Curso de Análisis de Proyectos de Energía Limpia Análisis de Proyectos Fotovoltaicos Curso de Análisis de Proyectos de Energía Limpia Fotovoltaicos en el National Research Laboratory, Québec, Canadá Crédito Fotográfico: CANMET Energy Technology Centre -Varennes © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.

Objetivos Revisar los fundamentos de los sistemas Fotovoltaicos (FV) Ilustrar las consideraciones clave para el análisis de proyectos FV Introducir el Modelo de FV RETScreen®

¿Qué proveen los sistemas FV? Electricidad (CA/CC) Agua de bombeo …pero también… Confiabilidad Simplicidad Modularidad Imagen Silencio Sistema de Iluminación para Viviendas, Bengala Occidental, India Crédito Fotográfico: Harin Ullal (NREL PIX)

Componentes de Sistemas FV Módulos Almacenamiento: baterías, tanque Acondicionador de Electricidad Inversor Controlador de Carga Rectificador Convertidor CC-CC Otros generadores: diesel/gasolina, turbina eólica Bomba Celda Módulo Arreglo Fuente: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds.

Sistemas Conectados a la Red Integración FV Distribuidas Centralizadas Tipo de Red Interconectada Aislada Usualmente no es efectivo en costos sin subsidios Planta Centralizada FV Contador Generación Distribuida Contador Red Eléctrica Fuente: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds.

Sistemas No Conectados a la Red Configuración Autónomos Híbrido Frecuentemente son muy efectivos en costos Mejor en pequeñas cargas (< 10 kWp) Menores costos de inversión que una línea de conexión a la red Menores costos de O y M que los grupos electrógenos y baterías primarias Arreglo FV Acondicionador de Potencia Grupo Electrógeno Banco de Baterías Transmisor de TV-Radio Fuente: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds.

Sistemas de Bombeo de Agua Clase especial de sistema sin conexión a la red Frecuentemente es efectivo en costos Suministro de agua para ganado Suministro de agua para aldeas Suministro de agua doméstica Arreglo FV Acondicionador de Potencia Bomba Fuente: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds.

Recursos Solares 1 Wp de FV= 800 a 2.000 Wh por año Latitud Nubosidad El recurso solar en invierno es crítico para sistemas no conectados a la red Mayores ángulos de inclinación (latitud +15º) Sistemas híbridos El recurso solar anual es crítico para sistemas conectados a la red Rastreadores cuando se requiera una alta proporción del haz de radiación Crédito Fotográfico: Environment Canadá

Correlación Solar-Carga Positiva Negativa Correlación estacional Irrigación Sistemas de cabañas Correlación Diurna Positiva, cero y negativa Crédito Fotográfico : Sandia Nat. Lab. (NREL PIX) Fuente: Photovoltaics in Cold Climates, Ross & Royer, eds. Cero Crédito Fotográfico: BP Solarex (NREL PIX)

Ejemplos de Costos de Sistemas FV Casa conectada a red, 1 kW (38ºN, California) Energía = 1,6 MWh/año Costo = 0,35 $/kWh Costos de la Red= 0,08 $/kWh Híbrido para telecom fuera de red, 2,5 kW (50ºS, Argentina) Energía = 5 MWh/año, (FV=50%) Costo = 2,70 $/kWh Costo de Grupo Electrógeno/Batería = 4,00 $/kWh

Consideraciones de Proyectos Fotovoltaicos Distancia a la red Costo de visitas al sitio Costos O y M Confiabilidad vs, costo Gestión de las expectativas Aspectos sociales Valor de intangibles Imagen Beneficios ambientales Reducción de ruido y contaminación visual Modularidad y simplicidad Estación Repetidora de NorthwesTel en la Cima de una Montaña -, Columbia Británica del Norte, Canadá Crédito Fotográfico: Vadim Belotserkovsky

Costos prohibitivos de líneas de conexión a la red Pequeñas cargas Ejemplos: Tíbet, Botswana, Swazilandia y Kenya Sistemas FV para Viviendas e Iluminación Solar Costos prohibitivos de líneas de conexión a la red Pequeñas cargas Mantenidas Localmente Simple Confiable Batik para Propósitos Educacionales Sistema Solar para Vivienda Crédito Fotográfico: Frank Van Der Vleuten (Renewable Energy World) Crédito Fotográfico: Simon Tsuo (NREL PIX) Vivienda para Personal Médico de Clínica Sistema Solar para Vivienda Crédito Fotográfico: Energy Research Center of the Netherlands Crédito Fotográfico: Vadim Belotserkovsky Crédito Fotgráfico: Energy Research Center of the Netherlands

