Diseño de una Planta Solar Fotovoltaica

download Diseño de una Planta Solar Fotovoltaica

of 212

Transcript of Diseño de una Planta Solar Fotovoltaica

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    1/212

    DISEO DE UNA PLANTA SOLARFOTOVOLTAICA CONECTADA

    A LA RED

    TITULACIN: Enginyeria Tcnica Industrial especialitat en Electricitat

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    2/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    1. OBJETO Y DATOS DE LA MEMORIA. 71.1. OBJETO. 7

    1.2. ANTECEDENTES. 7

    2. DATOS DE LEGALIZACIN. 82.1. DATOS DE LEGALIZACIN. 8

    2.1.1. DOMICILIO FISCAL DE LA EMPRESA. 82.1.2. DOMICILIO DE LA ACTIVIDAD. 8

    2.1.3. DATOS DEL REPRESENTANTE LEGAL. 8

    3. NORMATIVA APLICABLE. 9

    4. ACTIVIDAD A REALIZAR. 124.1. DESCRIPCION GENERAL DE UNA INSTALACION SOLAR

    FOTOVOLTAICA CONECTADA A LA RED. 12

    4.2. ESPECIFICACIONES TECNICAS DE LOS EQUIPOS YCOMPONENTES. 13

    4.2.1. MODULOS FOTOVOLTAICOS. 134.2.2. CONVERSION DE ENERGIA Y CONTROL DE PLANTA

    INVERSORES. 154.2.3. SECCIONADOR DE POTENCIA DE CC. 164.2.4. SEGUIDOR SOLAR. 174.2.5. SISTEMA DE PROTECCIN DE CARGAS POR VIENTO. 194.2.6. INSTALACIN ELECTRICA. 19

    4.2.6.1. Cableado y canalizaciones. 194.2.6.2. Elementos de desconexin y proteccin. 204.2.6.3. Puesta a tierra. 214.2.6.4. Sistema de medida de resultados. Contaje de energa. 22

    4.2.7. CASETA PARA LOS EQUIPOS. 234.2.8. CENTRO DE TRANSFORMACION E INTERCONEXION

    DE 400 kVA. 25

    5. DESCRIPCION DETALLADA DE LA INSTALACION. 26

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    3/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    6.2.3. CALCULO DE LA SECCION QUE IRA DE LOSFUSIBLES HASTA EL CONVERTIDOR. 30

    6.2.4. CALCULO DE LA SECCION DEL CONDUCTOR DELA LINEA QUE IRA DEL CONVERTIDOR HASTA ELCUADRO DE PROTECCIONES Y REUNION DEFASES. 31

    6.2.5. CALCULO DE LA SECCION DEL CONDUCTOR DELA LINEA ENTRE REUNION DE FASES Y PUNTO DE

    INTERCONEXION. 316.2.6. CALCULO DE LA SECCION DEL CONDUCTORDE LA LINEA DE ALIMENTACION DE LOSCONSUMOS DE LA CASETA. 32

    6.2.7. CALCULO DE LA SECCION DEL CONDUCTOR DELA LINEA QUE ALIMENTA CADA SEGUIDOR. 32

    6.3. CALCULO DE LA DISTANCIA ENTRE PANELES PARA

    EVITAR LAS SOMBRAS ENTRE LOS MISMOS. 326.4. CALCULO DE LA DISTANCIA ENTRE PANELES PARA

    EVITAR LAS SOMBRAS ENTRE LOS MISMOS. 346.4.1. CALCULO DE LAS RESISTENCIAS DEL PILAR. 34

    6.4.1.1. Acciones del viento. 356.4.1.2. Perfil resistente. 356.4.1.3. Momento flector en la base. 366.4.1.4. Esfuerzo axil. 36

    6.4.2. CALCULO DE CIMIENTOS. 366.4.2.1. Calculo para una zapata de 2,2 x 2,2 x 0,7. 376.4.2.2. Calculo para una zapata de 1,8 x 1,8 x 0,6. 37

