DIMENSIONAMIENTO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADO A LA RED SESION I Christian Hernando Espitia González Ingeniero Electrónico Universidad Industrial de Santander Coordinador de Diseño área de Energía QUE ES UN SISTEMA FOTOVOLTAICO INTERCONECTADO A LA RED? Es un conjunto de elementos y equipos conectados entre si, cuya función es la generación de energía eléctrica a partir de módulos solares (fotovoltaicos), en donde la energía eléctrica producida es aprovechada de manera inmediata y no es almacenada, de tal forma que la energía producida por el sistema fotovoltaico se aprovecha como energía consumida por la carga o inyectada a la red (excedentes), en un instante especifico. El sistema es interconectado a la red, pues no genera onda de voltaje o corriente propia, para su funcionamiento el sistema usa la onda de voltaje entregada o generada por el operador de red, en donde se sincroniza en aspectos como frecuencia, nivel de tensión, Factor de potencia, tipo de onda, etc. Es de aclarar que el sistema fotovoltaico interconectado a la red presenta rangos de operación configurables para adaptarse al perfil de operación del sistema eléctrico del operador de red. (UL1741 – IEEE1547) 2 TOPOLOGIA BASICA 1 3 TOPOLOGIA BASICA 1 4 TOPOLOGIA BASICA 2 - DESCENTRALIZADO 5 TOPOLOGIA BASICA 2 - CENTRALIZADO 6 BENEFICIOS DE LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS A RED ❖Sistema mas económico al no requerir baterías u otro medio de almacenamiento de energía. ❖Usa la red para entregar excedentes de energía (almacenamiento) en algunos casos específicos. ❖Mas sencillos en su instalación y operación al no tener baterías además con menos elementos en su diseño. ❖En la reducción de costos en consumos de energía del sistema eléctrico convencional o red publica. ❖Operación automática con nula intervención del cliente u administrador. ❖Mínimo coste en mantenimiento y operación. ❖Mayor eficiencia en comparación en un sistema con baterías. 7 DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS A RED ❖No es un sistema de respaldo de energía, al fallar la red del operador el sistema no opera en modo isla (UL 1741), es decir, generación nula. ❖Sus cálculos de producción de energía se basan en bases de datos estadísticos, de manera que se busca que el diseño llegue a una producción promedio (puede ser mayor o menor). ❖No entrega potencia o energía en firme, pues depende de la radiación solar en cada instante. ❖Actualización tecnológica acelerada en algunos casos. ❖Sistemas de cero exportación o solo autoconsumos por aspectos regulatorios. ❖Limitación por aspectos regulatorios nacionales RETIE y Res. 030 de 2018. 8 TALLER 1 ❖¿De que manera se puede sustentar la necesidad de un sistema fotovoltaico conectado a la red? ❖¿Qué aspectos técnicos cree usted definen la topología mas adecuada para un sistema fotovoltaico interconectado a la red? 9 OBJETIVO GENERAL DEL MODULO V • OFRECER EL CONOCIMIENTO TECNICO Y EL PROCEDIMIENTO PARA EFECTUAR EL DIMENSIONAMIENTO DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS ATADOS A RED, EN CONCORDANCIA CON LA REGLAMENTACION ACTUAL Y NECESIDADES DE LOS DIFERENTES CLIENTES, CON COHERENCIA ENTRE LA TECNOLOGICA Y LA SOLUCION DE INGENIERIA. 