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Electrónica de Potencia INSTALACIONES
FOTOVOLTAICAS
Mayo 2011
Centro de Profesorado Linares-AndújarPaseo de Andaluces, 58
Linares (Jaén)
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 2
Electrónica de Potencia
Contenidos
CONTENIDOS: Bloque I (9h)Introducción. Prof. J.D.Aguilar1.- Introducción Energía Solar2.- Radiación Solar3.- Célula Solar & Módulo Fotovoltaico
•Introducción a las prácticas. Descripción de los equipos de medida. Material didáctico y software utilizado.
•Herramientas informáticas
•Conseguir Datos de Radiación Solar y temperatura. Localizar los accesos a las Bases de Datos
•Simulación del comportamiento de una célula, modulo y generador FV
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 3
Electrónica de Potencia
Abella, M.A; Sistemas fotovoltaicos. S.A.P.T. Publicaciones ( Era solar)
Lorenzo,E; Electricidad solar. Ingeniería de los sistemas fotovoltaicos. Progensa
Fundamentos, dimensionado y aplicaciones de la energía solar fotovoltaica. Serie Ponencias. CIEMAT.
Instalaciones Fotovoltaicas
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 3
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 4
Electrónica de Potencia
Contenidos
CONTENIDOS: Bloque I (9h)Introducción. Prof. J.D.Aguilar1.- Introducción Energía Solar2.- Radiación Solar3.- Célula Solar & Módulo Fotovoltaico
•Introducción a las prácticas. Descripción de los equipos de medida. Material didáctico y software utilizado.
•Herramientas informáticas
•Conseguir Datos de Radiación Solar y temperatura. Localizar los accesos a las Bases de Datos
•Simulación del comportamiento de una célula, modulo y generador FV
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 5
Electrónica de Potencia
Tema 1: Introducción
Juan D. Aguilar PeñaDepartamento Ingeniería ElectrónicaUniversidad de Jaén
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 5
Parte 1_2
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 6
Electrónica de Potencia
Tema 1: Introducción a la ESFEnergías renovables
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Electrónica de Potencia
Tema 1: Introducción a la ESF
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Electrónica de Potencia
Tema 1: Introducción a la ESF
Tasa media de crecimiento anual de las técnicas renovables (2004/09)
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 9
Electrónica de Potencia
Tema 1: Introducción a la ESF
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Electrónica de Potencia
Tema 1: Introducción a la ESF
Fuente:IDAE
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Electrónica de Potencia
Tema 1: Introducción a la ESF
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 12
Electrónica de Potencia
Tema 1: Introducción a la ESF
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Electrónica de Potencia
DURACIÓN: 1 horas.
Contenidos teóricos Energías Renovables Radiación solar Definición y tipos de Sistemas Fotovoltaicos Componentes de los Sistemas Fotovoltaicos Estado del arte y panorámica del mercado fotovoltaico.
Tema 1: Introducción a la ESF
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 15
Electrónica de Potencia
Tema 1: Introducción a la ESFRadiación solar
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 16
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 17
Tema 1: Introducción a la ESF
ZONA I: HDA (0) < 3,8 kWh/m2
ZONA II: 3,8 ≤ HDA (0) < 4,2 kWh/m2
ZONA III: 4,2 ≤ HDA (0) < 4,6 kWh/m2
ZONA IV: 4,6 ≤ HDA (0) < 5,0 kWh/m2
ZONA V: HDA (0) ≥ 5,0 kWh/m2
Radiación solar
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 18
Electrónica de Potencia
DURACIÓN: 1 horas.
Contenidos teóricos Energías Renovables Radiación solar Definición y tipos de Sistemas Fotovoltaicos Componentes de los Sistemas Fotovoltaicos Estado del arte y panorámica del mercado fotovoltaico.
Tema 1: Introducción a la ESF
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 19
Tema 1: Introducción a la ESF
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újar Sistemas Fotovoltaicos AutónomosSistemas Fotovoltaicos Autónomos
(con almacenamiento)
Tema 1: Introducción a la ESF
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 04/27/11 20
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Sistemas Fotovoltaicos Autónomos. BombeoJ.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 04/27/11 21
Tema 1: Introducción a la ESF
Sistemas Fotovoltaicos AutónomosSistemas Fotovoltaicos Autónomos (sin almacenamiento)
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újar Sistemas Fotovoltaicos Autónomos. Bombeo
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 04/27/11 22
Tema 1: Introducción a la ESF
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újar Sistemas Fotovoltaicos Autónomos.
Electrificación Rural
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 04/27/11 23
Tema 1: Introducción a la ESF
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újar Sistemas Fotovoltaicos Autónomos. Bombeo
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 04/27/11 24
Tema 1: Introducción a la ESF
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újar Sistemas Fotovoltaicos Autónomos.
