Examen 3ª Evaluación Solares

CONFIGURACIÓN DE INSTALACIONES SOLARES FOTOVOLTAICAS UD 6: ESTUDIO DE LOS TIPOS DE ESTRUCTURAS UTILIZADOS EN INSTALACIONES SOLARES. INTEGRACIÓN ARQUITECTÓNICA. 1º Curso Grado Superior Energías Renovables CURSO 2023-2024 Acción del viento Presión del viento 𝑷 𝑵/𝒎𝟐 = 𝟎, 𝟔𝟐𝟓 ∙ 𝒗𝟐 𝒎/𝒔 Fuerza debida a l...

CONFIGURACIÓN DE INSTALACIONES SOLARES FOTOVOLTAICAS UD 6: ESTUDIO DE LOS TIPOS DE ESTRUCTURAS UTILIZADOS EN INSTALACIONES SOLARES. INTEGRACIÓN ARQUITECTÓNICA. 1º Curso Grado Superior Energías Renovables CURSO 2023-2024 Acción del viento Presión del viento 𝑷 𝑵/𝒎𝟐 = 𝟎, 𝟔𝟐𝟓 ∙ 𝒗𝟐 𝒎/𝒔 Fuerza debida a la presión del viento F 𝑵 = 𝐏 𝑵/𝒎𝟐 ∙ 𝑨 𝒎𝟐 𝑨 𝒎𝟐 es la proyección de la superficie del panel (S) sobre el plano vertical 𝑨 𝒎𝟐 = 𝑺 𝒎𝟐 ∙ sen 𝝰 Nos interesa la F ⊥ a la superficie del módulo Fp 𝑵 = 𝑭 𝑵 ∙ sen 𝝰 Fp 𝑵 = 𝐏 𝑵/𝒎𝟐 ∙ sen 𝝰 ∙ 𝑺 𝒎𝟐 ∙ sen 𝝰 Fp 𝑵 = 𝐏 𝑵/𝒎𝟐 ∙ 𝑺 𝒎𝟐 ∙ sen 2 𝝰 22 Ubicación y colocación Orientación Sur geográfico. Ángulo inclinación en función del lugar. Mínimo 10º por razones de limpieza. Evitar elementos que produzcan sombras. Previsiones futuras. Anclajes para soportar vientos. Lejos de fuentes que emitan gases inflamables. Atención a posibles nevadas. Ventilación adecuada. Dilataciones. Impermeabilización en cubiertas. Facilidad acceso para mantenimiento. 23 Tipos de estructuras 24 Anclajes en terreno 25 Anclajes en terreno 26 Anclajes a cubierta Similar al lastre Cubiertas planas Sobre bloques de hormigón 27 Anclajes a cubierta Correas Directas sobre cubierta Se anclan a elementos estructurales 28 Elementos de anclaje Norma general: tornillería de acero inoxidable. En estructuras galvanizadas, pueden ser galvanizados pero NO en los tornillos para la sujeción de paneles a la estructura. Capaces de soportar los esfuerzos debidos al viento Asegurar el punto de anclaje https://youtu.be/t9IvPqD0aKA https://youtu.be/Bi1Y_sxDeug 29 Elementos de anclaje 30 Anclajes a cubierta 31 Anclajes a cubierta Doble tuerca 32 Seguimiento Pasivo: no consume energía ni tienen motor Activo: consume energía 33 Seguimiento pasivo 34 Tipos de seguimiento Seguimiento azimutal: Inclinación fija Giro este-oeste entorno a un eje vertical Algunos permiten variación manual de la inclinación 35 Tipos de seguimiento Seguimiento de la altura solar (cenital): Módulos paralelos al eje norte-sur Giro este-oeste Algunos permiten variación manual de la inclinación 36 Tipos de seguimiento Seguimiento polar: El giro se hace alrededor de un eje orientado en la dirección norte-sur y que forma un ángulo con la horizontal. Giro este-oeste. Similar al cenital (eje horizontal) 37 Seguimiento a un eje Aumentan la producción alrededor del 25% respecto a una instalación fija. 38 Seguimiento a dos ejes Aumentan la producción alrededor del 35% respecto a una instalación fija. 39 Seguimiento a dos ejes Aumentan la producción alrededor del 35% respecto a una instalación fija. Cenital+acimutal 40 Sistemas de seguimiento Sensores fotoeléctricos: Determinan el ángulo en función de los rayos que inciden sobre una célula que gira solidariamente. ¿inconveniente? Reloj solar Movimiento bajo reloj programado Relativamente barato Más impreciso que otros sistemas Coordenadas astronómicas: Se rige por las coordenadas El más recomendable 41 Sistemas de seguimiento 