Post on 16-Dec-2015
UNIVERSIDAD CATLICA DE CUENCA
UNIDAD ACADMICA DE INGENIERA DE SISTEMAS,
ELCTRICA Y ELECTRNICA
CARRERA DE INGENIERA ELCTRICA
REQUISITOS PARA INTERCONECTAR LOS SISTEMAS
FOTOVOLTAICOS A LA RED DE DISTRIBUCIN DE ECUADOR.
TRABAJO DE INVESTIGACIN PREVIA A LA OBTENCIN DEL TTULO DE
INGENIERO ELCTRICO
ANGEL LEOPOLDO MRQUEZ RUIZ
BOSS-BLOQ@hotmail.com
Director: Ing. Pablo Murillo
pmurillop@ucacue.edu.ec
2014
- ii -
DECLARACIN
Yo, ngel Mrquez Ruiz declaro bajo juramento que el trabajo aqu descrito es de
mi autora; que no ha sido previamente presentada para ningn grado o calificacin
profesional; y, que he consultado las referencias bibliogrficas que se incluyen en
este documento.
La Universidad Catlica de Cuenca puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, segn lo establecido por la Ley de Propiedad
Intelectual, por su Reglamento y la normatividad institucional vigente.
ngel Leopoldo Mrquez Ruiz
- iii -
CERTIFICACIN
Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por ngel Leopoldo Mrquez
Ruiz bajo mi supervisin.
Ing. Pablo Murillo
DIRECTOR
- iv -
DEDICATORIA
A mi madre Eufemia Ruiz, a mi abuela Cristina Quevedo, a mis hermanos Edwin
Mrquez y Anabel Mrquez, a mi novia Andrea Guevara y a toda mi familia, que ha
sido el motor que ha impulsado mis pasos a lo largo de toda mi vida y la razn de mi
esfuerzo por salir adelante cada da.
- v -
AGRADECIMIENTOS
Mis agradecimientos a mis padres, abuelos y hermanos por su apoyo incondicional y
la confianza siempre depositada en m. Al Ing. Pablo Murillo mi director del proyecto,
sin su gua y su ayuda este trabajo no hubiera sido posible. Al Ing. Gerardo
Campoverde por su colaboracin en la planificacin del trabajo de investigacin. A
todos quienes me dieron su respaldo y creyeron que este trabajo de investigacin
era posible, gracias de todo corazn.
- vi -
NDICE DE CONTENIDO
1 ANLISIS INTROCUTORIO DEL FUNCIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS. . 1
1.1 DETERMINACIN DE LAS CARACTERSTICAS QUE AYUDAN A OBTENER EL MXIMO
DESEMPEO. .................................................................................................................................... 1
1.1.1 REVISIN DE LOS ELEMENTOS QUE CONFORMN LOS SISTEMAS
FOTOVOLTAICOS. ......................................................................................................................... 4
1.1.2 REVISIN DE LOS ELEMENTOS EXTERNOS QUE INFLUYEN EN EL
FUNCIONAMIENTO. ....................................................................................................................... 5
1.2 DETERMINACIN DE LAS ZONAS DONDE SE PUEDE REALIZAR LA INSTALACIN DE
LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS. ................................................................................................. 6
2 IDENTIFICACIN DE LAS CONEXIONES ENTRE MDULOS FOTOVOLTAICOS. ................... 10
2.1 Revisin de las configuraciones aplicables a la conexion de los sistemas solares fotovoltaicos.
10
2.2 REVISIN DE LA ESTRUCTURA DE LOS PANELES SOLARES ......................................... 11
3 IDENTIFICCIN DE LAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS.
13
3.1 DETERMINACIN DE LOS BENEFICIOS SOBRE EL MEDIO AMBIENTE. .......................... 13
3.2 DETERMINACIN DE LOS BENEFICIOS SOBRE LA MATRIZ ENERGTICA. ................... 14
3.3 IDENTIFICACIN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES Y SOCIALES. ................................. 15
3.3.1 IMPACTO AMBIENTAL .................................................................................................... 15
3.3.2 IMPACTO SOCIAL............................................................................................................ 16
3.4 DETERMINACIN DEL COSTO DE PRODUCCIN DE ELECTRICIDAD POR
GENERADORES FOTOVOLTAICOS CONECTADOS A RED. ........................................................ 16
4 CONSIDERACIONES QUE DEBEN CUMPLIR LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS PARA
CONECTARSE A LA RED DE DIsTRIBUCIN (22kV). ....................................................................... 18
4.1 DETERMINACIN DE LOS ELEMENTOS NECESARIOS PARA ADECUAR LA CORRIENTE
ALTERNA. ........................................................................................................................................ 21
4.2 DEFINICIN DE LOS ASPECTOS QUE INFLUYEN EN LA CALIDAD DE LA ENERGA ...... 24
5 REQUISITOS QUE DEBEN CUMPLIR LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS PARA
CONECTARSE A LA RED DE DISTRIBUCIN (22kV). ...................................................................... 26
5.1 DETERMINACIN DE LOS ASPECTOS IMPORTANTES PARA EL DISEO DE UN
SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO A LA RED. ................................................................... 32
5.2 DISEO DE uN SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO A LA RED. ............................... 33
5.2.1 INVERSOR ....................................................................................................................... 34
5.2.2 NMERO DE MDULOS EN SERIE Y PARALELO ........................................................ 34
5.2.3 NMERO TOTAL DE MDULOS FOTOVOLTAICOS ..................................................... 35
5.2.4 POTENCIA REAL GENERADA ........................................................................................ 38
5.2.5 RESUMEN DEL SISTEMA ............................................................................................... 39
5.2.6 REA OCUPACIONAL DEL CAMPO GENERADOR FOTOVOLTAICO .......................... 39
5.2.7 ESTRUCTURA DE SOPORTE ......................................................................................... 40
5.2.8 CENTRO DE TRANSFORMACIN .................................................................................. 42
5.2.9 CABLEADO ...................................................................................................................... 42
5.2.10 PROTECCIONES EN CC .............................................................................................. 45
5.2.11 PROTECCIONES EN CA .............................................................................................. 46
- vii -
5.2.12 REQUISITOS PARA CONSIDERAR LA CONEXIN A RED ........................................ 47
6 IDENTIFICACIN DE LA NORMATIVA ECUATORIANA DE ELECTRICIDAD REFERENTE A LA
CALIDAD DE ENERGA PARA LA RED DE DISTRIBUCIN.............................................................. 49
6.1 REVISIN DE LAS NORMATIVAS VIGENTES REFERENTES A LA CALIDAD DE LA
ENERGA EN ECUADOR. ................................................................................................................ 49
6.1.1 REQUISITOS REQUERIDOS PARA EL ANLISIS DE LA TENSIN.............................. 49
6.1.2 PERTURBACIONES DE TENSIN (FLICKER) ............................................................... 50
6.1.3 ANLISIS DE ARMNICOS ............................................................................................. 51
6.1.4 ANLISIS DEL FACTOR DE POTENCIA ......................................................................... 51
6.2 IDENTIFICACIN DE LOS REGLAMENTOS QUE TENGAN VINCULACIN CON LOS
SISTEMAS FOTOVOLTAICOS......................................................................................................... 52
6.3 COMPARACIN DE LA NORMATIVA LOCAL CON LA EXTRANJERA. ............................... 53
6.4 DETERMINACIN DE LAS NORMAS QUE SE PUEDEN ADOPTAR EN EL ECUADOR. .... 54
7 PROYECciones que presentan LAS CENTRALES FOTOVOLTAICAS. ....................................... 55
7.1 REVISIN DEL NMERO DE CENTRALES FOTOVOLTAICAS CONECTADAS A LA RED
ELCTRICA EN ECUADOR. ............................................................................................................ 55
7.2 DETERMINACIN DE LOS BENEFICIOS QUE PRESENTAN LA CENTRALES
FOTOVOLTAICAS CONECTADAS A LA RED. ................................................................................ 56
8 DETERMINAR LOS COSTOS DE PRODUCCIN DE ENERGA FOTOVOLTAICA CONECTADA
A UNA RED DE DISTRIBUCIN (22kV) MEDIANTE LOS LEVELIZED ENERGY COST. .................. 57
8.1 APLICACIN DE LOS LEVELIZED ENERGY COST. ............................................................ 57
8.2 DETERMINACIN DE LOS COSTOS DE PRODUCCIN DE ENERGA FOTOVOLTAICA
CONECTADA A LA RED (22kV). ...................................................................................................... 57
9 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ................................................................................ 60
9.1 CONCLUSIONES. ................................................................................................................... 60
9.2 RECOMENDACIONES. .......................................................................................................... 60
10 Bibliografa .................................................................................................................................. 62
ANEXOS .............................................................................................................................................. 64
- viii -
LISTA DE FIGURAS
Fig. 1: ngulo de inclinacin de un mdulo. ........................................................................................... 4
Fig. 2: Mdulo fotovoltaico. .................................................................................................................... 5
Fig. 3: Inversor fotovoltaico. ................................................................................................................... 5
Fig. 4: Tipos de radiacin. ...................................................................................................................... 6
Fig. 5: Insolacin global promedio del Ecuador. ..................................................................................... 9
Fig. 6: Mdulos conectados en serie. ................................................................................................... 10
Fig. 7: Mdulos conectados en paralelo. .............................................................................................. 11
Fig. 8: Estructura fija. ........................................................................................................................... 11
Fig. 9: Estructura mvil. ........................................................................................................................ 12
Fig. 10: Demanda de energa primaria total del Ecuador por fuente. ................................................... 15
Fig. 11: Sistema fotovoltaico conectado a la red. ................................................................................. 19
Fig. 12: sistema fotovoltaico conectado a la red de MT con potencia hasta 100kW. ........................... 21
Fig. 13: Diagrama esquemtico de la instalacin. ................................................................................ 33
Fig. 14: Agrupacin del generador fotovoltaico. ................................................................................... 36
Fig. 15: Subagrupacin en serie de los mdulos fotovoltaicos ............................................................. 36
Fig. 16: Subcampo del generador fotovoltaico. .................................................................................... 37
Fig. 17: Disposicin final de los mdulos del campo fotovoltaico. ........................................................ 38
Fig. 18: Subcampos fotovoltaicos. ........................................................................................................ 39
Fig. 19: Dimensiones del campo fotovoltaico. ...................................................................................... 40
Fig. 20: Estructura de soporte del mdulo. ........................................................................................... 41
Fig. 21: Cableado de las conexiones en serie. ..................................................................................... 43
Fig. 22: Cableado de derivaciones. ...................................................................................................... 44
Fig. 23: Cableado del ramal principal. .................................................................................................. 45
Fig. 24: Seccionamiento de los mdulos. ............................................................................................. 46
Fig. 25: Exigencias mnimas para la conexin de sistemas fotovoltaicos a la red................................ 47
Fig. 26: Exigencias en el punto de conexin. ....................................................................................... 48
- ix -
LISTA DE TABLAS
Tabla 1: Valores de radiacin En el Ecuador. ........................................................................................ 2
Tabla 2: Condiciones estndar de un mdulo fotovoltaico. .................................................................... 3
Tabla 3: Datos de insolacin difusa, directa y global de El Ecuador. ..................................................... 7
Tabla 4: Clculo del costo de la energa generada. ............................................................................ 17
Tabla 5: Tipos de redes segn su potencia pico de generacin. ......................................................... 18
Tabla 6: Datos caractersticos del fabricante del inversor (Sinvert 1000 MS). ..................................... 34
Tabla 7: Datos caractersticos del fabricante del mdulo fotovoltaico (Sunpower spr-225-BLK). ........ 35
Tabla 8: Resumen de la instalacin. .................................................................................................... 39
Tabla 9: Dimensiones de los mdulos. ................................................................................................. 39
Tabla 10: Relacin viento/Fuerza para estructuras de soporte. ........................................................... 42
Tabla 11: Variaciones de tensin admitidas. ........................................................................................ 50
Tabla 12: Publicaciones de Referencias. ............................................................................................. 52
- x -
LISTAS DE ANEXOS
ANEXO A: DATOS CARACTERSTICOS DEL FABRICANTE DEL INVERSOR (SINVERT 1000 MS).