    7. PREVISION DE PRODUCCION. 38

    8. JUSTIFICACION DEL CUMPLIMIENTO DE LASESPECIFICACIONES DE INSTALACIONES FOTOVOLTAICASCONECTADAS A LA RED. 398 1 CONDICIONES TECNICAS DE CARCTER GENERAL (Art 8) 39

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    4/212

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    5/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    12. ANEXOS. 6612.1. DATOS DE IRRADIACION SOLAR. 66

    12.2. CALCULO DE LA PRODUCCION ANUAL ESPERADA. 6912.3. CARACTERISTICAS TECNICAS DE LOS EQUIPOS. 71

    12.3.1. DOCUMENTACION TECNICA DE LOSPANELES. 71

    12.3.2. DOCUMENTACION TECNICA DE LOSSECCIONADORES. 73

    12.3.3. DOCUMENTACION TECNICA DE LOSINVERSORES. 8312.3.4. DOCUMENTACION TECNICA DE LOS

    CENTRO DE TRANSFORMACION. 10912.3.5. DOCUMENTACION TECNICA DE LOS

    SEGUIDORES. 11512.4. DATOS IDENTIFICATIVOS DE LA PARCELA. 124

    13. PLIEGO DE CONDICIONES TECNICAS. 125

    14. ESTUDIO BASICO DE SEGURIDAD Y SALUD. 16214.1. TIPO DE OBRA. 16214.2. DATOS DE LA OBRA. 162

    14.2.1. EMPLAZAMIENTO. 16214.2.2. DESCRIPCION DE LAS OBRAS. 16214.2.3. DESCRIPCION DE LOS PRINCIALES MATERIALES. 162

    14.3. OBJETO DEL ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD. 16214.4. JUSTIFICACION DEL ESTUDIO. 16314.5. PRINCIPIOS GENERALES APLICABLES DURANTE

    LA EJECUCION DE LA OBRA. 163

    14.5.1. ACCESO A LA OBRA. 16514.6. RIESGOS EN EL AREA DE TRABAJO. 16514.7. PREVENCION DEL RIESGO. 165

    14.7.1. PROTECCIONES ONDIVIDUALES. 16514.7.2. PROTECCION COLECTIVA Y SEALIZACIONES. 165

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    6/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    14.8.3. EQUIPOS DE PORTECCION INDIVIDUALES (EPI). 16914.8.4. SISTEMAS DE PROTECCION COLECTIVOS (SPC). 171

    14.9. SERVICIOS DE PREVENCION. 17214.9.1. SERVICIO TECNICO DE SEGURIDAD Y SALUD. 17214.9.2. SERVICIO MEDICO. 172

    14.10. COMITE DE SEGURIDAD Y SALUD. 17214.11. INSTALACIONES DE SALUBRIDAD Y CONFORT. 17314.12. CONDICIONES ECONOMICAS. 173

    14.13. CUMPLIMIENTO DEL RD 1627/1997 POR PARTE DELPROMOTOR COORDINADOR DE SEGURIDAD YAVISO PREVIO. 173

    14.14. NORMATIVA APLICABLE DE SEGURIDAD Y SALUD A LASOBRAS. 173

    15. ESTADO DE MEDICIONES. 177

    16. PRESUPUESTO. 18416.1. JUSTIFICACION DE PRECIOS. 18416.2. LISTADO DE PRECIOS. 19416.3. PRESUPUESTO. 19616.4. RESUMEN DEL PRESUPUESTO. 200

    17. PERIODO DE AMORTIZACIN. 20117.1. SUBVENCIONES MEDIANTE ACUERDO IDAE (INSTITUTO DE

    DIVERSIFICACIN Y AHORRO DE LA ENERGA) E ICO(INSTITUTO DE CRDITO OFICIAL). 201

    17.2. VENTAJAS FISCALES. 20117.3. COSTES DE INVERSION PREVISTOS, FINANCIACION Y

    SUBVENCIONES. 20217.4. CONCLUSIONES. 202

    18. PLANOS. 204PLANO N 1 - SITUACION.PLANO N 2 DISPOSICION PANELES Y ZANJAS

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    7/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    MEMORIA