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 04/27/11 25
Tema 1: Introducción a la ESF
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Prof. Aguilar Peña
Sistemas Fotovoltaicos conectados a red. Conversión DC/AC
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 04/27/11 26
Tema 1: Introducción a la ESF
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Prof. Aguilar Peña
Sistemas Fotovoltaicos conectados a red. Conversión DC/AC
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 04/27/11 27
Tema 1: Introducción a la ESF
En España antes de la aparición del Real Decreto 2818/1998, la legislación vigente permitía vender
únicamente el excedente entre la producción del sistema fotovoltaico y el consumo de la vivienda(net metering). Sin embargo, esta situación cambió radicalmente a causa
de dicho Decreto, por el cual es posible que toda la potencia eléctrica que el inversor entrega a su salida, se inyecte (venda) en la red y que el consumo total de la
vivienda se extraiga (compre) de la red, forma de conexión con tarifa fotovoltaica ( denominada feed in
tariff, en ingles)
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Prof. Aguilar Peña
Sistemas Fotovoltaicos conectados a red. Conversión DC/AC
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 04/27/11 28
Tema 1: Introducción a la ESF
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Sistemas Fotovoltaicos conectados a red. Conversión DC/AC
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 04/27/11 29
Tema 1: Introducción a la ESF
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Prof. Aguilar PeñaJ.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 04/27/11 30
Tema 1: Introducción a la ESF
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Proyecto: IKEA Store Ciudad:Stockholm
Características: Zona Comercial
Sistemas Fotovoltaicos Conectados a Red
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 04/27/11 31
Tema 1: Introducción a la ESF
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 04/27/11 32
Tema 1: Introducción a la ESFSistemas Fotovoltaicos conectados a red. Conversión DC/AC
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 33
Electrónica de Potencia
Tema 1: Introducción a la ESF
Figura 1.8.- Correlación diaria entre las necesidades de energía eléctrica de un edificio de oficinas en España y la posible potencia aportada mediante integración fotovoltaica en el mismo.
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újar Centrales
solares
Tema 1: Introducción a la ESF
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 04/27/11 34
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Tema 1: Introducción a la ESF
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 04/27/11 35
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Tema 1: Introducción a la ESF
Olmedilla 60 MWp
Benejama 20 MWp
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 04/27/11 36
Plantas FV
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Tema 1: Introducción a la ESF
Plantas FV
Beneixama 20 MWp
Gálvez 70 kWp
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 04/27/11 37
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04/27/11 38
Tema 1: Introducción a la ESF
La integración en edificios responde a
un concepto novedoso, la generación
distribuida, en donde, uno de los
objetivos es la generación de
electricidad cerca de los lugares de
consumo
Integración Arquitectónica
3870kWp
Fachada
Pérgola
40kWp
20kWp
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 39
Central Fotovoltaica
Generación FV = Generación distribuida
Plantas FV
Espacios públicos Navesindustriales
Aparcamientos
Emblemas
vivi
end
as
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 40
Electrónica de Potencia
DURACIÓN: 1 horas.
Contenidos teóricos Energías Renovables Radiación solar Definición y tipos de Sistemas Fotovoltaicos Componentes de los Sistemas Fotovoltaicos Estado del arte y panorámica del mercado fotovoltaico.
Tema 1: Introducción a la ESF
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Tema 1: Introducción a la ESF
(Cortesía M.A Ejido. Instituto Energía Solar. Madrid)
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 04/27/11 41
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Tema 1: Introducción a la ESF
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 42
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 43
Tema 1: Introducción a la ESF
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 44
Electrónica de Potencia
Tema 1: Introducción a la ESF
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Cátodo
Ánodo
Global
densidad
Plomo
Oxido de plomo Sulfato de plomo en ambas placas
Tema 1: Introducción a la ESF
(Cortesía M.A Ejido. Instituto Energía Solar. Madrid)
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 45
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 46
Tema 1: Introducción a la ESF
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Tema 1: Introducción a la ESF
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 47
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Tema 1: Introducción a la ESF
Evita sobrecargas y Evita sobrecargas y sobredescargas en bateríasobredescargas en batería
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 48
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Tema 1: Introducción a la ESF
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 49
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Tema 1: Introducción a la ESF
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 50
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Tema 1: Introducción a la ESF
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 51
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(Cortesía M.A Ejido. Instituto Energía Solar. Madrid)
Tema 1: Introducción a la ESF
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 52
Autónomos
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Tema 1: Introducción a la ESF
SFCR:Diagrama de bloques simplificado
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 54
Diagrama de bloques simplificado
El RD 1663/2000 también obliga a que exista aislamiento galvánico entre el inversor y la red de distribución
Tema 1: Introducción a la ESF
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(Cortesía M.A Ejido. Instituto Energía Solar. Madrid)J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 55
Tema 1: Introducción a la ESF
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(Cortesía M.A Ejido. Instituto Energía Solar. Madrid)J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 56
Tema 1: Introducción a la ESF
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ConfiguracionesConfiguraciones
J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 57
Tema 1: Introducción a la ESF
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 58
Tema 1: Introducción a la ESF
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 59
Tema 1: Introducción a la ESF
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J.D. Aguilar Peña e_mail: [email protected] 27/04/11 60
Pentrada, es la potencia instantánea disponible a la entrada del inversor (W).
Psalida, es la potencia instantánea suministrada a la salida del inversor (W).
Pnominal, es la potencia nominal de salida del inversor (W).
pout = Psalida / Pnominal (adimensional).
k0, es el coeficiente que representa las pérdidas de autoconsumo (adimensional).
k1, representa las pérdidas proporcionales a la potencia (adimensional).
k2, representa las pérdidas proporcionales al cuadrado de la potencia (adimensional).
2out2out10out
out
entrada
salidak
pkpkkp
p
P
Pη
+++==
Modelo propuesto por Schmidt
Tema 1: Introducción a la ESF
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MODULACION EN MODO DE CONTROL DE CORRIENTE
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UNIVER
Sistema Fotovoltaico conectado a la Red (SFCR) de 200 kWp., en el Campus de "Las Lagunillas" de la Universidad de Jaén. El dimensionamiento del sistema se ha realizado para cubrir aproximadamente entre un 15% y un 20 % de la energía total consumida por las distintas dependencias que la Universidad tiene en este Campus. La energía generada por el SFCR se estima en unos 280 MWh/año
Tema 1: Introducción a la ESF