............................................................................................................................................................. 65
ANEXO B: DATOS CARACTERSTICOS DEL FABRICANTE DEL MDULO FOTOVOLTAICO
(SUNPOWER SPR-225-BLK). ............................................................................................................. 69
ANEXO C: DATOS TCNICOS DEL CABLE SUPERFLEX. REVISIN DE LOS ELEMENTOS. ....... 71
ANEXO D: DATOS CARACTERSTICOS DEL INTERRUPTOR SECCIONADOR. ............................. 75
- xi -
LISTA DE ABREVIATURAS Y SIGLAS
IEC: Comisin Electrotcnica Internacional.
CEM: Condiciones estndar de medida. Condiciones de irradiancia y temperatura en la clula solar,
utilizadas universalmente para caracterizar clulas, mdulos y generadores solares.
AM: Masa de aire
Am 1,5: Espectro solar de referencia que se utiliza para todas las medidas para clulas y mdulos
terrestres. Las siglas AM corresponden a Air Mass y el nmero que las acompaa es una medida del
camino ptico que recorren los fotones del sol dentro de la atmsfera, normalizado al camino ptico
recorrido cuando el sol se encuentra en el Cenit.
LCOE: Levelized Energy Cost (Costo Nivelado de Energa).
G: Es el valor medio mensual de la irradiacin diaria sobre el plano del generador en las condiciones
de orientacin e inclinacin y viene dado en kWh/ .da.
AM: Masa de Aire
Mppt: Maximum Power Point Tracking
Isc: Corriente de Corto Circuito
Voc: Voltaje de Circuito Abierto Mximo
Pi: Energa Generada
li: Irradiancia
Pp: Potencia pico del mdulo
BT: Baja tensin
MT: Media tensin
AT: Alta tensin
: Corriente mxima de la clula
: Tensin mxima de la clula
: Factor de forma
: Corriente de corto circuito
: Tensin de circuito abierto
Rendimiento
P.U.: Valor por unidad
Vk: Variacin de tensin
Pst: ndice de severidad de flicker de corta duracin.
- xii -
Vi: Factor de distorsin armnica individual de tensin.
THD: Factor de distorsin total por armnicos
Vi: Valor eficaz (rms)
Vn: Tensin nominal del punto de medicin (expresado en voltios).
IP: ndice de proteccin
MMP: Punto de potencia mxima
N: Nmero de mdulos
Ns: Nmero de mdulos en serie
Np: Nmero de mdulos en paralelo
CT: Centro de transformacin
NI: Normativa Iberdrola
P.U.: Valor por unidad
: Potencia medida por el inversor
: Potencia del MPP
Ps: Potencia de salida
Pi: Potencia de entrada
T: Tiempo de vida de la instalacin
I: Inversin inicial
Mt: Costos de mantenimiento
Et: Energa generada durante el tiempo de vida de la instalacin
R: Tasa de descuento
Ed: Es la energa producida en un ao
: Potencia pico del generador
PR: Rendimiento energtico de la instalacin
: Constante igual a 1kW/
- xiii -
RESUMEN
Los sistemas fotovoltaicos conectados a la red elctrica representan la aplicacin de la energa solar que
mayor expansin ha tenido en los ltimos aos y en un nmero cada vez mayor de pases. El trabajo realizado
en sta lnea se presenta estructurado en ocho captulos, ms uno de conclusiones finales, con los que se
pretende analizar los sistemas fotovoltaicos conectados a la red en sus distintas facetas complementarias.
En el primer captulo se presenta una revisin de las principales especificaciones y tendencias de un sistema
fotovoltaico, se definen sus principios de funcionamientos y las caractersticas que mejoran el desempeo de los
elementos que los componen. Adems se presentan datos referenciales de radiacin presente en todo el
Ecuador.
En el segundo captulo se muestran los tipos de conexin entre los paneles solares, y sus caractersticas
desde una perspectiva estructural, las cuales determinan un aumento en la eficiencia de su operacin con
respecto a la recepcin de la radiacin solar.
En el tercer captulo se analizan las ventajas y desventajas que presentan estos tipos de sistemas, analizando
los aspectos ambientales y sociales que representan, el impacto que determinan en la matriz energtica del
pas, adems se determinan los costos de produccin de electricidad.
En el cuarto captulo se determinan los requisitos que deben cumplir los sistemas fotovoltaicos para
interconectarse a la red elctrica, identificando los elementos necesarios para adecuar la corriente y en general
aquellos que aportan a mantener el normal funcionamiento del sistema. Adems se identifican los fenmenos
que afectan la calidad de la energa.
En el quinto captulo se realiza un ejemplo demostrativo de un sistema fotovoltaico con conexin a la red, en
donde se identifican las etapas y se determinan los elementos que se deben emplear en la construccin de una
central fotovoltaica.
En el sexto captulo se realiza una revisin de la normativa ecuatoriana que existe referente a los sistemas
fotovoltaicos, se resaltan las normativas ms determinantes con respecto a las existentes en Espaa debido a
que son pioneros en este tipo de sistemas.
En el sptimo captulo se realiza una revisin de las centrales fotovoltaicas que tienen interconexin con la
red en nuestro pas, referenciadas cada una con los datos de potencia generada, rea ocupacional y de la
ubicacin de la ciudad en donde se llev a cabo.
En el octavo captulo se determinan los costos de produccin de la energa fotovoltaica conectada a la red
mediante los Levelized Energy Cost, en este mtodo se emplean los costos que intervienen durante la
instalacin inicial, mantenimiento, combustible o fuente que utiliza para funcionar el sistema de generacin que
se va a analizar.
Por ltimo el noveno captulo recoge las conclusiones ms importantes del trabajo realizado y propone una
serie de lneas de investigacin futuras que se consideran relevantes para el futuro de los sistemas fotovoltaicos
en el pas.
Palabras clave: Energa solar, Conexin a red, central fotovoltaica.
- xiv -
ABSTRAC
Photovoltaic systems connected to the grid represent the application of solar energy that further
expansion has had in recent years and an increasing number of countries. Work in this line is presented
structured into eight chapters, plus one final conclusions, with which I analyze photovoltaic systems
connected to the network in its various complementary facets.
The first chapter reviews the main specifications and trends of a photovoltaic system is presented, its
working principles and features that improve the performance of the component items defined. Besides
this reference radiation data are presented throughout Ecuador.
In the second chapter the connection types between the solar panels and their characteristics are
shown from a structural perspective, which determine an increase in the efficiency of its operation with
respect to the receipt of solar radiation.
In the third chapter the advantages and disadvantages of these types of systems by analyzing the
environmental and social aspects which represent, determine the impact on the country's energy matrix,
plus the costs of electricity production are determined are discussed.
In the fourth chapter the requirements for photovoltaic systems to be interconnected to the grid,
identifying the elements necessary to adapt the current and in general those who contribute to maintain
the normal operation of the system are determined. Besides the phenomena that affect the power quality
are identified.
Demonstrative example of a photovoltaic system connected to the network, where the stages are
identified and the elements that should be used in the construction of a photovoltaic plant are determined
is performed in the fifth chapter.
In the sixth chapter reviews the Ecuadorian legislation exists concerning PV systems is performed,
the most influential standards are highlighted with respect to those in Spain because they are pioneers in
this type of systems.
In the seventh chapter reviews the photovoltaic plants have interconnection with the network in our
country, each referenced with data generated power, occupational area and the location of the city where
it was carried out is done.
Production costs of PV connected to the network through the Levelized Energy Cost, in this method
the costs involved during the initial installation, maintenance or fuel source used to operate the system
used is determined in the eighth generation to be analyzed.
Finally the ninth chapter contains the most important conclusions of the work done and proposes a
series of recommendations for future research are considered relevant for the future of photovoltaic
systems in the country.
Keywords: Solar, Grid-connected, photovoltaic plant.