10 OBJETIVOS ESPECIFICOS DEL MODULO V SESION I 1. EFECTUAR TOMA DE DATOS Y EL RESPECTIVO ANALISIS DEL SITIO. ❖EFECTUAR UN ANALISIS DEL CONSUMO DE ENERGIA ELECTRICA – PERFIL. ❖EFECTUAR EL CALCULO DE LA POTENCIA MAXIMA EN PANELES PERMISIBLE DEL PROYECTO- ANALISIS DE LIMITANTES. SESION II 1. CALCULO Y SELECCIÓN DE PANELES SOLARES 2. CALCULO Y SELECCCION DE INVERSOR CONECTADO A LA RED 3. CALCULO Y SELECCIÓN DE CABLE ELECTRICO DC – AC 4. CALCULO Y SELECCIÓN DE PROTECCIONES DC – AC 5. SIMULACIONES DEL DISEÑO FOTOVOLTAICO Y CORRELACION CON PERFIL DE CARGA 6. EFECTUAR EL ANALISIS EL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA Y APANTALLAMIENTO. 7. EFECTUAR LISTA DE MATERIALES Y MANO DE OBRA (COTIZACION) 11 TOMA DE DATOS Y ANALISIS DEL SITIO a)ANALISIS DEL CONSUMO DE ENERGIA – PERFIL DE CONSUMO DIARIO. b)SELECCIÓN DE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA Y ANALISIS ESTRUCTURAL INICIAL. c)ANALISIS DE SOMBRAS SOBRE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA d)CONDICIONES ELECTRICAS DEL SITIO Y PUNTO DE CONEXIÓN. e)IRRADIACION COMO RECURSO SOLAR Y BASES DE DATOS A USAR. f) ANALISIS DE LIMITANTES DEL PROYECTO g)CALCULOS INICIALES DE CAPACIDAD EN PANELES Y PRODUCCION FOTOVOLTAICA. h)UBICACIÓN DE ELEMENTOS DEL SISTEMA FOTOVOLTAICO. i) VERIFICACION DE DISPONIBILIDAD ELECTRICA – RES 030 DE 2018 j) LISTA DE CHEQUEO – VISITA TECNICA. 12 A. ANALISIS DEL CONSUMO DE ENERGIA – PERFIL DE CONSUMO DIARIO. En este aspecto es necesario poseer copia de la factura de energía del cliente, de donde se puede obtener los consumos de energía en los últimos seis meses o si es posible en el mayor tiempo posible, para poder determinar el consumo anual promedio, el consumo mensual promedio. Si es posible tomar el dato de consumo de energía diario promedio (hora a hora), por medio de un analizador de redes o equipo de medida de potencia activa, es mucho mejor, en algunos casos el operador de red ofrece estos datos. La idea es obtener un perfil de consumo de energía diario (hora a hora), para poder efectuar la correlación de consumo y producción del sistema a diseñar. 13 ANALISIS DEL CONSUMO DE ENERGIA – PERFIL DE CONSUMO DIARIO – CASO 1. No regulado V V V HORA V V HORA 24-1 PROMEDIO CONSUMO HORA KWh HORA 1-2 HORA 2-3 HORA 3-4 HORA 4-5 HORA 5-6 HORA 6-7 HORA 7-8 HORA 8-9 HORA 9-10 HORA 10-11 HORA 11-12 HORA 12-13 HORA 13-14 HORA 14-15 HORA 15-16 HORA 16-17 HORA 17-18 HORA HORA 19- HORA 18-19 20 20-21 HORA 21-22 HORA 22-23 HORA 23-24 13,172 12,971 10,945 11,084 12,796 14,361 20,401 45,518 54,058 56,624 59,38 60,259 55,741 56,088 57,212 53,872 46,288 23,234 26,117 24,5693 23,161 20,675 15,423 11,763 TOTAL 785,7116788 14 ANALISIS DEL CONSUMO DE ENERGIA – PERFIL DE CONSUMO DIARIO – CASO 1. No regulado V V En concordancia con la Resolución 030 de 2018, se verifica en sitio y con la factura del cliente, se encuentra en nivel de tensión 2, es decir, se puede entregar excedentes el sistema fotovoltaico sin importar el 15% de la capacidad del Circuito o transformador, que en este caso es de 225KVA, entonces la limitación si fuera nivel de tensión 1 estaría en una máxima capacidad del sistema fotovoltaico debe ser no mayor a 33.75KW, pero como esta en nivel de tensión 2 esta limitación no aplica, se debe mantener la potencia del sistema fotovoltaico por debajo de la capacidad del transformador, es decir 225KVA. V V V Un sistema de 100KW, es un sistema eficiente que permite tener una disminución en la ventana solar optima y permite incluso la producción de excedentes (comparación consumo vs producción), si se aumenta por encima de 100KW cambian las condiciones comerciales con el operador de red (OR). 