Ejemplos: Finlandia y Canadá Cabañas y Viviendas Remotas Modular Simple Ruido reducido Sin líneas eléctricas Cabaña: correlación estacional de la carga Para todo el año: Sistemas híbridos Cabaña Vivienda Crédito Fotográfico: Fortum NAPS (Photovoltaics in Cold Climates) Crédito Fotográfico: Vadim Belotserkovsky Sistema Híbrido Crédito Fotográfico: Vadim Belotserkovsky

Ejemplos: Marruecos y Brasil Sistemas Eléctricos Híbridos para Aldeas Costos prohibitivos de líneas de conexión a la red Costos altos del combustible diesel y mantenimiento de grupos electrógenos Aspectos Humanos Expectativas Gestión de la demanda Impactos sociales Aldea Colegio Rural Crédito Fotográfico: BP Solarex (NREL PIX) Crédito Fotográfico: Roger Taylor (NREL PIX)

Ejemplos: Antártica y Canadá Sistema Industrial: Telecom y Monitoreo Sitios muy remotos … Costo de O y M Grupos Electrógenos y FV complementariamente …y aún en sitios cercanos a la red … Costo del transformador Pueden ser reubicados Más confiables que la red Sistema de Monitoreo Sísmico Crédito Fotográfico: Northern Power Systems (NREL PIX) Sistema de Monitoreo de Cabeza de Pozo de Gas Crédito Fotográfico: Soltek Solar Energy

Ejemplos: Suiza y Japón Edificios conectados a la red con FV Con frecuencia no es efectivo en costos sin subsidios Justificado por: Imagen Beneficios ambientales Estímulo del mercado Los acuerdos de largo plazo por parte de los fabricantes, gobierno y las empresas de servicio público han reducido costos Sistema Solar en Techos Crédito Fotográfico: Atlantis Solar Systeme AG FV Integrada en Vidriado de Oficinas Crédito Fotográfico: Solar Design Associates (IEA PVPS)

Ejemplos: India y USA Sistemas FV de Bombeo de Agua Efectivo en costros cuando no está conectada a la red Correlación de cargas Almacenamiento en tanque de agua Correlación de carga estacional Calidad de agua mejorada Conveniente Confiable Simple Agua Doméstica Sistema de Agua para Ganado Crédito Fotográfico: Jerry Anderson, Northwest Rural Public Power District (NREL PIX) Crédito Fotográfico: Harin Ullal, Central Elects. Ltd. (NREL PIX)

Modelo de Proyecto Fotovoltaico RETScreen® Análisis de producción de energía de todo el mundo, de costos de ciclo de vida y de reducciones de emisiones de gases de efecto invernadero Conectados a red (redes interconectados o aislados) No conectado a red (Baterías FV- o grupo electrógeno-baterías FV) Bombeo de agua Solo 12 puntos de datos para RETScreen® vs. 8.760 para modelos de simulación horaria Actualmente no cubiertos: Sistemas concentradores Cálculos de probabilidad de pérdida de carga

Cálculo de Energía FV RETScreen® Calcular la radiación solar en el plano del arreglo FV Calcular la energía entregada por el arreglo FV Modelo con red Modelo sin red Modelo bombeo de agua Calcular la demanda encontrada directamente por el arreglo FV (demanda igualada) Calcular las pérdidas del inversor Multiplicar por bomba promedio/ eficiencia del sistema Calcular la falta de absorción a ser dada por la red Calcular la demanda encontrada por la batería Convertir a energía hidráulica Calcular la demanda encontrada por el grupo electrógeno (Solo sistemas híbridos) Ver el e-Libro Análisis de Proyectos de Energía Limpia: RETScreen® Ingeniería y Casos Capítulo de Análisis de Proyectos Fotovoltaicos Calcular la energía entregada

Ejemplo de Validación del Modelo de Proyecto FV RETScreen® Sistema híbrido FV/grupo electrógeno/batería en Argentina comparado a simulación horaria de HOMER Carga 500 WAC Arreglo de 1 kWp, batería de 60 kWh, grupo de 7.5 kW, inversor de 1 kW Energía FV (kWh) Consumo del Grupo Electrógeno (L) Mes Mes Comparando la Producción de Energía FV calculada por RETScreen y por HOMER Comparando el Consumo de Combustible del Grupo Electrógeno Calculado por RETScreen y por HOMER

Conclusiones FV para electricidad con red y sin red, bombeo de agua El recurso solar es bueno alrededor del mundo Sistemas FV instalados en todos los climas Costos de inversión altos Efectivo en costos para los sistemas no conectados a la red Subsidios requeridos para los sistemas conectado a la red RETScreen® es un análisis anual con cálculos de recursos mensuales que puede lograr precisión comparable a modelos de simulación horaria RETScreen® puede brindar significativos ahorros de estudios de factibilidad preliminares

¿Preguntas? www.retscreen.net Módulo de Análisis de Proyectos Fotovoltaicos Curso de Análisis de Proyectos de Energía Limpia RETScreen® International Para mayor información por favor visite el sitio web RETScreen® en www.retscreen.net