    1. OBJETO Y DATOS DE LA MEMORIA

    1.1. OBJETO

    El objetivo de la presente memoria es el de exponer que la instalacin quenos ocupa rene las condiciones y garantas mnimas exigidas por lareglamentacin vigente, con el fin de legalizarla as como servir de base a la horade proceder a la ejecucin y puesta en funcionamiento.

    La instalacin consiste en la construccin de una planta solar fotovoltaicaconectada a la red de 99 kW, cuyo fin es la generacin de energa elctrica einyeccin a la red. La instalacin se ubica en la finca con referencia catastral

    Parcela 069 del Polgono 03 del municipio de La Granadella (LLEIDA).

    El presente documento trata de describir las condiciones tcnico-econmicaspara la construccin de una planta fotovoltaica conectada a la red, de la capacidadreferida.

    El proyecto se compone de los siguientes apartados:

    Memoria descriptiva y tcnica, que define la instalacin y detallalos equipos y sistemas proyectados.

    Bases de clculo donde se definen las hiptesis de partida y serealizan y justifican los clculos necesarios.

    Pliego de condiciones tcnicas de los diferentes elementos de la

    instalacin, comprendiendo las caractersticas propis de losdiferentes equipos y su correcta forma de montaje. Estudio Bsico de Seguridad y Salud Presupuesto. Planos.

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    8/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    2. DATOS DE LEGALIZACIN

    2.1. DATOS DE LEGALIZACIN

    2.1.1. DOMICILIO FISCAL DE LA EMPRESA

    Nombre y Apellidos MASIP, S.L.DNI A-12345678Calle C\ VALL DANEU N21Poblacin LLEIDACdigo Postal 25199Provincia LLEIDA

    2.1.2. DOMICILIO DE LA ACTIVIDAD

    Calle POLIGONO N 03 PARCELA N 069Poblacin LA GRANADELLAProvincia LLEIDA

    2.1.3. DATOS DEL REPRESENTANTE LEGAL

    Nombre y Apellidos ORIOL MASIP LOZANODNI 43720137-NCalle C\ VALL DANEU N21

    Poblacin 25199 LLEIDAProvincia LLEIDATelefono 696 650 334

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    9/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    3. NORMATIVA APLICABLE

    Real Decreto 436/2004 del 12 de Marzo sobre produccin de energa elctricapara instalaciones abastecidas por recursos o fuentes de energas renovables,residuos y cogeneracin.

    Instruccin 5/2006 sobre evacuacin de energa de instalaciones fotovoltaicasindividuales compartiendo infraestructuras de interconexin (Parques Solares).

    Real Decreto 842/2002 a 2 de Agosto por el que se aprueba el ReglamentoElectrotcnico para Baja Tensin.

    Real Decreto 1955/2000 de 1 de Diciembre, por el que se regulan lasactividades de transporte, distribucin, comercializacin, suministro y

    procedimientos de autorizacin de instalaciones de energa elctrica.

    Real Decreto 1663/2000 de 29 de Septiembre, sobre conexin de instalacionesfotovoltaicas a la red de baja tensin (BOE: 235-2000 de 30/09/2000).Describe los requisitos tcnicos de conexin a red que debe cumplir un SFCR.Principalmente en lo relativo a las condiciones de seguridad.

    Ley 54/1997 de 27 de Noviembre, del sector elctrico, establece los principiosde un nuevo modelo de funcionamiento basado en la libre competencia,impulsando tambin el desarrollo de instalaciones de produccin de energaelctrica en rgimen especial.Describe los requisitos tcnicos de conexin a red que un SFCR debe cumplir.Principalmente hace referencia a los sistemas de seguridad (para personas, paraequipos y para el mantenimiento de la calidad de la red). Es vlido para

    sistemas de hasta 100 kW y conexin en Baja Tensin.