42 Sistemas de seguimiento Energía 1 eje: entre 15% y 25% 2 ejes: 35% Inversión 1 eje: incremento 5% 2 ejes: incremento 10% O&M: aumento alrededor del 5% de la producción Coste del terreno Módulos eficientes Amortización: Hasta 500 KW-1 MW, similar al fijo 43 Sistemas de seguimiento Energía 1 eje: entre 15% y 25% 2 ejes: 35% Inversión 1 eje: incremento 5% 2 ejes: incremento 10% O&M: aumento alrededor del 5% de la producción Coste del terreno Módulos eficientes Amortización: Hasta 500 KW-1 MW, similar al fijo 44 CONFIGURACIÓN DE INSTALACIONES SOLARES FOTOVOLTAICAS UD 8, 9 Y 10: INSTALACIONES SOLARES CONECTADAS A RED 1º Curso Grado Superior Energías Renovables CURSO 2023-2024 INDICE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Necesidades energéticas Cuantificación de la energía eléctrica y térmica Posibilidades de suministro de energías convencionales Valoración de posibilidades técnicas y legales Aportación de la energía solar a las necesidades energéticas Selección del emplazamiento Redacción anteproyectos 2 Instalaciones FV conectadas a red 3 Instalaciones FV conectadas a red 4 Instalaciones FV conectadas a red 5 Instalaciones FV conectadas a red 6 Instalaciones FV conectadas a red 7 Instalaciones FV conectadas a red 8 Principio de dimensionado 9 Datos de partida CONSUMO HISTÓRICO Cuantificación del consumo por meses. Distribución del consumo por horas. DATOS DEL INMUEBLE Superficie disponible Ubicación (irradiación) Red eléctrica interior Estructura certificado de solidez Como es el acceso a la cubierta. DATOS ECONOMICOS Coste de la electricidad Compensación PREVISION FUTURA DE CONSUMO 10 Obtención de datos Las distribuidoras de electricidad disponen de plataformas para poder descargar los datos del contador en periodos horarios. 11 Obtención de datos https://www.edistribucion.com 12 Obtención de datos 13 Obtención de datos https://www.eredesdistribucion.es/ 14 Tratamiento de datos de consumo Descargar datos horarios de la distribuidora. Tener en cuenta el formato. Reorganizar los datos mediante tablas dinámicas en Excel y obtener los principales indicadores estadísticos. Máximo Mínimo Promedio Máximo en horas de sol Mínimo en horas de sol Consumo en horas de sol Promedio en horas de sol Se debe trabajar al menos con datos horarios para un año 15 Paneles - ¿Cómo obtenemos la potencia que vamos a instalar? - ¿Sólo hay una potencia pico válida? ¿Por qué? - ¿De qué puede depender la potencia? - ¿Cómo obtenemos el número de paneles que vamos a necesitar? - ¿Elegimos el tamaño en función de algún parámetro? - ¿Crees que tendrás que recalcular los paneles o la potencia pico? - ¿Cómo se van a conectar? ¿Se sigue algún criterio? ¿Cuál? - ¿Hay algún factor a tener en cuenta para elegir el tipo de panel? ¿Cuál? 16 Estructura - ¿Dónde se va a colocar el generador? - ¿Qué tipo de estructura es la más adecuada para la instalación? - ¿Cómo se va a anclar al suelo o cubierta? - ¿Qué problemas pueden surgir? - ¿Qué puede ocurrir si la cubierta es antigua? ¿Cómo lo solucionamos? 