15 ANALISIS DEL CONSUMO DE ENERGIA – PERFIL DE CONSUMO DIARIO – CASO 2. Regulado V V V 16 ANALISIS DEL CONSUMO DE ENERGIA – PERFIL DE CONSUMO DIARIO – CASO 2. Regulado V V HORA HORA 24HORA 9- HORA 10- HORA 11- HORA 12- HORA 13- HORA 14- HORA 15- HORA 16- HORA 17- HORA 18- HORA 19- HORA 20- HORA 21- HORA 22- HORA 23HORA 1-2 HORA 2-3 HORA 3-4 HORA 4-5 HORA 5-6 HORA 6-7 HORA 7-8 HORA 8-9 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 PROMEDIO CONSUMO HORA KWh 2,83 2,75 2,69 2,71 2,87 3,36 4,58 11,42 13,38 13,86 14,60 15,09 14,66 13,78 13,43 12,93 11,07 5,30 5,80 5,56 5,39 5,12 4,26 2,81 TOTAL 190,23 17 ANALISIS DEL CONSUMO DE ENERGIA – PERFIL DE CONSUMO DIARIO – CASO 2. Regulado V V En concordancia con la Resolución 030 de 2018, se verifica en sitio y con la factura del cliente se encuentra en nivel de tensión 1, es decir, si se quiere entregar excedentes el sistema fotovoltaico no debe ser mayor al 15% de la capacidad del Circuito o transformador, que en este caso es de 225KVA, entonces la máxima capacidad del sistema fotovoltaico debe ser no mayor a 33.75KW. Con lo anterior, observamos que la producción de energía de un sistema fotovoltaico de 33.75KW, es un sistema eficiente que permite tener una disminución en la ventana solar optima y permite incluso la producción de excedentes (comparación consumo vs producción), por lo tanto, para este caso lo mejor es diseñar un sistema fotovoltaico de no mayor capacidad 33.75 KW de autogeneración que pueda generar la mayor proporción en ventana solar permitiendo los excedentes. 18 B. SELECCIÓN DE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA Y ANALISIS ESTRUCTURAL INICIAL. Para la selección de esta área o áreas para instalar los paneles solares se debe tener en cuenta los siguientes aspectos y deben tratar de cumplirse: ❖ Áreas libres de sombra, se busca las cubiertas o terrazas mas altas o en algunos casos terrenos amplios, donde la vegetación afecta poco o es fácil modificar, (Solar Pathfinder). ❖ Verificación positiva del soporte de la cubierta o estructura, de ser posible planos estructurales para estudio de cargas, (NSR 10 – Civil o Mecánico). ❖ Toma de datos y fotografías del tipo de cubierta para el anclaje del Sistema. ❖ Distancia de acometida AC lo mas corto posible (desde el área de instalación del sistema fotovoltaico hasta el tablero Ppal. o subestación donde esta el punto de conexión o inyección) ❖ Toma de longitudes (áreas) y distancias(Acometidas) con registro fotográfico. ❖ Tener en cuenta accesos y distancias de pasillos o trafico de personal en cubierta (10% - 15% del área medida) ❖ Tener en cuenta distancias de seguridad entre paredes perimetrales. ❖ Orientación (azimut) e inclinación adecuada. 19 SELECCIÓN DE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA Y ANALISIS ESTRUCTURAL INICIAL – CASOS FALLA 20 SELECCIÓN DE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA Y ANALISIS ESTRUCTURAL INICIAL – CASOS FALLA 21 SELECCIÓN DE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA Y ANALISIS ESTRUCTURAL INICIAL – CASO 1 22 SELECCIÓN DE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA Y ANALISIS ESTRUCTURAL INICIAL – CASO 1 23 SELECCIÓN DE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA Y ANALISIS ESTRUCTURAL INICIAL – CASO 1 24 SELECCIÓN DE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA Y ANALISIS ESTRUCTURAL INICIAL – CASO 1 ZONA PREESCOLAR 1 PREESCOLAR 2 AREA MEDIDA 686 m2 237 m2 AREA TOTAL AREA EFECTIVA* 623 m2 215 m2 838 m2 *EL AREA EFECTIVA ES EL 90% DEL AREA MEDIDA, ESTE ES UN FACTOR DE SEGURIDAD QUE SE TIENE EN CUENTA, POR ESPACIOS NO APROVECHABLES POR EFECTOS ESTRUCTURALES