Jornada LAS ENERGÍAS RENOVABLES Retos y oportunidades para la industria Panel II: ENERGÍA SOLAR ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA EN EDIFICIOS DE TERCIARIO E INDUSTRIAL Oscar Aceves Torrents Director Gral. de TFM ENERGIA SOLAR S.A. Madrid, 19 de junio del 2007 Membre de:

LA TECNOLOGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA La tecnología solar fotovoltaica consiste básicamente en la transformación directa de la energía procedente de la radiación solar en electricidad.

Principios de la tecnología FV Sistemas conectados a red RED INTERIOR kWh 06385 05374 05671 02372 VENTA EXCEDENTES TOTALIDAD RED PÚBLICA ONDULADOR GENERADOR FV CONTADOR COMPRA /VENTA ~

Instalaciones en el medio urbano Se tratará habitualmente de sistemas conectados a red El medio urbano reclama una integració formal de las instalaciones Se necesitan nuevos componentes que permitan la integración

Tecnologías de células fotovoltaicas Células fotovoltaicas y rendimiento Monocristalinas 16-19% Policristalinas 12%-14% Silicio amorfo 5-8% Otras

Módulos fotovoltaicos Vidrio-plástico Vidrio-vidrio Encapsulado: Vidrio-Plàstico Vidrio-Vidrio Marco <--> Laminado Estandard <--> Especial

Módulos fotovoltaicas

Teja solar

Elementos de control solar

Muro cortina ventilado salida aire caliente filtro de aire panel aislante cámara ventilada persiana veneciana doble vidrio aislante vidrio exterior normal o Fotovoltaico semitransparente ventilación por efecto chimenea o forzada fotovoltaico opaco entrada de aire Muro cortina ventilado En comparación al muro de una sola piel, mejora: Aislamiento térmico Aislamiento acústico Protección solar Confort térmico Eficiencia de las células fotovoltaicas

VENTAJAS Ventajas a destacar: -  La materia prima (silicio) es extremadamente abundante -  La generación de electricidad es limpia, no contaminante -  El proceso es renovable, no se agota -  Se genera durante el día, que es cuando se consume más energía - No presenta problemas especiales de integración en el paisaje -  Se puede instalar en zonas urbanas, las de consumo eléctrico - Es una tecnología muy modular, lo que permite instalaciones reducidas, más fáciles de integrar en el medio y más rápidas de ejecutar Todo ello hace de la fotovoltaica un objeto de especial atención y promoción en el conjunto de las energías renovables.

VENTAJAS : “La materia prima (silicio) es extremadamente abundante” El silicio es el segundo elemento más abundante en el planeta. Su abundancia permite un uso masivo de esta tecnología. Las etapas de producción son: Purificación grado metalúrgico (impureza < 1%) Purificación grado semiconductor (impureza < 0,1%) Minas de silicio Fabricación células FV Fabricación módulos FV Etapa muy intensiva en capital (sólo 5 empresas en el mundo) y con tensiones coyunturales oferta-demanda

VENTAJAS : “Generación durante las horas de consumo”

VENTAJAS : “Generación durante las horas de consumo” Producción de energía solar fotovoltaica

VENTAJAS : “Generación durante las horas de consumo” Qué generación sustituye? Qué CO2 ahorra?

VENTAJAS : “Fácil integración en el entorno urbano (donde hay consumo)”

Dónde integrar FV en los edificios? Radiación solar anual en % sobre el óptimo (Madrid) Vertical  Inclinación  Horizontal Oeste  Orientación respecto al Sur  Este

Integración en edificios Fotovoltaica es muy fácilmente integrable en el entorno urbano y en edificios. Cuidado! USO MUY EXTENDIDO + RECHAZO NO INTEGRACIÓN

Integración en edificios ?