-1-
1 ANLISIS INTRODUCTORIO DEL FUNCIONAMIENTO DE
LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS.
Uno de los principales elementos que permite la existencia en la tierra es el sol, el sol est
presente como una fuente de energa otorgando luz y calor, este elemento tiene incidencia en todo
el mundo y permite ser utilizado para la obtencin de energa elctrica, este beneficio da lugar a la
energa solar fotovoltaica. Para conseguir esto es necesario el uso de una serie de elementos y
procesos dedicados a la adquisicin y transformacin de este recurso, la energa se obtiene a partir
de la recepcin de la radiacin solar a travs de mdulos fotovoltaicos, estos mdulos presentan la
facilidad de ser agrupados para formar grandes centrales solares.
Los sistemas fotovoltaicos constituyen una fuente de generacin de energa a partir de recursos
no contaminantes para el medio ambiente. Para un sistema fotovoltaico su materia prima es la
radiacin solar, la cual permite su funcionamiento, mientras exista radiacin solar el sistema
fotovoltaico generar energa, la cantidad de energa que se obtendr del sistema fotovoltaico ser
proporcional a la cantidad de radiacin incidente en l. En el proceso de generacin de energa, la
primera etapa es la obtencin de la radiacin solar, esto se realiza mediante la utilizacin de mdulos
fotovoltaicos, los mdulos captan la radiacin durante el da completo, la radiacin ser convertida en
energa por accin de las clulas fotovoltaicas de cada mdulo, esta accin da lugar a una corriente
continua, la misma que es enviada hacia un inversor, el cual realiza la accin de acondicionar la
corriente para su uso mediante la conversin de corriente continua a corriente alterna, a partir de esta
etapa la corriente esta lista para utilizarse directamente o ser inyectada a la red elctrica.
1.1 DETERMINACIN DE LAS CARACTERSTICAS QUE AYUDAN A
OBTENER EL MXIMO DESEMPEO.
Los sistemas fotovoltaicos para la generacin de energa se encuentran principalmente
constituidos por un conjunto de mdulos, los cuales permiten la captacin de la radiacin, por lo tanto
las caractersticas con mayor influencia en el desempeo del sistema de generacin se enfocan en
aquellas que favorecen al rendimiento de los mdulos, stas principalmente son: La radiacin
recibida, el rea en donde se encuentren instalados, el medio ambiente del rea de instalacin y los
agentes externos que los someten a determinadas condiciones reduciendo su vida til o limitando su
funcionamiento.
La irradiancia permite el funcionamiento de una central fotovoltaica, y consiste en la cantidad de
energa luminosa que se proyecta en un rea especfica, para la aplicacin del sistema fotovoltaico se
realizan estudios de las zonas con mayor irradiancia, debido a que es un recurso variable
dependiente de las condiciones ambientales se cuenta con valores prestablecidos, normalmente
estos valores son promedios realizados durante un ao o valores de tiempo mayores, en Ecuador las
zonas de mayor irradiancia se encuentran en la provincia de Pichincha e Imbabura, esta ltima
provincia dispone de una central fotovoltaica que se encuentra ya en funcionamiento inyectando
energa al sistema interconectado, esta central se encuentra en Pimampiro, est constituida por 4160
paneles solares de 240 voltios, generando 980 kilovatios durante el da con un rea de instalacin de
tres hectreas.1
1 Benalczar, W. (2013). En Pimampiro se instal la planta fotovoltaica ms grande del pas, 1. Recuperado de
http://edicionimpresa.elcomercio.com/es/140100001d6e217d-3449-433b-a8f2-c61be7a25b21
-2-
Tabla 1: Valores de radiacin En el Ecuador.2
PROVINCIA
VALOR MNIMO
(Wh/m2/Da)
VALOR MXIMO
(Wh/m2/Da)
VALOR MEDIO
(Wh/m2/Da)
AZUAY 4.050 4.800 4.425
BOLIVAR 4.800 4.950 4.875
CAAR 4.050 4.650 4.350
CARCHI 3.900 4.300 4.050
COTOPAXI 4.800 5.250 5.025
CHIMBORAZO 3.750 4.950 4.350
EL ORO 4.200 5.100 4.650
ESMERALDAS 3.900 4.350 4.125
GUAYAS 4.200 4.800 4.500
IMBABURA 4.000 5.100 4.550
LOJA 4.500 5.700 5.100
LOS ROS 4.650 4.650 4.650
MANAB 4.200 5.250 4.725
MORONA SANTIAGO 3.750 4.500 4.125
NAPO 4.200 4.800 4.500
PASTAZA 4.500 4.650 4.575
PICHINCHA 4.050 .5.250 4.650
ORELLANA 4.500 4.800 4.650
TUNGURAHUA 4.200 4.300 4.250
SANTA ELENA 4.500 4.350 4.425
SANTO DOMINGO 4.650 5.250 4.950
SUCUMBOS 4.050 4.800 4.425
PROMEDIO NACIONAL 4.245 4.839 4.542
El rea de instalacin es determinante en el desempeo del funcionamiento de una central
fotovoltaica, debe ofrecer todas las condiciones adecuadas, se recomienda mantener un rea abierta
y despejada de obstculos que proyecten sombras sobre los mdulos, evitando montar el sistema en
una zona arenosa ya que el viento facilita que se cubran de polvo las caras de los mdulos, esto
empobrece la recepcin y absorcin de la energa solar limitando el desempeo del sistema.
Adems de su ubicacin las ventajas que presentan los mdulos fotovoltaicos son las
caractersticas constructivas, ya que se encuentran conformados por materiales semiconductores, los
mismos que presentan dos tipos de capas, uno de ellos el de conductor que contiene electrones
libres y el de no conductor que no contiene electrones, el material que presenta estas caractersticas
es el silicio, material principal que se utiliza para la fabricacin de paneles fotovoltaicos.
Las condiciones estndar establecidas y referenciadas al funcionamiento de un panel fotovoltaico
se muestran en la siguiente tabla:
2 Roldan P. (2009). Evaluacin de las energas no convencionales factibles de desarrollarse en el Ecuador. (Tesis, Escuela
Politcnica Nacional). Recuperado de http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/1123
-3-
Tabla 2: Condiciones estndar de un mdulo fotovoltaico.
CONDICIONES ESTNDAR DE MEDIDA (CEM)
CONDICIONES ESTNDAR DE FUNCIONAMIENTO
Irradiancia
1000W/m2
Irradiancia
800W/m2
Temperatura
25c
Temperatura
25c
Espectro solar
AM 1,5G
Espectro solar
AM 1,5G
Velocidad del viento
1m/s
Las caractersticas estndar que vienen prestablecidas por los fabricantes de los mdulos se ven
afectadas por las condiciones ambientales, ya que estas caractersticas son establecidas a partir de
valores ficticios que muy pocas veces pueden coincidir con las condiciones reales que existen en el
lugar de instalacin del arreglo fotovoltaico.
Los mdulos fotovoltaicos son agrupados de tal manera que puedan generar los valores
deseados de corriente y de tensin, por esto se designan dos formas de agrupacin; los mdulos
pueden estar agrupados en serie uno a uno para obtener la suma de tensiones generadas
manteniendo su corriente, o se pueden agrupar en paralelo para obtener la suma de corrientes y
mantener el mismo valor de tensin generado, todo esto se debe realizar procurando que las
caractersticas de cada mdulo utilizado sean semejante con la de los dems, el valor de tensin que
se obtiene del uso de un arreglo de mdulos fotovoltaicos ser el mismo nivel de tensin en el que
opere el inversor, este inversor en el sistema se encarga de obtener los niveles mximos de la
potencia generada. Las sombras con referencia a los mdulos fotovoltaicos pueden causar puntos
calientes en su conexin, debido a que obliga a las clulas sombreadas a actuar como disipadores de
la energa generada provocando calor.
Como la radiacin es el elemento del cual depende una central fotovoltaica, la mayor forma de
captacin de este recurso influye mucho en su rendimiento, debido a esto existen dos tipos de
presentacin del arreglo de los mdulos; pueden ser fijos, donde permanecen siempre en la posicin
en que fueron instalados desde el inicio de la construccin, o pueden ser mviles donde el arreglo de
mdulos fotovoltaicos realiza un sondeo en cuanto al ngulo de inclinacin ideal para realizar la
captacin de la radiacin, estos dos tipos de presentacin que tienen los mdulos fotovoltaicos
coinciden en que ambos deben estar definidos por un ngulo de inclinacin y por una direccin. El
ngulo de inclinacin se establece a partir del lugar de montaje del arreglo fotovoltaico, cuando se
cuenta con una instalacin fija este ngulo de inclinacin debe ser igual a la latitud de las
coordenadas en donde se encuentre instalado el arreglo, se recomienda que este ngulo no sea
menor a 10 grados, las latitudes inferiores a este valor se fijaran con un valor de 10 grados, de esta
manera se estara previniendo una exposicin ms directa a las condiciones que presenta el terreno
del rea de instalacin, el polvo es uno de los principales agentes que afecta a los mdulos
provocando una reduccin de su vida til, por consiguiente el ngulo de inclinacin permite que en los
das de lluvia el arreglo de mdulos tenga un mantenimiento improvisado de su cubierta frontal, y por
ltimo la direccin que se recomienda establecer considerando su ubicacin es; si el arreglo de
mdulos se encuentra en el hemisferio norte, la direccin ser hacia el sur, mientras que si el arreglo
de mdulos se encuentra en el hemisferio sur, la direccin ser hacia el norte, la direccin de
instalacin en el Ecuador ser en el punto medio del norte y del sur.3
3 USDOE & USAID. (2001). Energa fotovoltaicas en la educacin a distancia. Gua Tcnica, 4-15. Recuperado de
http://solar.nmsu.edu/publications/telesecundarias.pdf
-4-
Fig. 1: ngulo de inclinacin de un mdulo.
1.1.1 REVISIN DE LOS ELEMENTOS QUE CONFORMN LOS SISTEMAS
FOTOVOLTAICOS.