Y DE DISTRIBUCION DE MODULOS, SE EXPLICA QUE EL AREA MEDIDA YA TIENE EN CUENTA AREAS NO APROVECHABLES POR SOMBRAS Y AREAS DE PASILLO, COMO SE MUESTRA EN LA FIGURA 25 SELECCIÓN DE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA Y ANALISIS ESTRUCTURAL INICIAL – CASO 2 26 SELECCIÓN DE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA Y ANALISIS ESTRUCTURAL INICIAL – CASO 2 ZONA Cubierta al Sur AREA MEDIDA 420 m2 AREA TOTAL AREA EFECTIVA* 378 m2 378 m2 *EL AREA EFECTIVA ES EL 90% DEL AREA MEDIDA, ESTE ES UN FACTOR DE SEGURIDAD QUE SE TIENE EN CUENTA, POR ESPACIOS NO APROVECHABLES POR EFECTOS ESTRUCTURALES Y DE DISTRIBUCION DE MODULOS, SE EXPLICA QUE EL AREA MEDIDA YA TIENE EN CUENTA AREAS NO APROVECHABLES POR SOMBRAS Y AREAS DE PASILLO, COMO SE MUESTRA EN LA FIGURA 27 SELECCIÓN DE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA Y ANALISIS ESTRUCTURAL INICIAL – PERDIDAS POR VARIACIONES EN AZIMUT E INCLINACION 28 SELECCIÓN DE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA Y ANALISIS ESTRUCTURAL INICIAL – PERDIDAS POR VARIACIONES EN AZIMUT E INCLINACION 29 SELECCIÓN DE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA Y ANALISIS ESTRUCTURAL INICIAL – SEPARACION PANELES Y ALTURA SOLAR 30 SELECCIÓN DE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA Y ANALISIS ESTRUCTURAL INICIAL – SEPARACION PANELES Y ALTURA SOLAR 31 SELECCIÓN DE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA Y ANALISIS ESTRUCTURAL INICIAL – SEPARACION PANELES Y ALTURA SOLAR 32 TALLER 2 Usando el software: https://www.sunearthtools.com y el diagrama de perdidas por azimut e inclinación. Calcular para el caso 1 y caso 2 lo siguiente: 1. Distancia mínima de separación entre paneles si hay arreglos de 1, 2 y 3 paneles en landscape, entre ellos. 2. Perdidas por variaciones en ±15 grados en azimut con inclinación de 10º y después las perdidas por el aumento de 10º a 15º y 20º de inclinación en azimut sur. 33 C. ANALISIS DE SOMBRAS SOBRE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA En este caso es necesario validar y cuantificar las afectaciones de sombras que a simple vista no se pueden determinar en la visita técnica, por ende es necesario usar equipos especializados u otros métodos que nos permitan obtener estos valores, los equipos mas conocidos en el mercado son el Solar Pathfinder o el Sun Eye. Entre los métodos alternativos para determinar las sombras se encuentra la evaluación por medio de mediciones de topografía, en este ítem trataremos a profundidad el sistema usado con el Solar Pathfinder, debido a su bajo coste de obtención, facilidad en la configuración y uso de software para análisis de sombras y producción de energía del sistema fotovoltaico. 34 ANALISIS DE SOMBRAS SOBRE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA 35 ANALISIS DE SOMBRAS SOBRE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA Analema solar - lemniscata 36 ANALISIS DE SOMBRAS SOBRE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA 37 ANALISIS DE SOMBRAS SOBRE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA 38 ANALISIS DE SOMBRAS SOBRE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA 39 ANALISIS DE SOMBRAS SOBRE AREAS DE IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA 40 IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA – CASO 1 41 IMPLEMENTACION FOTOVOLTAICA – CASO 2 42 DE CONEXIÓN. En este aspecto se toman los datos de voltajes, frecuencias, FP y corrientes de operación del tablero principal o subestación, como datos importantes