    Resolucin de 31/05/2001, de la Direccin General de Poltica Energtica yMinas, por la que se establece el modelo de contrato tipo y el modelo de factura

    para instalaciones solares fotovoltaicas conectadas a la red de baja tensin,

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    10/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    DOGC 3544-02/01/2002.

    Pliego de Condiciones Tcnicas de Instalaciones Solares FotovoltaicasConectadas a la Red, del IDAE.

    Reglamento de seguridad e Higiene en el trabajo (L31/95).

    Especificaciones tcnicas especificas de la compaa elctrica distribuidora.

    Real Decreto 2818/98 (Anexo I), de 13 de Diciembre, sobre produccin deenerga elctrica por instalaciones abastecidas por recursos o fuentes deenergas renovables, residuos y cogeneracin.

    Real Decreto 2224/98 del 16 de Octubre, por los que se establece el certificadode profesionalidad de la ocupacin de instalador de sistemas fotovoltaicos y

    elicos de pequea potencia.

    Ley 30/1992, y en sus normas de desarrollo:

    UNE-EN 61173:98 Proteccin contra las sobretensiones de los sistemasfotovoltaicos productores de energa. Gua.

    UNE-EN 61727:96 Sistemas fotovoltaicos. Caractersticas de interfaz deconexiones a la red elctrica. PNE-EN 60330-1 Convertidores fotovoltaicos de semiconductores. Parte

    1: interfaz de proteccin interactivo libre de fallo de compaas elctricaspara convertidores conmutados FV-red. Calificacin de diseo y aprobacinde tipo. (BOE 11/05/99).

    PNE-EN 50331-1 Sistemas fotovoltaicos en edificios. Parte 1: Requisitos

    de seguridad. PNE-EN 61227 Sistemas fotovoltaicos terrestres generadores de potencia.

    Generalidades y gua.

    Decreto 143/2003 de 10 de Junio, de modificacin del Decreto 136/1999, de 18

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    11/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    Real Decreto 661/2007, de 25 de Mayo, por el que se regula la actividad deproduccin de energa elctrica en rgimen especial.

    Real Decreto-ley 6/2009, de 30 de Abril, por el que se adoptan determinadasmedidas en el sector energtico y se aprueba el bono social.

    Real Decreto 7/1988, de 8 de Enero, relativo a las exigencias de seguridad delmaterial elctrico destinado a ser utilizado en determinados lmites de tensin.

    RESOLUCIN de 27 de septiembre de 2007, de la Secretara General deEnerga, por la que se establece el plazo de mantenimiento de la tarifa regulada

    para la tecnologa fotovoltaica, en virtud de lo establecido en el artculo 22 delReal Decreto 661/2007, de 25 de mayo.

    Real Decreto 1578/2008, de 26 de Septiembre, de retribucin de la actividad de

    produccin de energa elctrica mediante tecnologa solar fotovoltaica parainstalaciones posteriores a la fecha lmite de mantenimiento de la retribucindel Real Decreto 661/2007, de 25 de mayo, para dicha tecnologa

    Resolucin de 18 de Febrero de 2009, de la Direccin General de PolticaEnergtica y Minas, por la que se inscriben en el Registro de pre asignacin deretribucin, asociadas a la convocatoria del primer trimestre de 2009, los

    proyectos incluidos en los cupos correspondientes, se publica el resultado delprocedimiento de pre asignacin de retribucin de dicha convocatoria y secomunica el inicio del cmputo del plazo para el cierre del plazo de

    presentacin de solicitudes de la siguiente convocatoria.

    ORDRE ECF/367/2008, de 2 de Julio, por la cual se aprueban las bases

    reguladoras para la concesin de las subvenciones de ahorro y eficienciaenergtica en rgimen reglado en el marco del Programa d'Estalvi i EficinciaEnergtica, y se abre la convocatoria para el ao 2008. (Pg. 59561)

    En cualquier caso en la obra se aplicaran aquellas ordenes o normas

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    12/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    4. ACTIVIDAD A REALIZAR.