Los sistemas fotovoltaicos se encuentran conformados por una serie de elementos que realizan
los procesos de adquisicin y transformacin de la energa para que est lista a ser utilizada, entre
estos tenemos; principalmente los mdulos fotovoltaicos, su importancia en el funcionamiento del
sistema se debe a que estos se encargan de receptar la luz por medio de las clulas fotovoltaicas
que conforman los mdulos, al incidir la luz en la superficie semiconductora del mdulo se produce
una carga positiva y negativa, debido a sta accin se genera una corriente continua. Un mdulo
fotovoltaico est formado por cierto nmero de clulas fotovoltaicas que se conectan elctricamente
de tal manera que produzcan una determinada potencia pico, esta potencia se obtiene a partir de la
conexin en serie o paralelo de los mdulos, cada mdulo fotovoltaico se encuentra formado de
ciertos elementos, entre estos tenemos:
Marco del mdulo: Normalmente de aluminio de grandes propiedades a la rigidez,
resistencia a la torsin y flexin, en la actualidad sus exigencias estticas son mayores,
considerando su diseo y acabado final.
Clulas fotovoltaicas: Es el elemento que recepta la energa lumnica (absorcin de los
fotones de la luz) y la transforma en energa elctrica, a travs del efecto fotoelctrico, cierto
nmero de clulas fotovoltaicas constituyen un mdulo.
Diodos de proteccin: Su principal uso es de establecer una sola direccin del flujo de una
determinada corriente, los diodos presentan dos formas de aplicacin:
- Diodos de bloqueo: Esta funcin es utilizada cuando se producen sombras o no existe
incidencia de luz en el mdulo, la actuacin del diodo bloquea la descarga de la batera que
se produce a travs de los mdulos.
- Diodos bypass: Se los utiliza cuando los mdulos se encuentran conectados en serie,
cuando un mdulo se cubre parcialmente por sombras este diodo acta, evitando que el
mdulo absorba corriente de otro mdulo.
Cubierta: Son lminas de vidrio con grandes propiedades mecnicas a los agentes
ambientales, alta transmisividad, reduce el reflejo para permitir mayor incidencia de la luz en
la clula fotovoltaica.
Caja de terminales: Es la ubicacin de sus bornes de salida para protegerlos de la
intemperie, con grandes propiedades trmicas. 4
4 Fluitec. (2005). Mdulos Fotovoltaicos Fluitec. Manual de Instalacin. 1-8. Recuperado de
http://www.fluitecnik.com/default/documentos/473_es-manual_de_instalacion_y_seguridad.pdf
-5-
Fig. 2: Mdulo fotovoltaico.
El Inversor es un elemento importante debido a la funcin que tiene de transformar la corriente
continua en alterna, sus caractersticas se encuentran definidas a partir de los valores de generacin
del mdulo fotovoltaico, el valor de tensin que se obtendr del uso del conjunto de mdulos ser el
mismo nivel de tensin al que opere el inversor. Otra funcin que se destaca de un inversor es la de
optimizar el suministro de energa, para lograr esto se debe sincronizar el funcionamiento de la carga
con el instante que se obtiene la mxima potencia generada, esta sincronizacin se debe al seguidor
del punto de mxima potencia MPPT (Maximun Power Point Tracking), y en su etapa de potencia se
realiza la utilizacin de transistores. 5
Fig. 3: Inversor fotovoltaico.
1.1.2 REVISIN DE LOS ELEMENTOS EXTERNOS QUE INFLUYEN EN EL
FUNCIONAMIENTO.
Los mdulos fotovoltaicos en su presentacin estn caracterizados cada uno por su curva I V, esta
curva a su vez es dependiente de los valores de radiacin captados y de la temperatura existente, la
curva I V determina dos parmetros, por un lado la corriente de corto circuito mxima (Isc) que
produce un mdulo con una tensin igual a cero, y por otra parte el voltaje de circuito abierto mximo
(Voc) que produce un mdulo con una corriente igual a cero. El efecto que produce la radiacin a un
mdulo fotovoltaico es determinante referente a la corriente generada, ya que la radiacin vara
directamente proporcional con respecto a la corriente sin tener referencia al valor de la tensin.
Se pueden distinguir tres tipos de radiacin solar respecto a la incidencia sobre un rea:
5 Ibez Martnez, A. J. (2000). Generador fotovoltaico conectado a red. (Tesis indita de Grado, Centro Nacional de
Investigacin y Desarrollo Tecnolgico). Recuperado de http://www.cenidet.edu.mx/subaca/web-elec/tesis_mc/105MC_ajim.pdf
-6-
Directa: Como su nombre hace referencia, a una incidencia directa del sol hacia determinada rea
receptora.
Difusa: Se produce cuando la radiacin atraviesa la atmsfera y su trayectoria desde el sol sufre
cambios.
Albedo: Es la radiacin incidente en un rea debido a la reflexin en otras superficies. 6
Fig. 4: Tipos de radiacin.
La temperatura que experimenta un mdulo provoca en si un cambio indirectamente proporcional
a la tensin de este mdulo, a mayor temperatura existente menor ser la tensin que generar el
mdulo, para eliminar esta reduccin de voltaje, se deben realizar estudios de la zona de montaje del
arreglo de los mdulos procurando que el rea de montaje no exceda la temperatura que est
prestablecida por el fabricante, de esta manera se determina que un mdulo fotovoltaico tiene un
mayor desempeo en un da soleado y frio con alta incidencia de la radiacin.
El movimiento del sol es determinante en la cantidad de radiacin que se reciba en el da, las
caractersticas que se conocen es que el sol sale por el este y se oculta por el oeste, resaltndose
tres posiciones; el amanecer, medio da y atardecer. La posicin ms elevada que puede alcanzar el
sol sobre el horizonte se conoce como cenit, donde proyecta un pico de irradiancia de 1000 W/m2. 7
1.2 DETERMINACIN DE LAS ZONAS DONDE SE PUEDE REALIZAR
LA INSTALACIN DE LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS.
La zona ideal para la instalacin de una central fotovoltaica debe ofrecer las caractersticas
necesarias para garantizar el ptimo desempeo del sistema, debe poseer un rea despejada, libre
de obstculos, para que la incidencia de la radiacin sea directa sobre los mdulos, evitando el origen
de sombras, la superficie del rea de instalacin no debe producir polvo que cubra las lminas
protectoras de las placas. Lo ms importante que debe tener la zona de instalacin es la ubicacin,
su ubicacin determina los valores de insolacin accesibles, los niveles de insolacin en Ecuador se
encuentran registrados y analizados por cada mes durante un ao, esta informacin fue recolectada y
corresponde al periodo entre enero de 1985 y diciembre de 1991.
6 CONELEC. (2008). Atlas solar del Ecuador con fines de generacin elctrica. 49-50. Recuperado de
http://www.conelec.gob.ec/archivos_articulo/Atlas.pdf 7 USDOE & USAID. (2001). Energa fotovoltaicas en la educacin a distancia. Gua Tcnica, 7-9. Recuperado de
http://solar.nmsu.edu/publications/telesecundarias.pdf
-7-
La insolacin durante el da siempre est presente, la nica variacin es la forma de incidencia de
la misma, en la recoleccin de datos de insolacin realizada en el 2006 por la National Renewable
Energy Laboratory - NREL de los Estados Unidos, se identifica la insolacin directa, difusa y global de
los sectores de todo el Ecuador. Analizando estos datos se puede obtener los valores de insolacin
vigentes, los datos de insolacin que se muestran en la tabla 3 que pertenecen al atlas del Ecuador
permiten determinar que los sectores de mayor preferencia en la aplicacin de un sistema fotovoltaico
son las provincias de Pichincha, Imbabura, Tschilas y la parte sur de Loja. 8
Tabla 3: Datos de insolacin difusa, directa y global de El Ecuador.
IMBABURA PICHINCHA LOJA TSCHILAS
(Wh/m2/da) (Wh/m
2/da) (Wh/m
2/da) (Wh/m
2/da)
Enero
DIFUSA 2300 2700 2700 2500
DIRECTA 3300 3000 3900 2700
GLOBAL 5100 3750 5400 5100
Febrero
DIFUSA 2600 2600 2800 2800
DIRECTA 3300 3600 3000 3000
GLOBAL 5100 4650 5250 5100
Marzo
DIFUSA 2600 2800 2500 2600
DIRECTA 3300 3300 4200 3300
GLOBAL 5100 4950 5550 5100
Abril
DIFUSA 2500 2300 2300 2400
DIRECTA 3600 3600 4900 3600
GLOBAL 4950 4950 5400 4950
Mayo
DIFUSA 2200 2100 1700 2100
DIRECTA 3600 3900 5100 4200
GLOBAL 4600 4800 5100 4900
Junio
DIFUSA 2000 1800 1500 1800
DIRECTA 4200 4800 6300 5100
GLOBAL 4800 4950 5400 5100
Julio
DIFUSA 2000 1700 1400 1700
DIRECTA 4200 5400 6600 5800
GLOBAL 5100 5400 5700 5550
8 CONELEC. (2008). Atlas solar del Ecuador con fines de generacin elctrica. 49-50. Recuperado de
http://www.conelec.gob.ec/archivos_articulo/Atlas.pdf
-8-
IMBABURA PICHINCHA LOJA TSCHILAS
(Wh/m2/da) (Wh/m
2/da) (Wh/m
2/da) (Wh/m
2/da)
Agosto
DIFUSA 2200 1900 1700 1900
DIRECTA 4200 5100 6300 5100
GLOBAL 5100 5550 6150 5550
Septiembre
DIFUSA 2300 2000 1900 2100
DIRECTA 3500 5400 6000 5400
GLOBAL 5400 5850 6450 5850
Octubre
DIFUSA 2400 2100 2200 2200
DIRECTA 4200 5100 5100 4200
GLOBAL 5100 5700 6150 5400
Noviembre
DIFUSA 2100 2000 2000 2200
DIRECTA 4200 5100 5800 5100
GLOBAL 5500 5500 6300 5500
Diciembre
DIFUSA 2200 2100 2300 2100
DIRECTA 4500 4500 5100 4800
GLOBAL 5250 5100 5850 5400
Promedio
DIFUSA 2300 2200 2100 2200
DIRECTA 3900 4200 5100 4300
GLOBAL 5100 5250 5550 5250
A continuacin en la fig. 5 que pertenece al atlas solar del Ecuador se muestran los ndices de la
insolacin global promedio, se pueden identificar las zonas del Ecuador que presentan mayor
incidencia de radiacin en comparacin con las dems, lo valores de radiacin son medidos en un
rango de 3000 a 6500 Wh/m2/da
-9-
Fig. 5: Insolacin global promedio del Ecuador.9
9 CONELEC. (2008). Atlas solar del Ecuador con fines de generacin elctrica. [figura]. p.49 Recuperado de
http://www.conelec.gob.ec/archivos_articulo/Atlas.pdf
-10-
2 IDENTIFICACIN DE LAS CONEXIONES ENTRE
MDULOS FOTOVOLTAICOS.
