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Sistemas de Generación DistribuidaTEMA 2: Tecnologías Empleadas en la Generación Distribuida
Colector Solar• Esta forma de energía solar esta diseñada para
colectar la radiación del sol mediante sistemasconcentradores solares de avanzada destinadas a lageneración de electricidad a través de colectores yconcentradores y plantas con turbinas a vapor (cicloconcentradores y plantas con turbinas a vapor (cicloRankine o ciclo Stirling).
• Las tecnologías de concentradores solares usa• Las tecnologías de concentradores solares usamateriales reflectivos como espejos para concentrarla energía solar.g
• Este energía calórica concentrada es convertida enelectricidad.
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Tipos de Colectores
• Existen tres diseños de plantas solares de generaciónde potencia:de potencia:– Colectores Solares Parabólicos (Solar Trough)– Torres solares (Solar Power Towers)Torres solares (Solar Power Towers)– Concentradores de Discos/Platos (Solar
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Colector Parabólicos (Solar Trought)
• Los colectores parabólicos emplean espejos curvadospara enfocar la luz en un tubo lleno con aceite u otropara enfocar la luz en un tubo lleno con aceite u otrofluido.
• El aceite caliente se usa para calentar agua yp g yproducir vapor el cual es usado para generarelectricidad.
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Colector Parabólicos (Solar Trought)
• Desde 1985, nueve (09) plantas en el Desierto deMojave, llamado Solar Electric Generatig SystemMojave, llamado Solar Electric Generatig System(SEGS) que usan la tocologías de espejosparabólicos, han estado en plena operación comercial.
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Torre Solar (Solar Tower)
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The National Solar Thermal Test Facility in Albuquerque, New Mexico. STACEE uses a subset of the facility's 212 heliostats tocollect Cherenkov light produced by electrons in air showersgenerated by high energy gamma raysgenerated by high energy gamma rays.
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Manzanares Spain
Torre Solar (Solar Tower)
• El enorme valor de energía, proveniente de los día desol, concentrado en un punto (el punto medio de la, p ( ptorre), produce temperaturas aproximadas entre 550 y1500°C.
• La energía térmica ganada puede ser usada paracalentar agua o sal fundida, la cual almacena energía
ipara uso posterior.• El agua calentada produce vapor, el cual es usado
j t t bi dpara mover un conjunto turbina generador.
Sistemas de Generación DistribuidaTEMA 2: Tecnologías Empleadas en la Generación Distribuidahttp://rhlx01.rz.fht-esslingen.de/projects/alt_energy/sol_thermal/powertower.html
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"Solar II" (California)"Solar II" (California)
Torre Solar (Solar Tower)The Power Tower Project "Solar II" (California):• 1,926 sun-tracking helióstato (espejos)• Sistema de almacenamiento térmico de sal fundida• Sistema de almacenamiento térmico de sal fundida• Torre (300 ft) con receptor central• Turbina a vapor convencional que acciona turbina y generador.• Produce alrededor de 10 MWe, suficiente potencia para servir 10,000 hogares con electricidad• Costo alrededor de 40 millones US$
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Discos Solares (Solar Dish/Engine)• Es una combinación de un disco satélite, una
tecnología de una torre de potencia y un motorg p yStirling.
OneOne dishdish waswas demonstrateddemonstrated atat thethe PentagonPentagonOneOne dishdish waswas demonstrateddemonstrated at at thethe PentagonPentagonin Washington, D.C. in 1998. in Washington, D.C. in 1998.
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Discos Solares (Solar Dish/Engine)• Usa un disco parabólico para concentrar la energía
solar en el punto focal. Un receptor en el punto focalsolar en el punto focal. Un receptor en el punto focalconvierte la energía de los rayos solares en calor.
• La ganancia de calor es de 1200 a 1740°F) es usadog )para mover un motor Stirling que genera electricidad.
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Sistema Fotovoltaico• Un sistema fotovoltaico, efectúa la conversión
directamente de la energía contenida en la luz del soldirectamente de la energía contenida en la luz del solen energía eléctrica.
• Se utilizan ciertos materiales semiconductores en laconstrucción de las celdas solares, que transforman laenergía contenida en el fotón en electricidad, al serexpuestas al sol.
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Sistema Fotovoltaico• Los sistemas fotovoltaicos son simples en diseño,
silenciosos, fácil de usar, y no requieren de unsilenciosos, fácil de usar, y no requieren de uncombustible diferente a la luz solar.
• Debido a que no contienen partes móviles, resultanq p ,duraderos, confiables y fáciles de mantener.
• Su confiabilidad es elevada y se han empleado desdehace más de 40 años en lugares inhóspitos tales comoel espacio, desiertos, selvas, regiones remotas, etc
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Celda de Silicio Multi cristalino
Celdas de Silicio en Película Delgada (Thick-Film)( )• El silicio es depositado en un proceso continuo sobre
un material base que da un aspecto corrugado y elun material base que da un aspecto corrugado y elaspecto brillante.
• Como todas las celdas cristalinas, esta es encapsulada, pen un polímero de aislamiento transparente con unacubierta de vidrio templado y usualmente rodeado deun fuerte marco de aluminio.
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Celda de Silicio en Película Delgada
Celdas de Silicio Amorfo• Absorbe la luz más con eficacia que el silicio
cristalino, entonces las células pueden ser máscristalino, entonces las células pueden ser másdelgadas.
• Son menos eficientes que celdas cristalinas, con laq ,eficacia típica en alrededor del 6 %, pero ellas sonmás fáciles y por lo tanto más baratos para producir.
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Celda de Silicio Amorfo
Diseño de SFV• Los sistemas fotovoltaicos se pueden diseñar para
operación autónoma o funcionamiento en sistemasoperación autónoma o funcionamiento en sistemashíbridos o alternativamente con sistemas degeneración convencionales.
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Componentes de un SFV• Los componentes de un sistema fotovoltaico pueden
incluir un conjunto de módulos o paneles solares,incluir un conjunto de módulos o paneles solares,regulador de carga, banco de baterías, acondicionadorde potencia, además de elementos de montaje.
• La configuración final del sistema depende de lag pcarga (tipo, nivel de corriente, uso, etc.)
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SFV Conectado a la Red• El sistema que interactúa con la red comercial y no
posee respaldo de batearías se emplea en sitiosposee respaldo de batearías se emplea en sitiosdonde la posibilidad de una falla de suministrocomercial es muy improbable.
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Mayores Plantas en el MundoPotencia Pico Ubicacion GW·h/Anno
154 MW Mildura/Swan Hill, Australia 270
62 MW Moura, Portugal 8840 MW Muldentalkreis, Germany 4023 MW Murcia, Spain 41.621 MW C l é S i 4021 MW Calavéron, Spain 4020 MW Trujillo, Spain20 MW Beneixama, Spain 3018 MW Oli S i 3218 MW Olivenza, Spain 3214 MW Nellis AFB, Nevada 3014 MW Taean, South Korea 20.44
13.8 MW Salamanca, Spain, p12.7 MW Murcia, Spain12 MW Arnstein, Germany 1411 MW Serpa, Portugal n.a.10 MW P ki G 11 5
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• Excelente eficiencia a carga parcial.
Barreras a los SFV• El precio de la potencia entregada excede el de las
otras tecnologías de generación distribuida, ciertosotras tecnologías de generación distribuida, ciertossubsidios existen en algunos países para hacercompetitiva a la energía producida por los sistemasfotovoltaicos
• El ajuste temporal de la potencia producida y lascargas es imperfecto, de tal modo que se requieren deotros sistemas como dispositivos almacenadotes deenergíaenergía.