a la hora de seleccionar el inversor, pero también se debe tomar datos de los siguientes aspectos técnicos que debe cumplir el punto de conexión para operar correctamente: ❖Corriente que soporta los barrajes. ❖Valor de protecciones aguas arriba y aguas abajo. ❖Calibre de los conductores existentes aguas arriba y aguas abajo. ❖Barraje de Neutro ❖Barraje de Tierra y SPAT. ❖Protecciones contra transientes DPS. 43 PUNTO DE CONEXIÓN. ❖Datos de potencia del generador de Emergencia. ❖Datos de potencia y tipo de transferencia ❖Disponibilidad de espacio del tablero Ppal. ❖Disponibilidad y capacidad de ductos para el transporte de cables ❖Posibles Rutas alternas de ductos ❖Espacio disponible para tableros eléctricos ❖Tipo de medidor existente – Res 030 de 2018 ❖Datos de transformador MT-BT ❖Diagrama eléctrico Unifilar, planos y diseños eléctricos del sitio. ❖Otros aspectos o condiciones subestandar que requieran ajustarse. 44 CONEXIÓN – CASO 1 45 CONEXIÓN – CASO 1 46 CONEXIÓN – CASO 1 47 PUNTO DE CONEXIÓN – CASO 2 48 PUNTO DE CONEXIÓN – CASO 2 49 PUNTO DE CONEXIÓN – CASO 2 50 SOLAR Y BASES DE DATOS A USAR. Teniendo en cuenta que los sistemas fotovoltaicos tienen con principal recurso de operación la irradiación Solar y aspectos de geometría solar, se analizara los datos mas importantes de dicho recurso como el promedio mensual de la irradiación Global Horizontal diaria (GHId) y la declinación magnética, para poder la irradiación solar con la inclinación y direcciona dada (similar a hora sol pico (HSP)) en cada mes, con lo cual se calcula la producción de energía Fotovoltaica, en primera instancia. Además trataremos las bases de datos mas usadas entre las cuales son GIS, Meteonorm, IDEAM y NASA SSE o su ultima actualización P.O.W.E.R. y las estaciones meteorológicas con Piranometro. https://power.larc.nasa.gov/data-access-viewer/ Es de aclarar que usaremos en nuestros cálculos la base datos NASA SSE o POWER, debido a que es la base de datos mas extensa, que obtiene sus datos de forma satelital, la mayoría de software utiliza esta base de datos. 51 POWER La NASA, a través de su programa de investigación en ciencias de la Tierra, ha apoyado durante mucho tiempo el satélite sistemas e investigaciones que proporcionan datos importantes para el estudio de los procesos climáticos y climáticos. Estos datos incluyen estimaciones promediadas climatológicamente a largo plazo de cantidades meteorológicas y flujos de energía solar de superficie. Además, valores diarios medios de la meteorología basada y los datos solares se proporcionan en un formato de serie temporal. Estos productos satelitales y basados en modelos tienen ha demostrado ser lo suficientemente preciso como para proporcionar datos confiables de recursos solares y meteorológicos sobre regiones donde las mediciones de superficie son dispersas o inexistentes. Los productos ofrecen dos características únicas: los datos son globales y, en general, contiguos en el tiempo. Estos dos importantes características, sin embargo, tienden a generar archivos de datos muy grandes que pueden ser intimidantes para usuarios, particularmente aquellos con poca experiencia o recursos para explorar estos grandes conjuntos de datos. Además, los productos de datos contenidos en los diversos archivos de la NASA suelen estar en formatos que desafíos actuales para nuevos usuarios. Para fomentar el uso de los datos solares globales y meteorológicos, El Programa de Ciencias Aplicadas de la División de Ciencias de la Tierra de la