El propsito de los mdulos fotovoltaicos es de obtener un nivel determinado de tensin y
corriente, de tal manera que se realiza una agrupacin de mdulos para lograrlo, cada mdulo est
caracterizado por sus valores de operacin que vienen indicados en sus placas por el fabricante,
normalmente se realiza la utilizacin de mdulos con las mismas caractersticas de fabricacin, las
agrupaciones disponibles entre mdulos son: Serie, paralelo y mixta (serie/paralelo). Para conseguir
los valores de corriente requeridos se aplica una conexin paralela entre los mdulos, mientras que
para obtener los valores de tensin requeridos, se debe aplicar una conexin en serie entre los
mdulos.
2.1 REVISIN DE LAS CONFIGURACIONES APLICABLES A LA
CONEXIN DE LOS SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS.
La demanda que se necesite cubrir mediante el uso de un sistema fotovoltaico nos indica la
cantidad de mdulos a utilizar, los mdulos tienen valores definidos de generacin, esto implica que
un solo mdulo no ser capaz de generar toda la energa suficiente para cubrir la demanda
requerida, por esta razn se interconectan entre s para obtener una agrupacin de mdulos, las
conexiones disponibles entre los mdulos son:
Conexin Serie: Esta conexin es utilizada principalmente para obtener los niveles de
tensin requeridos, consiste en la sumatoria de todas las tensiones generadas por cada
mdulo conectado en dicha agrupacin en serie, el valor de la corriente total que generar el
sistema ser igual a la corriente nominal de un mdulo (en un circuito en serie la corriente se
mantiene igual), este comportamiento se logra con la utilizacin de mdulos con las mismas
caractersticas de fabricacin
Fig. 6: Mdulos conectados en serie.
Conexin Paralelo: Esta conexin es utilizada para obtener los niveles de corriente
requeridos, consiste en la sumatorias de todas las corrientes generadas por cada mdulo
conectado en paralelo, el valor de la tensin total que generar el sistema ser igual a la
tensin nominal de un mdulo (en un circuito en paralelo la tensin se mantiene igual), este
comportamiento se logra con la utilizacin de mdulos con las mismas caractersticas de
fabricacin. En los casos que se utilicen mdulos de diferentes caractersticas de fabricacin
-11-
en una agrupacin, se realiza el uso de la combinacin de estas conexiones (serie/paralelo)
para obtener una equivalente de los valores y facilitar los clculos y obtencin de la potencia
requerida. 10
Fig. 7: Mdulos conectados en paralelo.
2.2 REVISIN DE LA ESTRUCTURA DE LOS PANELES SOLARES
La estructura de un mdulo fotovoltaico es un elemento importante que se complementa con el
desempeo de los mdulos, debido a que es el soporte de cada uno de ellos, un soporte debe poseer
buenas caractersticas mecnicas y trmicas para contrarrestar el efecto de las condiciones
meteorolgicas, la estructura de los mdulos debe poseer el mismo o mayor tiempo de vida til que
los mdulos brindando estabilidad, flexibilidad y resistencia. Las estructuras estn fabricadas con
acero galvanizado en caliente, hoy en da los fabricantes especializados en tecnologa fotovoltaica
presentan grandes facilidades para los usuarios, brindando estructuras listas ya para su montaje,
evitando el trabajo de corte, soldadura o taladrado de las piezas, existen dos tipos de estructuras;
estn las fijas y las mviles:
Las estructuras fijas son aquellas que mantienen la misma posicin desde el momento de su
instalacin, se encuentran fijadas al suelo, normalmente son ancladas por bloques de hormign, la
posicin se realizar considerando su lugar de instalacin (latitud y longitud) y determinar la
eficiencia del sistema fotovoltaico.
Fig. 8: Estructura fija.11
10
Fernndez Ferichola, J. (s.f.). Caracterizacin de mdulos fotovoltaicos con dispositivo porttil. (Tesis de Grado, Universidad Carlos III de Madrid). Recuperado de http://e-archivo.uc3m.es/bitstream/handle/10016/6037/PFC_Julio_Fernandez_Ferichola.pdf?sequence=1
-12-
Las estructuras mviles o llamadas tambin seguidoras debido a la funcionalidad de seguir la
posicin ms ideal de recepcin de la radiacin solar, con este tipo de soporte se logra un incremento
del rendimiento debido a que siempre est dirigida hacia la mejor posicin, su costo en comparacin
a las estructuras fijas es ms elevado debido al mantenimiento y a los dispositivos de control que
intervienen en su funcionamiento. 12
Fig. 9: Estructura mvil.13
11
Gestamp Solar. (s.f.). Estructura solar fija sobre pilotes con dos o tres filas de paneles. [Figura]. Recuperado de http://www.gestampsolar.com/es/negocio/estructuras/hap-2p 12
USDOE & USAID. (2001). Energa fotovoltaicas en la educacin a distancia. Gua Tcnica, 7-9. Recuperado de
http://solar.nmsu.edu/publications/telesecundarias.pdf 13
Gestamp Solar. (s.f.). Seguidor solar de un solo eje con dos filas de paneles. [Figura]. Recuperado de
http://www.gestampsolar.com/es/negocio/estructuras/ha-ss1e2p
-13-
3 IDENTIFICACIN DE LAS VENTAJAS Y DESVENTAJAS
DE LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS.
Dentro de los beneficios de los generadores fotovoltaicos, se presentan ventajas tanto para el que
genera como para el consumidor, debido a que toda la electricidad que genera y entrega el sistema a
la red es vendida, otorgando una mejora en el servicio elctrico del sector
Sin considerar la demanda de los consumidores toda la energa se inyecta a la red elctrica,
disminuyendo el uso de energa generada a partir de fuentes contaminantes. Es mejor que poseer un
sistema aislado donde se necesita un sistema de acumulacin de energa, debido a que las horas de
consumo no siempre coinciden con las horas de generacin (por las noches), obligando el uso de un
banco de bateras, las bateras presentan ciclos de carga y de descarga lo cual conlleva la necesidad
de establecer un control, aumentando el costo y mantenimiento del sistema.
3.1 DETERMINACIN DE LOS BENEFICIOS SOBRE EL MEDIO
AMBIENTE.
La bsqueda de una fuente de energa no convencional diferente a las cotidianas generadoras
contaminantes se origin debido a la necesidad de eliminar o disminuir el impacto ambiental, de los
tres recursos naturales existentes; el agua, el viento y el sol de los cuales se puede obtener energa,
el sol es uno de los recursos ms importantes. En la obtencin de energa las propias centrales de
generacin en su construccin provocan un cierto impacto en el ecosistema donde se realiz su
instalacin, referente a esto una ventaja de este tipo de sistema est en su montaje ya que en cierta
forma es armable (su estructura est lista para su armado), y con facilidad en su desmontaje para
posibles reubicaciones del sistema.
El rendimiento de una central de generacin de energa se visualiza a travs del tiempo de su vida
til, este periodo puede verse reducido por las condiciones meteorolgicas a la que pueda ser
sometido durante su funcionamiento, se ha determinado a travs de la experiencia que los sistemas
fotovoltaicos tienen un periodo de vida til de 25 aos. Las generadoras basadas en mdulos
fotovoltaicos a parte de su duracin presentan beneficios de ser amigables con el medioambiente
debido a que a diferencia de las otras generadoras no convencionales son limpios y no generan
ruido.14
De todas las caractersticas que se pueden resaltar de las generadoras fotovoltaicas es que
funcionan a partir de un recurso gratuito e infinito, al ser infinito no est produciendo un impacto
ambiental por el desgaste de un recurso natural, sino que su utilizacin como fuente de energa
disminuye el uso de las generadoras que funcionan a partir de fuentes contaminantes. La energa es
generada a travs del efecto fotoelctrico que se logra por medio de la utilizacin de elementos
semiconductores por ende no contaminan y no producen polucin, los elementos semiconductores se
mantienen en estado pasivo hasta que incide la luz sobre ellos, de esta manera el nico recurso que
permite su funcionamiento es la energa luminosa, eliminando el uso de otro tipo de recurso como
combustibles para el inicio de su funcionamiento, al no realizar el uso de combustibles este tipo de
generadora no produce emisiones de gases contaminantes o CO2 a la atmsfera.
Si se tienen que nombrar desventajas de estos sistemas no se encontrarn demasiadas, las que
se pueden sealar son referentes al propio costo del sistema, los costos de instalacin son muy
elevados debido al requerimiento de una gran inversin inicial, ya que el tamao de una central
14
USDOE & USAID. (2001). Energa fotovoltaicas en la educacin a distancia. Gua Tcnica, 10. Recuperado de
http://solar.nmsu.edu/publications/telesecundarias.pdf
-14-
fotovoltaica se resalta en el nmero de mdulos que la conforman, en una sola central pueden existir
cientos o miles de unidades de mdulos dependiendo de la potencia que se necesite generar, dando
lugar a otra desventaja referente al tamao de la central, mientras ms energa solar se necesite
abarcar, el espacio de instalacin aumentar causando la necesidad de tener grandes dimensiones
de terreno, muy comnmente los lugares donde se presenta mayor incidencia de la radiacin solar
son zonas desrticas muy lejanas de la ciudad donde debe transportarse los elementos necesarios
para la instalacin de la central, lo que aumentar an ms el costos del sistema. El mayor
impedimento que tiene un sistema fotovoltaico y por ende su mayor desventaja es que solo puede
funcionar durante el da en presencia del sol, dependiendo de la intensidad de la radiacin incidente y
de las caractersticas meteorolgicas que pueden desfavorecer al normal desempeo del
funcionamiento del sistema (lluvia, nieve, presencia de nubes, etc.)