    4.1. DESCRIPCIN GENERAL DE UNA INSTALACIN SOLARFOTOVOLTAICA CONECTADA A LA RED.

    Se entiende por energa solar fotovoltaica la transformacin de los rayos delsol en energa elctrica a partir de la utilizacin de las propiedades elctricas de losmateriales contenidos en las clulas solares.

    Durante los ltimos aos, en el campo de la actividad fotovoltaica, lossistemas de conexin a la red elctrica constituyen la aplicacin que mayorexpansin ha experimentado. La extensin a gran escala de este tipo deaplicaciones ha requerido el desarrollo de una ingeniera especifica que permiteoptimizar diseo y funcionamiento tanto de productos como de instalacionescompletas, desarrollar nuevos productos con los conocimientos adquiridos y por

    otro lado, evaluar su impacto en el conjunto del sistema elctrico, siempre cuidandola integracin de los sistemas y respetando el entorno arquitectnico y ambiental.

    El Real Decreto 2818/1998 de 23 de Diciembre y, recientemente, el RD436/2004 de 12 de Marzo, permiten en Espaa que cualquier interesado puedaconvertirse en productor de electricidad a partir de la energa del Sol. El titular de lainstalacin (particular, empresa,) facturar a la Compaa Elctrica con una tarifa

    prefijada y durante la vida de la instalacin, alcanzando retornos de inversin muyinteresantes.

    Por fin el desarrollo sostenible puede verse impulsado desde las iniciativasparticulares que aprovechando el recurso solar pueden contribuir a una produccinde energa de manera ms limpia y mas nuestra.

    La instalacin fotovoltaica de conexin a red responde a un sencilloesquema de funcionamiento. El generador fotovoltaico est formado por una seriede mdulos fotovoltaicos del mismo modelo conectados elctricamente entre s y seencarga de transformar la energa del sol en energa elctrica, generando una

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    13/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    Esta corriente se conduce al inversor que, utilizando la tecnologa depotencia, la convierte en corriente alterna a la misma frecuencia y tensin que la

    red elctrica y de este modo queda disponible para cualquier usuario. La energagenerada, medida por su correspondiente contador de salida, se vender a laempresa distribuidora. Por otro lado, la instalacin cuenta con un contador deentrada para descontar posibles consumos de energa tales como stand-by nocturnodel inversor, principalmente. De esta forma, la instalacin de Conexin a Red se

    plantea como una inversin.

    La entidad suministradora de energa elctrica en el emplazamiento esFECSA-ENDESA.

    4.2. ESPECIFICACIONES TECNICAS DE LOS EQUIPOS YCOMPONENTES.

    4.2.1. MODULOS FOTOVOLTAICOS

    El generador fotovoltaico est compuesto por 540 mdulos de 210Wp cada uno, del fabricante SANYO modelo HIP-210NHE1, que estfabricado de silicio mono-cristalino envuelto de una capa de silicio amorfo. La

    potencia total del generador ser de 13,4 KWp.

    Los mdulos fotovoltaicos utilizados estn homologados segn laespecificacin 503 de la Comisin Europea de Ispra, con una garanta mnimacontra defecto de fabricacin y prdida de potencia de 2 y 20 aosrespectivamente. Adicionalmente la fabricacin cumple el certificado IEC61215 y dispone del certificado del instituto alemn TUV. El rendimiento delmodulo es superior al 16% y stos tienen una dispersin respecto a su valor

    nominal del +10%/-5%. Sus caractersticas elctricas y curvas caractersticas sepueden encontrar en los anexos.