NASA apoyó, y sigue apoyando, el desarrollo de conjuntos de datos fáciles de usar formulados específicamente para usuarios designados comunidades y el acceso a estos datos a través de un portal de mapas basado en la web fácil de usar. 52 POWER JPSS-1 Cobertura Climática 53 IRRADIACION COMO RECURSO SOLAR Y BASES DE DATOS A USAR – NASA SSE o POWER - CASO 1 Y 2 GHId average 54 IRRADIACION COMO RECURSO SOLAR Y BASES DE DATOS A USAR – NASA SSE o POWER - CASO 1 Y 2 % Variación GHId máximo 55 IRRADIACION COMO RECURSO SOLAR Y BASES DE DATOS A USAR – NASA SSE o POWER - CASO 1 Y 2 % Variación GHId mínimo 56 Taller 3 • Usando la interface https://power.larc.nasa.gov/data-accessviewer/ Halle el promedio de la Irradiación Global en superficie horizontal diaria de cada mes y sus fluctuación mínima y máxima. Halle el promedio de la irradiación Directa en superficie horizontal diaria de cada mes Halle de la declinación magnética en cada mes Halle el rango de temperaturas mínimas y máximas de cada mes 57 IRRADIACION COMO RECURSO SOLAR Y BASES DE DATOS A USAR – NASA SSE o POWER - CASO 1 Y 2 Promedio de Irradiación Global Horizontal GHId 58 IRRADIACION COMO RECURSO SOLAR Y BASES DE DATOS A USAR – NASA SSE o POWER - CASO 1 Y 2 Temperatura, Velocidad del Viento y Declinación magnética 59 IRRADIACION COMO RECURSO SOLAR Y BASES DE DATOS A USAR – NASA SSE o POWER – Otras bases de Datos Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS) Los métodos utilizados para calcular la radiación solar del satélite se han descrito en una serie de documentos científicos ( Mueller et al., 2009 ; Mueller et al., 2012 ; Gracia Amillo et al., 2014 ). Esta descripción es para los cálculos de radiación solar sobre Eurasia y África (las bases de datos PVGIS-CMSAF y PVGIS-SARAH). Los datos del conjunto de datos NSRDB se han calculado utilizando diferentes métodos ( Habte et al., 2017). 60 IRRADIACION COMO RECURSO SOLAR Y BASES DE DATOS A USAR – NASA SSE o POWER – Otras bases de Datos Un piranómetro (también llamado solarímetro y actinómetro) es un instrumento meteorológico utilizado para medir de manera muy precisa la radiación solar incidente sobre la superficie de la Tierra. Se trata de un sensor diseñado para medir la densidad del flujo de radiación solar (kilovatios por metro cuadrado) en un campo de 180 grados. 61 IRRADIACION COMO RECURSO SOLAR Y BASES DE DATOS A USAR – NASA SSE o POWER – Otras bases de Datos Meteonorm Genera datos durante años típicos precisos y representativos para cualquier lugar del mundo. Puede elegir entre más de 30 parámetros climáticos diferentes. La base de datos consta de más de 8 000 estaciones meteorológicas, cinco satélites geoestacionarios y una climatología de aerosol calibrada a nivel mundial. Sobre esta base, los sofisticados modelos de interpolación, basados en más de 30 años de experiencia, brindan resultados con alta precisión en todo el mundo. 62 IRRADIACION COMO RECURSO SOLAR Y BASES DE DATOS A USAR – NASA SSE o POWER – Otras bases de Datos IDEAM Con esta nueva versión del Atlas, el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales -IDEAM conjuntamente con la Unidad de Planeación Minero Energética UPME, ponen a disposición del país, mapas, datos, análisis e información actualizada sobre radiación solar global, radiación ultravioleta, insolación o brillo solar y la columna total de ozono, con una mejor resolución espacial y temporal, que se espera sea de gran utilidad en las investigaciones relacionadas con estas variables y en las aplicaciones