Algunas medidas generales que se deben aplicar durante la ejecucin de un proyecto fotovoltaico
son:
En caso de producirse daos en el rea o hacia los recursos naturales en donde se ha
implementado el sistema fotovoltaico, los encargados del proyecto debern restaurarlos a las
condiciones naturales en las que se encontraban, adems estn prohibidas las actividades
que puedan causar contaminacin (tala innecesaria, quema de la vegetacin) y daos a los
recursos hdricos de la zona de construccin.
Cuando se finalice la instalacin del sistema fotovoltaico el rea donde se llev acabo la
instalacin debe quedar libre de todo material excedente que se produce durante el proceso
de construccin de la central fotovoltaica. (Restos de metal, madera, hormign, cables, etc.)
Se debern realizar ensayos geotcnicos del peso que tengan los mdulos fotovoltaicos para
repartirlo uniformemente en el rea de instalacin con la finalidad de evitar deslizamientos y
hundimientos del terreno.15
3.2 DETERMINACIN DE LOS BENEFICIOS SOBRE LA MATRIZ
ENERGTICA.
La matriz energtica representa la cantidad de recursos energticos accesibles que posee un pas,
segn datos de la Organizacin Latinoamericana de Energa, el Ecuador dispondra de petrleo por
24 aos ms debido al creciente consumo que ha venido experimentando,16 con la explotacin
petrolera obtuvo un mayor crecimiento econmico, y como resultado un aumento en la demanda de
energa, la demanda total de energa creci en un 4,1% entre el ao de 1970 y 2008, por esta razn
se han tomado medidas favorables para los recursos petroleros y se ha enfocado en la bsqueda de
otro tipo de fuente de energa. La matriz energtica ecuatoriana se encuentra mayormente
estructurada por tres fuentes de energa: petrleo, hidroelectricidad y la biomasa. En la fig.10, se
comparan la cantidad de miles de barriles equivalentes de petrleo (kBep) con los niveles de energa
producida por los diferentes generadores (Gas natural, Petrleo y derivados, Biomasa, Hidroelctricas
y electricidad importada) entre los aos de 1970 y 2008.
15
Peafiel, F. & ENYATEC
CA. LTDA (2012). Plan de manejo ambiental definitivo de la planta solar fotovoltaica Imbabura Pimn 25 MW y subestacin de seccionamiento de la lnea de subtransmisin a 69 kV de Emelnorte. Ecuador Energtico, 2-4. Recuperado de http://www.conelec.gob.ec/images/documentos/doc_10140_PMA%20IMBABURA%20PIMAN%2025%20MW.pdf 16
Diario Hoy. (2010). Vulnerabilidad del pas mueve la idea del cambio en la matriz energtica. Recuperado de
http://www.conelec.gob.ec/contenido.php?cd=2345
-15-
Fig. 10: Demanda de energa primaria total del Ecuador por fuente.17
Durante el periodo de los aos de 1970 y 2008 la hidroelectricidad tuvo un aumento en su
desarrollo del 10%, esto quiere decir que aparte de la hidroelectricidad y la biomasa, las fuentes de
energa renovables no han establecido diferencias considerables en la matriz energtica, pero sta
deficiencia ha empezado a cambiar debido a la ejecucin de varios proyectos especficos a travs del
desarrollo de tecnologas y los incentivos internacionales. En el ao 2005 el aporte de la energa
solar fotovoltaica a la matriz energtica con finalidad de favorecer el desarrollo de localidades
remotas solamente contribuy en un 0,0002%, en la matriz proyectada para 2020 las fuentes de
energa renovable como la fotovoltaica y biomasa solamente cubrirn el 1% de la capacidad
instalada. 18
3.3 IDENTIFICACIN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES Y
SOCIALES.
El uso de los sistemas fotovoltaicos otorga un gran beneficio al medio ambiente debido a la
reduccin de emisiones de gases contaminantes hacia la atmsfera, durante su funcionamiento los
aspectos negativos que se pueden identificar estn en la etapa de construccin y fabricacin de sus
elementos, entre algunos efectos que estos sistemas ocasionan con respecto al medio ambiente y a
la sociedad tenemos:
3.3.1 IMPACTO AMBIENTAL
Contaminacin durante el paso contino de maquinaria de transporte.
Produccin de restos de material excedente durante el transporte hacia la zona de
construccin.
Aumento de los decibeles por la utilizacin de maquinarias en la zona de construccin.
17
Castro, M. (2011). Hacia una matriz energtica diversificada en Ecuador. [Figura], p58. Recuperado de http://www.amazonia-andina.org/sites/default/files/matriz_energetica_ecuador.pdf
18 Castro, M. (2011). Hacia una matriz energtica diversificada en Ecuador. Recuperado de http://www.amazonia-
andina.org/sites/default/files/matriz_energetica_ecuador.pdf
-16-
Destruccin de la flora y fauna durante la apertura de caminos.
Perturbacin del hbitat debido a la contaminacin acstica.
Impacto visual por modificacin del paisaje natural, los sistemas fotovoltaicos abarcan
grandes reas de terreno para su instalacin.
3.3.2 IMPACTO SOCIAL
Desalojo durante la etapa de construccin.
Prejuicios a las propiedades aledaas.
Conflictos con los moradores debido a la ocupacin ilegal de zonas cercanas a la ubicacin
del proyecto.
Desarrollo en la comunidad donde se realiza el proyecto debido a que se producen fuentes de
trabajo.
Riesgo en la seguridad y salud de las personas que ejecutan las labores de construccin.
Mejoramiento del servicio elctrico de la comunidad.19
3.4 DETERMINACIN DEL COSTO DE PRODUCCIN DE
ELECTRICIDAD POR GENERADORES FOTOVOLTAICOS
CONECTADOS A RED.
Para determinar el costo aproximado de la energa generada por el sistema fotovoltaico se
necesitan conocer ciertos valores que intervienen en la produccin y realizar el uso de la siguiente
frmula:
(3.1)
Donde:
Pi: Energa generada
li: Irradiancia
Pp: Potencia pico del mdulo
N: Nmero de mdulos
Para el ejemplo se tomarn los valores de la irradiancia de la tabla 3 que corresponden a la
provincia de Loja, se establecer un determinado nmero de mdulos en este caso ser de 500 y
19
ISSONATURA. (2012). Estudio del impacto ambiental para Proyecto de generacin Fotovoltaica de 15MW y conexin a la
lnea de transmisin Alpachaca-El Chota, 92-94. Recuperado de
http://www.conelec.gob.ec/images/documentos/doc_10153_EsIA%20definitivo%20proyecto%20fotovoltaico%20SUPERGALEO
N.pdf
-17-
cada uno tendr una potencia pico de 120 W, el anlisis se realiza por cada mes del ao, y para
determinar el costo de la energa obtenida se tomar como referencia la Regulacin No. CONELEC
004/11 Tratamiento para la energa producida con Recursos Energticos Renovables No
Convencionales, que estableci que se pagara USD 0,40 por cada kilovatio hora (kW-h) de energa
fotovoltaica generado, en la siguiente tabla se presentan los valores obtenidos:
Tabla 4: Clculo del costo de la energa generada.
Mes Irradiacia
(W/m2/da)
# de mdulos Potencia de
mdulos (W)
Energa
generada
(kWh)
Precio de la
energa ($)
Enero
5400 500 120 7776 3110,4
Febrero
5250 500 120 7560 3024
Marzo
5550 500 120 7992 3196,8
Abril
5400 500 120 7776 3110,4
Mayo
5100 500 120 7344 2937,6
Junio
5400 500 120 7776 3110,4
Julio
5700 500 120 8208 3283,2
Agosto
6150 500 120 8856 3542,4
Septiembre
6450 500 120 9288 3715,2
Octubre
6150 500 120 8856 3542,4
Noviembre
6300 500 120 9072 3628,8
Diciembre
5850 500 120 8424 3369,6
Total
98928 39571,2
Para concluir se puede mencionar que los valores utilizados y obtenidos son solo aproximaciones
debido que las condiciones ambientales pueden variar considerablemente el rendimiento del sistema.
-18-
4 CONSIDERACIONES QUE DEBEN CUMPLIR LOS
SISTEMAS FOTOVOLTAICOS PARA CONECTARSE A LA
RED DE DISTRIBUCIN (22kV).
Un sistema fotovoltaico conectado a la red es aquel que tiene como objetivo principal generar
energa en ptimas condiciones para que sea posible interconectarla a la red elctrica. Estos
sistemas se encuentran constituidos por elementos que intervienen en la obtencin y conversin de la
energa, adems de la proteccin tanto para el sistema fotovoltaico como para la red, en la fig. 11 se
identifica el esquema de un sistema fotovoltaico conectado a la red elctrica, estos sistemas
principalmente se encuentran conformados por:
Generador fotovoltaico.
Cuadro de protecciones (CC/CA).
Un Inversor (CC/CA).
Contador principal de energa (energa hacia la red)
Contador secundario de energa (pequeos consumos de energa de los equipos fotovoltaicos, para
descontar de la energa producida).
Los inversores que se deben emplear pueden ser de pequea potencia, suelen ser menores a
5kW y se conectan a la red de BT, normalmente para aplicaciones de viviendas y edificios, para
nuestro caso se emplean inversores de media y alta potencia encontrndose de hasta 1000kW, su
conexin se la realiza en media tensin a travs de un centro de transformacin, que eleva la tensin
de salida del inversor en BT y trifsica en 400V a tensiones de 15kV a 30kV.