Estructura independiente: Cubierta plana

Estructura independiente: Cubierta plana

Elemento sobrepuesto: Tejado

Elemento sobrepuesto: Tejado

Elemento sobrepuesto: Tejado

Elemento sobrepuesto: Fachada

Integrado - Revestimiento: Fachada

Integrado - Revestimiento: Cubierta

Integrado - Cerramiento: Cubierta opaca

Integrado - Cerramiento: Cubierta semitransparente

Integrado - Cerramiento: Cubierta semitransparente

Integrado - Pérgola: Cubierta semitransparente

Integrado - Pérgola: Cubierta semitransparente

Integrado - Cerramiento: Fachada semitransparente

Integrado - Cerramiento: Fachada semitransparente

Integrado - Cerramiento: Fachada semitransparente

Integrado - Cerramiento: Fachada semitransparente

Elemento de sombra: Parasol

Elemento de sombra: Parasol

Elemento de sombra: Parasol

Elemento de sombra: lama móvil

“Todo ello hace de la fotovoltaica un objeto de especial atención y promoción en el conjunto de las energías renovables”

“Todo ello hace de la fotovoltaica un objeto de especial atención y promoción en el conjunto de las energías renovables” RD 436/04 RD 661/07 Sustituye al RD 436/04 FV<100kWp  44 céntimos FV>100kWp  41,75 céntimos

TIPOS DE INSTALACIONES: TENDENCIAS ACTUALES Integración arquitectónica Solar doméstica Cubiertas industriales “Huerta solar”

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Cubierta fotovoltaica híbrida en los estudios de televisión Imagina Visual Center (Esplugues-Barcelona)

Aspectos más destacables El edificio dispone de la mayor cubierta acristalada ventilada y fotovoltaica de España. La tecnología se desarrolló a partir de la fachada fotovoltaica de la Biblioteca de Mataró, fruto del programa europeo “Solar House”. La cámara ventilada es más importante que nunca cuando se trata de superficies acristaladas horizontales, y más aún en la zona mediterránea.

El edificio

El proyecto arquitectónico El proyecto arquitectónico es obra de Patrick Genard& Associates. Un antiguo edificio industrial (cocinas Corberó) ha sido restaurado combinando la conservación del antiguo ladrillo con los transparentes muros de cristal. El edificio de “alta tecnololgía” conjuga tradición y modernidad.

Orientación/Inclinación del campo fotovoltaico Radiación solar anual en % sobre el óptimo (Barcelona) Oficinas Restauranty Escaleras Vertical  Inclinación  Horizontal Oeste  Orientación respecto al Sur  Este

Los laminados fotovoltaicos 437 Wp

Los elementos híbridos prefabricados

Elementos híbridos prefabricados: Montaje y detalles Montaje en fábrica Sección del perfil principal Obertura de la piel interior

La cubierta fotovoltaica

La cubierta fotovoltaica

La cubierta fotovoltaica

La cubierta fotovoltaica

Laminados fotovoltaicos Campos fotovoltaicos DESCRIPCION Laminados fotovoltaicos Número de Laminados Area FV (m2) Potencia FV (kWp) Restaurant BP Solarnova -TFM 96 377,55 42,038 Escaleras 32 125,85 14,013 Oficinas 100 393,28 43,79 TOTALES : 228 896,68 m2 99,84 kWp

Onduladores 19 Onduladores INGECON SUN 5 de 5 kW cada uno, distribuído entre las 3 fases

Producción eléctrica

Producción eléctrica Performance Ratio: 70,8%

El sistema térmico El aire interior exhausto se extrae al exterior en verano, y en invierno se utiliza para reducir el consumo del sistema convencional EXTERIOR (ambiente) INTERIOR

Ventajas del sistema Las ventajas comparado a una cubierta acristalada normal son: Aislamiento térmico Aislamiento acústico Protección solar Comfort térmico Eficiencia de las células FV

Mejores prestaciones con ventilación   g (-) U (W/m2/K) Producción eléctrica kW·h/m2/año Área FV sobre el área del Laminado Acristalamiento simple 0.77 5.53 Doble acristalamiento 0.65 2.87 CUBIERTA FV VENTILADA (sin extracción de aire) 0.12 2.06 121.96 0.858 CUBIERTA FV VENTILADA (100 kg/h) 0.11 1.84 122.57

Mejores prestaciones con ventilación El gráfico muestra cómo las prestaciones térmicas (y también la producción eléctrica) mejoran con la utilización de cámara ventilada. 80 70 60 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 50 40 30 20 10

Sistema de monitorización: www.redsolar.net

Sistema de monitorización: www.redsolar.net

Sistema de monitorización: www.redsolar.net

Sistema de monitorización: www.redsolar.net

Sistema de monitorización: Sinóptico

El edificio

Entrada principal

La cubierta semitransparente fotovoltaica

Restaurante

Restaurante: Día/Noche

Fachada externa y encuentro con la cubierta

Escaleras

Escaleras

Vista exterior de la cubierta FV

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Biblioteca “Pompeu Fabra” de Mataró (Barcelona)