para el conocimiento y aprovechamiento (eléctrico, térmico y lumínico) de la energía solar en Colombia. http://atlas.ideam.gov.co/visorAtlasRadiacion. html 63 PROYECTO ❖Espacio disponible y apto para la instalación de los paneles solares. ❖Baja o limitada capacidad de la instalación eléctrica en sitio para instalar la potencia en paneles solares deseada. ❖Baja o limitada capacidad del circuito o transformador de acuerdo a la Resolución 030 de 2018 de la CREG (niveles de tensión). ❖Aspectos financiero referente a los incentivos de la ley 1715 de 2014. ❖Sistema con o sin excedentes en correlación con el consumo de energía u operación del cliente – (Control Dinámico de Potencia) ❖Expansión o crecimiento de infraestructura aledaña – POT. ❖Ubicación extrema de las facilidades eléctricas o componentes del sistema. ❖Deficiencia en la instalación eléctrica del sitio. 64 PROYECTO 65 PANELES Y PRODUCCION FOTOVOLTAICA. 66 CALCULOS INICIALES DE CAPACIDAD EN PANELES Y PRODUCCION FOTOVOLTAICA. 67 CALCULOS INICIALES DE CAPACIDAD EN PANELES Y PRODUCCION FOTOVOLTAICA. Sistemas conectados a Red 68 CALCULOS INICIALES DE CAPACIDAD EN PANELES Y PRODUCCION FOTOVOLTAICA. – CASO 1 Y CASO 2 69 CALCULOS INICIALES DE CAPACIDAD EN PANELES Y PRODUCCION FOTOVOLTAICA. – CASO 1 Y CASO 2 : 7º N : 15º : 0º ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE δ -20,77 -12,38 -1,8 9,71 18,83 23,07 21,22 13,79 3,09 -8,46 -18,18 -22,9 Cos ϑs 0,975 0,997 0,994 0,953 0,892 0,857 0,873 0,929 0,981 1,000 0,984 0,966 Cos ϑzs 0,885 0,943 0,988 0,999 0,979 0,961 0,969 0,993 0,998 0,964 0,905 0,867 70 CALCULOS INICIALES DE CAPACIDAD EN PANELES Y PRODUCCION FOTOVOLTAICA. – CASO 1 Y CASO 2 ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE δ -20,77 -12,38 -1,8 9,71 18,83 23,07 21,22 13,79 3,09 -8,46 -18,18 -22,9 Cos ϑs 0,975 0,997 0,994 0,953 0,892 0,857 0,873 0,929 0,981 1,000 0,984 0,966 Cos ϑzs 0,885 0,943 0,988 0,999 0,979 0,961 0,969 0,993 0,998 0,964 0,905 0,867 G0 5,34 5,34 5,28 4,96 5,01 5,16 5,57 5,55 5,27 4,80 4,72 4,86 H(β,α) 5,89 5,64 5,31 4,73 4,57 4,60 5,01 5,19 5,18 4,98 5,13 5,42 71 CALCULOS INICIALES DE CAPACIDAD EN PANELES Y PRODUCCION FOTOVOLTAICA. - CASO 1 y 2 CAS0 1: 100KWp – CASO 2: 33,75KWp : 0,85 ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE δ -20,77 -12,38 -1,8 9,71 18,83 23,07 21,22 13,79 3,09 -8,46 -18,18 -22,9 Cos ϑs 0,975 0,997 0,994 0,953 0,892 0,857 0,873 0,929 0,981 1,000 0,984 0,966 Cos ϑzs 0,885 0,943 0,988 0,999 0,979 0,961 0,969 0,993 0,998 0,964 0,905 0,867 G0 5,34 5,34 5,28 4,96 5,01 5,16 5,57 5,55 5,27 4,80 4,72 4,86 H(β,α) 5,89 5,64 5,31 4,73 4,57 4,60 5,01 5,19 5,18 4,98 5,13 5,42 Epx CASO 1 15509,12 13433,23 13996,18 12062,08 12035,86 11728,62 13214,22 13675,27 13218,32 13122,40 13090,43 14275,64 Epx CASO 2 5234,33 4533,71 4723,71 4070,95 4062,10 3958,41 4459,80 4615,40 4461,18 4428,81 4418,02 4818,03 72 CALCULOS INICIALES DE CAPACIDAD EN PANELES Y PRODUCCION FOTOVOLTAICA. - CASO 1 y 2 Producción Anual Consumo anual Epx CASO 1 (KWH/año) 159361,39 Epx CASO 1 (KWH/año) 286785,00 Epx CASO 2 (KWH/año) 53784,47 Epx CASO 2 (KWH/año) 69434,00 Producciones mensuales Consumos mensuales Epx CASO 1 (KWH/mes) 13098,20 Epx CASO 1 (KWH/mes) 23571,37 Epx CASO 2 (KWH/mes) 4420,64 Epx CASO 2 (KWH/mes) 5706,90 73 Taller 4 • Con los resultados de producción obtenidos para el Caso 1 y Caso 2, calcular la producción para un decremento del 25% de la potencia pico instalada. • Con los resultados de producción obtenidos parta el Caso 1 y Caso 2, calcular la producción para un incremento del 50% de la potencia pico instalada. • Calcular la producción normalizada por KWp instalada. 