• Cálculo Sistemas F.V. conectados a red

Contenido
• Cálculo Sistemas F.V.
conectados a red
Introducción
Los sistemas fotovoltaicos conectados a
la red son aquellos cuya instalación está
motivada por la inyección de energía
eléctrica a la red, ya sea con ánimo de
venta de la producción eléctrica de
nuestro sistema fotovoltaico o como
apoyo a la red eléctrica.
Introducción
Su dimensionado comprende los siguientes
puntos:
1.- DIMENSIONADO DEL GENERADOR
FOTOVOLTAICO (GFV).
2.- DIMENSIONADO DEL INVERSOR.
3.- DIMENSIONADO DE LAS SECCIONES DEL
CABLEADO.
1.- DIMENSIONADO DEL GENERADOR FOTOVOLTAICO (GFV).
Se ha de determinar:
1.1 Potencia Nominal (Kwp):
En la práctica se elige en función del presupuesto disponible y de la
cantidad de electricidad solar que se desea generar.
E = G d a( α , β ). PGFV .PR.3 65
donde:
E: producción de electricidad solar anual (Kwh.año-1).
Gda(a,ß): valor medio anual de la irradiación diaria sobre superficie
orientada con acimut a he inclinación ß (Kwh.m-2.día-1).
PGFV: potencia del g.f.v. en c.e. (Kwp).
PR: rendimiento del sistema o performance ratio (adimensional).
1.- DIMENSIONADO DEL GENERADOR FOTOVOLTAICO (GFV).
1.2 Módulos Fotovoltaicos a emplear (modelos):
Existen varios fabricantes en el mercado, de modo que cada
uno de ellos ofrece varios modelos.
El modelo de modulo se caracteriza en c.e. de medida por:
PM: potencia del módulo (Wp)
VOC: tensión de circuito abierto (V)
ISC: corriente de cortocircuito (A)
VMP: tensión en el punto de máxima potencia (V)
IMP: corriente en el punto de máxima potencia (A)
RS: resistencia serie de la célula (O)
También resulta de interés conocer:
NCP: número de células en paralelo
NCS: número de células en serie
1.- DIMENSIONADO DEL GENERADOR FOTOVOLTAICO (GFV).
Parece que si se quiere instalar una potencia del
GFV PGFV y se dispone de módulos fotovoltaicos
de potencia PM, el número de estos a instalar
sería igual a:
 PGF 
N º de módulos = Entero mayor 

 PMAX 
En general no es así: se ha de tener en cuenta el
margen de tensiones de entrada del inversor.
1.- DIMENSIONADO DEL GENERADOR FOTOVOLTAICO (GFV).
1.3 Conexionado de los módulos:
Se ha de determinar:
NMP: número de módulos en paralelo
NMS: Número de módulos en serie
Dichos valores dependen del modelo de módulo fotovoltaico a
utilizar y del margen de tensiones de entrada en las que el
inversor busca el punto de máxima potencia del GFV. Asimismo
se ha de cuidar el no sobrepasar la máxima tensión en circuito
abierto que el inversor es capaz de soportar.
NMS debe ser tal que la variación con el tiempo de la suma de las
tensiones en el punto de máxima potencia de todos los módulos
se encuentre en el margen de tensiones en el cual el inversor
busca el punto de máxima potencia de la curva V-I del GFV.
Se deben añadir tantas ramas en paralelo NMP como sean
necesarias hasta completar, aproximadamente, la potencia del
GFV que se desea instalar.
1.- DIMENSIONADO DEL GENERADOR FOTOVOLTAICO (GFV).
N MS
VMAXINV 
= Entero mayor 

 VMAX 
N MP
 PGFV 
= Entero mayor 

 N MS .PMAX 
Donde VMAXINV es el límite superior del margen para el
que el inversor busca el punto de máxima potencia de
la curva V-I del GFV.
2.- DIMENSIONADO DEL INVERSOR
Se ha de determinar la potencia DC de entrada nominal
(máxima) que debe admitir el inversor PINV.
En general, PINV depende de PGFV. Una
recomendación muy usada que proporciona
valores de FS = PINV/PGFV, en función de la
latitud, es la siguiente:
* Sur de Europa: FS = 0.8 – 1.0
* Centro Europa: FS = 0.75 – 0.9
* Norte de Europa: FS = 0.7 – 0.8
La recomendación anterior es válida para GFVs
orientados al Sur e inclinados un ángulo
aproximadamente igual a la latitud del lugar.
3.- DIMENSIONADO DE LAS SECCIONES DEL CABLEADO.
La sección de los cables debe ser tal que soporten la máxima
corriente que circulará por ellos, a la temperatura de trabajo.
A efectos de añadir un margen de seguridad al dimensionado de las
secciones de los cables, es conveniente considerar la máxima
corriente que va a atravesar los conductores un 20% mayor que la
obtenida. Los cables utilizados para conectar las ramas de módulos a
la caja de conexión con el inversor suelen estar al aire y ser
unipolares.
Los cables utilizados para conectar la caja de conexión con el inversor
suelen estar al aire y ser unipolares.
Los cables utilizados para conectar la salida del inversor a la red no
suelen estar al aire y a menudo son unipolares.
A partir de los valores obtenidos en
corriente que deben soportar es igual a:
la simulación, la máxima
3.- DIMENSIONADO DE LAS SECCIONES DEL CABLEADO.
a) Inversor monofásico:
I Cmax
PACmax
=
220
b) Inversor trifásico: donde:
I Cmax
donde:
ICmáx
PACmax
=
3.220
(A) es la máxima corriente que circula por el conductor
PACmáx
(W) es la máxima potencia que suministra el inversor a
lo largo de todo un año de operación.