Muro cortina ventilado En comparación al muro de una sola piel, mejora: Aislamiento térmico Aislamiento acústico Protección solar Confort térmico Eficiencia de les células fotovoltaicas

Muro cortina ventilado Características térmicas: Los parámetros más significativos son: Coeficiente de aislamiento (K) Factor solar (FS) Ambos mejoran con ventilación La estrategia de ventilación se decide en función de la época del año, a fin de: Optimizar las prestaciones Evitar les condensaciones

Muro cortina ventilado

Muro cortina ventilado

Vista interior fachada y lucernario

Lucernarios y colector aire fachada

Montaje fachada

Muro cortina ventilado

Muro cortina ventilado

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Código Técnico de la Edificación - 2006

Código Técnico de la Edificación - 2006

Código Técnico de la Edificación - 2006

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Bloque: ANÁLISIS DE RIESGOS Membre de:

ANÀLISI DE RIESGOS SISTEMA FOTOVOLTAICO ENERGÍA ELÉCTRICA (kWh) ENERGIA SOLAR (kWh/m2) SISTEMA FOTOVOLTAICO ENERGÍA ELÉCTRICA (kWh) VENTA DE ENERGIA ELÈCTRICA INGRESOS ECONÓMICOS (EUROS) LA ENERGÍA SOLAR SE TRANSFORMARÁ EN LA ENERGÍA ELÉCTRICA PREVISTA? LA ENERGÍA ELÉCTRICA SE TRANSFORMARÁ EN LOS INGRESOS ECONÓMICOS PREVISTOS? HARÀ EL SOL PREVISTO ?

ANÀLISI DE RIESGOS HARÀ EL SOL PREVISTO ? ENERGIA SOLAR (kWh/m2) HARÀ EL SOL PREVISTO ? Datos estadísticos

RADIACIÓN SOLAR EN EUROPA

RADIACIÓN SOLAR EN LA PENÍNSULA IBÉRICA

LA ENERGÍA SOLAR SE TRANSFORMARÁ EN LA ENERGÍA ELÉCTRICA PREVISTA? ANÀLISI DE RIESGOS ENERGIA SOLAR (kWh/m2) SISTEMA FOTOVOLTAICO ENERGÍA ELÉCTRICA (kWh) LA ENERGÍA SOLAR SE TRANSFORMARÁ EN LA ENERGÍA ELÉCTRICA PREVISTA? Vida del sistema Mantenimento

VIDA DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO Módulos: No tienen una vida limitada Con los años se ven afectados por los UV y su rendimiento baja. Los fabricantes garantizan que en 25 años el rendimiento no bajará más de un 20% para cada módulo, lo que supone un 5% del conjunto de una instalación. La primera central FV de 100 kWp cumplió los 20 años con una reducción del 8% (y con tecnologia de hace 20 años). Actualmente se prevé que en 25 años el rendimiento global baje un 5%

MANTENIMENTO DE UN SISTEMA FOTOVOLTAICO Limpieza de módulos: Si tienen una cierta inclinación, con la lluvia se limpia suficientemente Componentes eléctricos Sin partes móviles  no se desgasta  pocos problemas Mantenimiento preventivo: una revisión al año Medidas contra robos Seguros con las coberturas: Robo Vandalismo Agentes atmosfèricos Lucro cesante Responsabilidad civil

VENTA DE LA ENERGIA ELÈCTRICA ANÀLISI DE RIESGOS ENERGÍA ELÉCTRICA (kWh) VENTA DE LA ENERGIA ELÈCTRICA INGRESOS ECONÓMICOS (EUROS) LA ENERGÍA ELÉCTRICA SE TRANSFORMARÁ EN LOS INGRESOS ECONÓMICOS PREVISTOS? Marco tarifario

VENDER LA ELECTRICIDAD Real Decreto 661/2007 Obligación por parte de la compañía eléctrica de comprar la energia FV Posibilidad de vender la totalidad de la energía (no sólo los excedentes) Tarifa: 0,4400 €/kWh (hasta 100 kW) 0,4175 €/Kwh (más de 100 kW) Garantizado para 25 años, después el 80% Actualización de la tarifa: IPC - 0,25% hasta 2012 IPC – 0,50% en adelante La prima no la paga ni la administración ni la compañía eléctrica. Se obtiene del canon que se paga por la electricidad en concepto de “Diversificación: 3%”, y la parte FV es insignificante.

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