Para realizar una conexin en paralelo entre una central fotovoltaica y la red elctrica se debe
procurar que:
La conexin no interrumpa parcial o permanentemente el suministro de energa de la red
elctrica.
Si los valores de frecuencia y tensin de la red no son los ideales, la central fotovoltaica debe
mantenerse aislada.
Si el valor del desequilibrio de la potencia generada por generadores monofsicos sobrepasa
los valores permitidos, la central fotovoltaica debe mantenerse aislada de la red.
El sistema fotovoltaico debe tener un mecanismo de proteccin (interruptor automtico) para
desconectarlo de la red.
Se puede clasificar las centrales fotovoltaicas segn su potencia pico de generacin:
Tabla 5: Tipos de redes segn su potencia pico de generacin.
Tipo de Red
Potencia Generada
Conexin con la red de baja tensin
hasta 100 kW
Conexin con la red de media tensin
100kW hasta 6 MW
Conexin con la red de alta tensin
Mayores a 6MW
-19-
Fig. 11: Sistema fotovoltaico conectado a la red.20
El esquema de la fig. 11 de la conexin en paralelo de la central fotovoltaica y la red, se encuentra
conformado por:
Dispositivo general: Conformado por un interruptor automtico de seccionamiento con rels de
sobreintensidad que interrumpen las fases y el neutro, separando la conexin entre el sistema
fotovoltaico y la red pblica. Este dispositivo interviene en el sistema cuando existen fallas en la
central fotovoltaica.
Dispositivo de interfaz (BT): Conformado por un interruptor automtico o un contactor con rel de
pequea tensin que interrumpe las fases y el neutro, separando la conexin entre el sistema
fotovoltaico y la red pblica. Este dispositivo interviene en el sistema cuando existen perturbaciones
en la red de distribucin.
Dispositivo del generador: Conformado por un interruptor automtico o un contactor que interrumpe
las fases y el neutro, separando el generador de la central fotovoltaica. Este dispositivo interviene en
el sistema cuando existen daos o fallas en el generador.
20 ABB. (2011). Plantas Fotovoltaicas. Cuaderno de aplicaciones tcnicas n.10. [Figura], 35. Recuperado de http://www05.abb.com/global/scot/scot209.nsf/veritydisplay/e703d99268365a43c125791f002ce826/$file/1TXA007109G0701_C
T10.pdf
-20-
Los niveles de proteccin de los dispositivos sern seleccionados considerando la corriente de corto
circuito de los elementos que intervienen en el sistema.
Para la conexin en paralelo de un sistema fotovoltaico con la red de media tensin se
requiere de:
Proteccin general conformado por :
Un interruptor automtico (extrable con bobina de apertura de mnima tensin para disparar
el dispositivo cuando se interrumpa la tensin de alimentacin del sistema, no solamente se
activa por la proteccin)
Un interruptor automtico con bobina de apertura con un interruptor seccionador
Rel de sobreintensidad con tres tipos de retardos
Rel con tiempo de demora inverso (51) permiten una proteccin ms rpida cuando
la corriente de falla vara significativamente debido a las interrupciones del sistema.
Rel con tiempo constante (51) poseen tiempo de operacin ajustable.
Rel con tiempo instantneo (50) no poseen retardo de tiempo inicial.
Rel de sobreintensidad homopolar (51N) con dos retardos de disparo:
Uno para los defectos de tierra monofsico
Uno para los defectos a tierra monofsicos dobles
Los dos pueden ser remplazados por un rel homopolar direccional con dos
momentos de tiempo (67N-1 Y 67N-2) 21, para los fallos producidos por neutro
compensado y otro para neutro aislado, y un rel de sobreintensidad homopolar para
las fallas a tierra monofsicos dobles.
Dispositivo de interfaz conformado por:
Interruptor automtico con rel de apertura de pequea tensin, seguidamente un interruptor
seccionador ubicado aguas arriba o aguas abajo para aumentar la seguridad y permitir
mantenimientos programados.
Dispositivo de medicin conformado por:
Un contador electrnico bidireccional que se encargue de medir la energa generada en horas
(energa generada por la central, energa inyectada a la red, energa tomada de la red) y
brindar accesibilidad remota para su monitoreo, se encuentra ubicado cerca del inversor.
Dispositivo del generador: Conformado por un interruptor automtico o un contactor que
interrumpe las fases y el neutro, separando el generador de la central fotovoltaica. Este
dispositivo interviene en el sistema cuando existen daos o fallas en el generador. 22
En la figura 12 se representa el esquema de la conexin entre un sistema fotovoltaico con la red
de media tensin. La topologa de conexin vara entre pases ya que se han establecido sus
propias decretos y reglamentos de instalacin.
21
Se utilizan en sistemas delta o con neutro aislado la serie 67N y todos sus niveles, se utilizan con transformadores de
tensin y corriente para brindar al rel seales de secuencia 0,3Io,3Vo
22 ABB. (2011). Plantas Fotovoltaicas. Cuaderno de aplicaciones tcnicas n.10. 34-37. Recuperado de
http://www05.abb.com/global/scot/scot209.nsf/veritydisplay/e703d99268365a43c125791f002ce826/$file/1TXA007109G0701_C
T10.pdf
-21-
Fig. 12: sistema fotovoltaico conectado a la red de MT con potencia hasta 100kW.23
4.1 DETERMINACIN DE LOS ELEMENTOS NECESARIOS PARA
ADECUAR LA CORRIENTE ALTERNA.
El principal elemento que se encarga de convertir la corriente continua generada en corriente
alterna es el inversor, esta conversin se lleva a cabo considerando ciertas caractersticas
determinadas por la red: 220V de valor eficaz de tensin y una frecuencia de 60 Hz, adems de
presentar una onda senoidal pura idntica a la de la propia red para hacer posible su conexin, para
esto se utilizan convertidores CC/CC aguas abajo del inversor, los cuales modifican las ondas
senoidales a travs de la modulacin de pulso.
23
ABB. (2011). Plantas Fotovoltaicas. Cuaderno de aplicaciones tcnicas n.10. [Figura], 38. Recuperado de
http://www05.abb.com/global/scot/scot209.nsf/veritydisplay/e703d99268365a43c125791f002ce826/$file/1TXA007109G0701_C
T10.pdf
-22-
La importancia de un inversor dentro de un sistema fotovoltaico es grande de tal manera que su
rendimiento es de vital inters, el rendimiento de un inversor a plena carga puede llegar al 95%, para
obtener valores de rendimiento superiores al 90 % se procura que la potencia pico de generacin sea
mayor a la potencia nominal del inversor, para esto se precisa que la potencia generada sea 1,2
veces mayor a la del inversor.
El rendimiento del inversor se complementa con los rendimientos de las diferentes etapas o
elementos del sistema, para obtener un nico rendimiento del conjunto que conforman el sistema
fotovoltaico, entre estos rendimientos se encuentran los siguientes:
Rendimiento de conversin
Se refiere al rendimiento que presentan las clulas fotovoltaicas ( cs), y est dada por la relacin entre la potencia mxima que puede entregar la clula fotovoltaica a una carga (Pm) y la potencia que
produce la radiacin solar (Pr), de esta manera aumentado la (Icc) y (Vca) se obtendr un mayor
rendimiento.
(4.1)
(4.2)
Donde: : Corriente mxima de la clula
: Tensin mxima de la clula
: Factor de forma
: Corriente de corto circuito
: Tensin de circuito abierto
Rendimiento del (MPPT)
Se refiere a la precisin del inversor para operar en este punto, y est dado por la relacin entre la
potencia instantnea que se entrega en un tiempo determinado y la potencia instantnea entregada
en el punto de mxima potencia (MPPT).
(4.3)
Donde
: Potencia medida por el inversor
: Potencia del MPP
-23-
Rendimiento del inversor
Est dado por la relacin entre la potencia de salida (Ps) y la potencia de entrada (Pi) del inversor.
(4.4)
Rendimiento total
Representa el rendimiento total de sistema fotovoltaico ( ) y est dado por el producto de los tres rendimientos antes mencionados, de tal manera que24:
(4.5) Caractersticas que deben presentar los inversores
Debern tener una potencia de entrada variable para extraer la mxima potencia generada en
los mdulos fotovoltaicos.
Debern incorporar protecciones contra:
Tensin de red fuera de rango
Frecuencia de red fuera de rango
Sobretensiones
Perturbaciones presentes en la red (microcortes, pulsos, ausencia y retorno de la
red)
Debern poseer las siguientes caractersticas elctricas:
Deber seguir aportando potencia a la red aun en condiciones de irradiancia solar de
un 10% superior a las CEM (1000W/m2), deber soportar picos de hasta 30%
superior a las CEM con perodos de hasta 10 segundos.
El rendimiento de potencia del inversor deber ser, para una potencia de salida en
CA igual al 50% y al 100% de la potencia nominal, ser como mnimo del 92% y del
94 % respectivamente.
Debe poseer protecciones contra polaridades inversas.
El factor de potencia generada deber ser mayor a 0,96 entre el 25% y el 100% de la
potencia nominal.
La eficiencia a potencia pico debe ser superior a 90%.
El tiempo de reconexin despus de una falla en la red no debe ser superior a 2
minutos y ser automtica.
24
Ormaechea Ballesteros, C. (2012). Anlisis comparativo de inversores fotovoltaicos de conexin a red con potencia igual o
superior a 100 kW. (Proyecto fin de carrera, Universidad Carlos III de Madrid). Recuperado de http://e-archivo.uc3m.es/bitstream/handle/10016/15497/PFC_Clara_Ormaechea_Ballesteros.pdf?sequence=1
-24-
El valor de distorsin armnica (THD) no debe ser mayor del 2%
Tendrn los siguientes grados de proteccin:
- IP 20 cuando se encuentren en lugares inaccesibles.
- IP 30 cuando se encuentran en lugares accesibles.
- IP 65 cuando se encuentran en la intemperie.