74 FOTOVOLTAICO. En este aparte se indica sobre la ubicación dentro de la infraestructura del cliente, para ubicar tableros eléctricos nuevos, sitio de instalación de inversores, rutas de acometida mas corta, layout de los paneles y cantidad de inversores. Para lo cual se debe tener presente que se elige una referencia de modulo solar especifico y el tipo y/o referencia de inversor especifico, es decir, nos vamos adelantar en la elección de estos elementos, para previsualizar las posibles instalaciones y topologías de sistemas interconectados a red. Teniendo en cuenta que en algunos casos son datos estándar. 75 FOTOVOLTAICO –CASO 1 76 FOTOVOLTAICO –CASO 1 77 FOTOVOLTAICO –CASO 2 78 FOTOVOLTAICO –CASO 2 79 I. VERIFICACION DE DISPONIBILIDAD ELECTRICA – RES 030 DE 2018 De acuerdo a la Resolución 030 de 2018 todos los operadores de red y comercializadores, están obligados por medio WEB ofrecer una interface para la verificación de datos de disponibilidad eléctrica de la red, donde cualquier persona con los datos mínimos pueda verificar la disponibilidad de capacidad del circuito. Taller 5 Entre a las paginas de la ESSA y otro operador de Red de su preferencia y busque que datos mínimos piden para obtener la disponibilidad eléctrica, si es posible obtenga algún datos de cualquier suscriptor. 80 CODIGO: F-GO-01 ANS ENERGIA SAS VERSION: 01 CHECKLIST ELECTRICO DE RELEVAMIENTO SFV SISTEMA: MONOFASICO BIFASICO TRIFASICO TABLEROS ELECTRICOS PRINCIPAL TABLERO PRINCIPAL VOLTAJES TABLERO PPAL SI/NO: _______ TOT SI/NO:_________ BARRAJE SPAT SI/NO:__________ #CTOS TABLERO:_________ VAB=_____ VAC VBC=_____ VAC #CTOS DISPONIBLES:_________ DISTANCIA DEL CONTADOR:______VAN=_____ VAC CAL CABLES TOT F1:___ F2:___ F3:___ N:___ T:___ TABLERO EXISTENTE SI/NO: ________ TOT SI/NO:_________ VBN=_____ VAC VNT=______VAC VAC=_____ VAC VCN=_____VAC FRE=_______ H Z CORRIENTES MARCA Y MODELO DEL MEDIDOR:____________________________ TABLERO SECUNDARIO 1 OBSERVACIONES I A=____A I B=____A I N=____A I T=____A I C=____A BARRAJE SPAT SI/NO:_________ #CTOS TABLERO:____________ #CTOS DISPONIBLES:_______ DISTANCIA AL TAB PPAL:_____________ SISTEMAS ADICIONALES CAL CABLES TOTALIZADOR F1:___ F2:___ F3:___ N:___ T:___ EXISTE UPS SI/NO:______ EXISTE SPAT SI/NO:________ CAP=_____________ BAN. BATERIAS EXISTENTE SI/NO:_______ TIPO:_____________________ TABLERO SECUNDARIO 2 MARCA:_____________________ VOTAJE BANCO:_______ VDC CAPACIDAD:___________ Ah TABLERO EXISTENTE SI/NO: ________ TOT SI/NO:_________ GENERADOR SI/NO:_________ MARCA:___________________ BARRAJE SPAT SI/NO:_________ #CTOS TABLERO:__________ CAPACIDAD:________________ MODELO:__________________ Con todos los datos anteriores que se pueden obtener en la visita técnica, la mejor manera de manejar esta información y evitar la perdida de datos, se debe efectuar una lista de chequeo o informe de visita técnica, que de manera ordenada pueda recopilar cada uno de los datos. Es importante y fundamental los datos soportarlos con registro fotográfico, y solicitar la mayor cantidad de documentos al cliente, siempre y cuando este en su alcance. #CTOS DISPONIBLES:________ DISTANCIA AL TAB PPAL:____________TRANSFERENCIA SI/NO:_______ MARCA:___________________ CAL CABLES TOTALIZADOR F1:___ F2:___ F3:___ N:___ T:___ EXISTE SPAT SI/NO:________ CAPACIDAD:_________________ MODELO:_________________ TIPO:_______________________ 81