cálculo de la capacidad
productiva de plantas
fotovoltaicas.
Determinar de forma experimental la relación entre la irradiancia incidente, la temperatura de
operación de célula y la potencia de salida, Pac=Pac(G,Tc). Los registros obtenidos constituyen una
serie de puntos que se comparan con los estimados en los estudios de producción y determinar el
ajuste necesario para optimizar los estudios de energía esperable
100
P AC,EXP [kW]
Valores experimentales
80
P AC,EXP = 1,0407xP AC,SIM
60
P AC,EXP = P AC,SIM
40
40
50
60
70
P AC,SIM [kW]
80
90
Relación entre la potencia
estimada y la real. Fuente:IES
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Ensayos de recepción de plantas fotovoltaicas
conectadas a red
3.
Ensayos de características
eléctricas de los inversores
El objetivo es determinar las características que determinan el comportamiento energético
de un inversor calculando su eficiencia y capacidad para seguir correctamente el punto de
máxima potencia
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Seguimiento de instalaciones fotovoltaicas
• Realización periódica de los ensayos anteriores citados
• Evaluación de la degradación de la planta a efectos de garantía
• Búsqueda de puntos calientes y problemas de soldadura por termografía infrarroja
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