Operar a temperaturas entre 0C y 40C, y entre 0% y 85% de humedad.
Tener una garanta de funcionamiento mnima de 10 aos.25
4.2 DEFINICIN DE LOS ASPECTOS QUE INFLUYEN EN LA
CALIDAD DE LA ENERGA
Para proveer de energa a la red elctrica, en su proceso de generacin el sistema fotovoltaico
debe ajustarse a los requerimientos de calidad de energa. Las regulaciones actuales que garantizan
la continuidad y estndares mnimos de calidad tratan de influir en la eliminacin de aquellos factores
que caracterizan negativamente a la energa:
Armnicos: Son ondas sinusoidales de frecuencia igual a un mltiplo entero de la frecuencia
de operacin de la red (60 Hz), son originados por las caractersticas no lineales que
presentan los elementos y las cargas de un sistema de potencia
Factor de potencia: Es la relacin entre la potencia activa y la potencia aparente.
Fluctuaciones de tensin (o Variaciones de tensin): Son perturbaciones en las cuales el
valor eficaz del voltaje de suministro cambia con respecto al valor nominal.
Cadas: Es un decremento de alrededor del 0,1 p.u. y 0,9 p.u. de los valores RMS de la
tensin (sag) y la corriente a la frecuencia de alimentacin, con duracin aproximada de
0,5 ciclos a un minuto, son originados por fallas del sistema o apertura de grandes
cargas (motores).
Subidas: Es un incremento de alrededor del 1,1 p.u. y 1,8 p.u. de los valores RMS de la
tensin y la corriente a la frecuencia de alimentacin. con duracin aproximada de 0,5
ciclos a un minuto, suelen originarse por la apertura de grandes cargas o apertura de
grandes bancos de condensadores.
Frecuencia de las interrupciones: Es el nmero de veces, en un periodo determinado, que
se interrumpe el suministro a un Consumidor.
Perturbacin rpida de tensin (flicker): Son variaciones moderadas de la amplitud de la
tensin, generalmente menores al 10% de la tensin nominal, pero que pueden repetirse
varias veces por segundo. Este efecto causa una fluctuacin en la luminosidad de las
lmparas a una frecuencia detectable por el ojo humano, las fluctuaciones de tensin en los
sistemas de transmisin y distribucin comnmente son producidos por hornos de arco.
25
Instituto para la diversificacin y ahorro de la energa (IDAE). (2011). Pliego de condiciones tcnicas de instalaciones conectadas a la red. Instalaciones de energa solar fotovoltaica, 15-16. Recuperado de http://www.idae.es/uploads/documentos/documentos_5654_FV_pliego_condiciones_tecnicas_instalaciones_conectadas_a_red_C20_Julio_2011_3498eaaf.pdf
-25-
Voltaje Armnico: Es un voltaje sinusoidal de frecuencia igual a un mltiplo entero de la
frecuencia fundamental de 60 Hz del voltaje de suministro.
Variacin de frecuencia de suministro: es una desviacin del valor nominal de su
frecuencia de suministro (60HZ) la cual est directamente ligada a la velocidad de rotacin
de los generadores del sistema. Suelen originarse por fallas en grandes sistemas de
transmisin (grandes cargas que se desconectan o una gran fuente de generacin que deja
de funcionar). 26
26
Gonzlez Zumba, J. & Romero Crdova, F. (2008). Diseo construccin e implementacin de un filtro de baja tensin para el mejoramiento de la calidad del suministro elctrico. (Tesis, Universidad Politcnica Salesiana). Recuperado de http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/145/1/INICIO.pdf
-26-
5 REQUISITOS QUE DEBEN CUMPLIR LOS SISTEMAS
FOTOVOLTAICOS PARA CONECTARSE A LA RED DE
DISTRIBUCIN (22kV).
Antes de la iniciacin de la construccin del generador, se deben considerar ciertas condiciones
de inscripcin que habilite el proyecto, el mismo que ser despachado por el CENACE considerando
las disposiciones del CONELEC, ente que emite las regulaciones en el sector elctrico del Ecuador.
Para la obtencin del registro habilitante de una generadora que utilice fuentes renovables no
convencionales y cuya capacidad instalada sea menor a 1MW deber cumplir los siguientes
requisitos27:
Escritura de constitucin de la empresa como sociedad annima, en la que se contemple
como actividad principal social de sta, la generacin de energa elctrica; y domiciliacin
para empresas extranjeras
Certificado de cumplimiento de obligaciones y existencia legal emitido por la
Superintendencia de Compaas.
Copia certificada del nombramiento del representante legal
Pago de inscripcin de la solicitud, equivalente al costo establecido en la normativa vigente
por cada MW de capacidad declarada
Factibilidad de conexin al Sistema de Transmisin o Distribucin, otorgada por parte del
Transmisor o Distribuidor, segn corresponda.
Descripcin y caractersticas tcnicas de las instalaciones existentes de
vinculacin del usuario con el Distribuidor.
Descripcin y caractersticas tcnicas de las instalaciones y/o aparatos a conectar al Sistema de Distribucin.
Adems se presentarn:
- Estudios de Flujo de carga
- Estudios de Cortocircuitos
- Estudios de Contingencias
27
CONELEC. (2013). Regulacin No. CONELEC 001/13. Participacin de los Generadores de Energa Elctrica producida con Recursos Energticos Renovables no Convencionales, 7. Recuperado de http://www.conelec.gob.ec/normativa/REGULACION%20001_13_CODIFICADA.pdf
-27-
- Estudios de Prdidas28
Las responsabilidades recprocas que deben existir entre el distribuidor y el usuario son:
- Disponer los equipos de control y proteccin necesarios para aislar los
efectos, sobre sus respectivas instalaciones, de fallas producidas en los
equipos.
- Cumplir con las exigencias contenidas en la normativa dictada por el CONELEC y los instructivos preparados por el CENACE en lo que hace relacin a los sistemas de medicin comercial, adquisicin de datos en tiempo real y comunicaciones.
29
- El lmite entre las instalaciones del distribuidor y las de los usuarios o
nodo de interconexin internacional deber ser en todos los casos una
vinculacin fsica desconectable o removible, la que ser determinada
por las partes a ese efecto en el contrato de conexin.30
Memoria descriptiva del proyecto, con las especificaciones generales del equipo a ser
instalado, tipo de central, ubicacin, implantacin general, caractersticas de la lnea de
transmisin o interconexin cuando sea aplicable.
Estudio de prefactibilidad del proyecto, desarrollado por el interesado bajo las normas que el
CONELEC establezca para el efecto. Debern considerar dentro del estudio el uso ptimo del
recurso, sin disminuir la potencialidad de otros proyectos que tengan relacin directa con ste
y puedan desarrollarse a futuro:
El estudio de perfectibilidad del proyecto analizar los siguientes aspectos:31
Aspectos Administrativos.
- Marco legal y Regulatorio
- Aspectos Financieros
Aspectos Tcnicos.
- Caractersticas del punto de conexin.
- Red elctrica disponible. Curva de carga, capacidad.
- Infraestructuras adicionales requeridas.
- Localizacin, orografa y caractersticas del terreno.
- Condiciones meteorolgicas particulares.
Aspectos Logsticos.
- Transporte y accesibilidad para materiales y personal.
- Posibilidades de Alojamiento para Personal.
- Medios de almacenaje.
- Disponibilidad de medios auxiliares para la ejecucin de la obra.
28
TRANSELECTRIC. (2005). Solicitud de Acceso a los Sistemas de Transmisin y Distribucin, 1. Recuperado de http://www.transelectric.com.ec/transelectric_portal/files/solicitud%20de%20acceso.pdf 29
CONELEC. (2006) Decreto Ejecutivo No. 1626. Reglamento para el libre acceso a los sistemas de transmisin y distribucin, 15. Recuperado de http://goo.gl/4D2Tc9 30
CONELEC. (2006). Decreto Ejecutivo No. 1626. Reglamento para el libre acceso a los sistemas de transmisin y distribucin, 16. Recuperado de http://goo.gl/4D2Tc9 31
Eyras Daguerre, J. Estudio de Prefactibilidad en la Instalacin de Centrales Fotovoltaicas. Taller II, 2. Recuperado de http://www1.herrera.unt.edu.ar/asades2013/wp-content/uploads/2013/05/Programa_taller_Ram%C3%83%C2%B3n_Eyr-as.pdf
-28-
- Disponibilidad de materiales para la obra civil y elctrica.
Aspectos de Seguridad.
- Relacionados a los materiales y maquinaria durante la obra.
- Relacionados al Personal durante la Obra.
Aspectos Econmicos.
- Evaluacin del recurso solar y estimacin de la productividad especfica.
- Prospeccin de costes locales de transportes, materiales y medios
auxiliares.
- Cuestiones particulares con incidencias en costes o cronograma de
ejecucin.
Certificacin definitiva de interseccin del Ministerio del Ambiente que certifique que el
Proyecto se encuentra o no dentro del sistema nacional de reas protegidas. En caso de
encontrarse dentro de reas protegidas, se requiere presentar la autorizacin del Ministerio
de Ambiente:
El certificado de interseccin es el documento que emite el Ministerio del Ambiente
(MAE), por medio del cual se certifica que un proyecto intersecta o se sobrepone con un
rea protegida, perteneciente al Sistema Nacional de reas Protegidas (SNAP), Bosques
Protectores (BP) o patrimonio forestal del estado (PFE). Cuando el proyecto intersecte
con alguna de estas, la Licencia Ambiental deber ser tramitada y emitida por el
Ministerio del Ambiente, adems de aquellos proyectos que estn fuera del SNAP,
Bosques Protectores y el PFE pero sean declarados de prioridad nacional por el
Presidente de la Repblica o sean megaproyectos, acreditando de esta forma a las
Autoridades Locales y Seccionales a ser Autoridades Cooperantes. Para la emisin del
Certificado de Interseccin, el proponente del proyecto debe presentar lo siguiente:32
Fecha de la Solicitud del Certificado de Interseccin
Razn Social del Proponente