17 Inversor - ¿Se va a acumular energía? - ¿Monofásico o trifásico? ¿microinversor? - Seleccionar potencia - Consultar diferentes modelos - Organizar los strings de paneles - Comprobar tensiones e intensidades de entrada - Reorganizar strings 18 Cableado - ¿Se va a acumular energía? - ¿Monofásico o trifásico? ¿microinversor? - Seleccionar potencia - Consultar diferentes modelos - Organizar los strings de paneles - Comprobar tensiones e intensidades de entrada - Reorganizar strings 19 Protecciones cc Fusibles Sobretensiones transitorias Ejemplo 4 entradas - Seccionador 1000Vdc 32A. – Protector contra sobretensiones transitorias tipo 2 hasta 1000Vdc. Fusibles gPV 10x38 20A 1000Vdc. Bases portafusibles UTE 10x38 carril 25A 1000Vdc. 20 Protecciones ca Diferencial Magnetotérmico Ejemplo monofásico inversor 6 KW - Interruptor automático 2x32A con poder de corte 6/10KA. - Interruptor diferencial 2x40A/30mA clase A. - Protector de sobretensiones transitorias tipo 2. Sobretensiones transitorias 21 Contador 22 Pasos para dimensionar 1, Obtener los datos de partida: Ubicación de la instalación Superficie disponible Orientación, inclinación y tipo de colocación (libre, superpuesta, integrada) Certificado estructural Accesibilidad a la cubierta Escoger el tipo de autoconsumo Tipo de suministro eléctrico Consumos históricos Mensuales (a partir de facturas) Horarios (se obtienen a partir de las áreas privadas de las compañías distribuidoras) Datos económicos: Coste actual de la electricidad Posibles tarifas de compensación de excedentes Previsión de futuros consumos Decidir si se van a instalar baterías Localizar el punto de conexión a la red 23 Pasos para dimensionar 2, Tratamiento de los datos Reorganizar los datos mediante tablas dinámicas en Excel y obtener los principales indicadores estadísticos (al menos datos de un año): Máximo Mínimo Promedio Máximo en horas de sol Mínimo en horas de sol Promedio en horas de sol Si la instalación no lleva baterías, hay que casar la producción con el consumo y dimensionar de forma que la energía vertida a la red sea baja. Un porcentaje aproximado de autoconsumo anual del 35% suele funcionar bien Obtener la potencia aproximada del generador 24 Pasos para dimensionar 3, Selección de los paneles: escoger el panel más adecuado en función de diferentes parámetros: Espacio Precio Acabado Estética Facilidad de manejo Bifacial, full black, … Potencia, curvas, … 25 Pasos para dimensionar 4, Determinar la configuración (inicial) del generador 5, Seleccionar la potencia y el tipo de inversor. Es posible utilizar varios inversores, incluso de potencias diferentes. Normal o híbrido Monofásico o trifásico. El límite para monofásico es de 15 KW. Si el suministro asociado está en monofásico, hay que hacer una instalación monofásica. Uno o varios inversores. Microinversores. Comprobar la compatibilidad entre la configuración de paneles e inversores ¿Se va a poner un sistema antivertido? 26 Pasos para dimensionar 6, Escoger la configuración final del generador y definir las estructuras. Calcular los lastres necesarios 7, Obtener los cableados de cada parte de la instalación Lado de continua Lado alterna 8, Escoger los elementos de los cuadros: Cuadro de continua: fusibles de los paneles y de las baterías (aunque sean de Li que cuentan con sistemas propios de protección, sistema de gestión de baterías, BMS). Protección contra sobretensiones transitorias. Cuadro de alterna: magnetotérmico, diferencial, sobretensiones transitorias Entrada cuadro general: Smart meter (contador) 27