    Los mdulos se componen de clulas fotovoltaicas cuadradas de siliciomono-cristalino envueltos en una capa de silicio amorfo de 5 que aseguran una

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    14/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    El circuito solar esta intercalado entre el frente de vidrio y una laminadorsal de TEDLAR, absolutamente rodeado de EVA, asegurando de esta forma

    su total estanqueidad. La caja de conexiones intemperie con el terminalpositivo y el negativo, incorpora dos diodos de derivacin cuya importantemisin es la de reducir la posibilidad de prdida de energa por sombreados

    parciales de uno o varios mdulos dentro de un conjunto, adems de evitar lade rotura del circuito elctrico por este efecto.

    La siguiente tabla resume las caractersticas generales de los mdulos autilizar:

    Contactos Contactos redundantes, mltiples, en cada clula. Laminado EVA (etilen-vinil-acetato). Cara frontal Vidrio templado de alta transmisibilidad. Cara posterior Protegida con TEDLAR de varias capas.

    Marco Aluminio anodinado. Cajas de conexin IP 65 con diodos de bypass. Toma a tierra S. Especificaciones IEC 61215 y Clase II mediante certificado TUV. Seccin de cable 4 10 mm2. Terminal de conexin Bornera atornillable soldadura / Multicontacto

    opcional.

    La siguiente tabla resume las caractersticas especficas de los mdulosa utilizar:

    Fabricante SANYO. Modulo HIP-210NHE1.

    Tamao de la clula 127 x 127 [mm]. Nmero de clulas 72 (6 x 12). Potencia pico Vmx 40 [V] (a potencia mxima). Corriente Imx 5 [A] (a potencia mxima). Voltaje circuito abierto V0c 49.6 [V].

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    15/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    4.2.2. CONVERSION DE ENERGIA Y CONTROL DE PLANTA.INVERSORES.

    La energa producida por los mdulos fotovoltaicos, por suscaractersticas, no se puede inyectar directamente a la red elctrica. Para queesto sea posible es necesaria la utilizacin de una unidad de acondicionamientode potencia, denominada inversor. Este tiene como funcin, transformar la

    potencia que le llega a corriente continua a una determinada tensin encorriente alterna monofsica. A la salida de cada inversor se obtiene unatensin entre fase y neutro de 230 voltios.

    Para la planta se instalaran 18 inversores SUNNY MINI CENTRAL6000 de 5.5 kw cada uno.

    En rgimen continuo, el inversor puede dar una potencia de hasta 6000

    w. La frecuencia de trabajo es de 50 Hz (la misma que la red elctrica), con unavariacin de 0.2 Hz. El factor de potencia es de 1 y el coeficiente dedispersin de onda de salida es menos del 4%, y por tanto, la energa que seexporta a la red elctrica es de muy buena calidad. El inversor incorporaaislamiento galvnico entre la entrada en continua y la salida en alterna. Elrendimiento mximo es superior al 95%.

    El propio inversor incorpora una serie de protecciones contrasobretensiones en corriente continua y contra inversiones de polaridad. Asmismo, lleva incorporado, adicionalmente, un sistema de medida deaislamiento en corriente continua (aviso cuando RISO inferior a 1 MQ) y unconvertidor en corriente continua para desplazar el punto de funcionamiento delos sub-campos fotovoltaicos hacia el punto de mxima potencia, optimizando

    de esta forma la generacin elctrica para cada nivel de radiacin y detemperatura.

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    16/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    Con el fin de obtener un sistema trifsico de salida de la instalacin, seconectara la salida de cada inversor a las diferentes fases de la compaa,

    teniendo el neutro como comn para todos. Las conexiones de los inversores alas fases se distribuirn a razn de 6 equipos por fase R, S y T, de tal forma queel sistema trifsico resultante ser equilibrado. Estos equipos disponen de unacarcasa de acero inoxidable para el montaje exterior IP54 y sus dimensionesson de 430/600/250, y un peso de 63 quilos.

    Esquema de conexiones

    4.2.3. SECCIONADOR DE POTENCIA DE CC.

    Para proteger nuestra planta solar, se instalaran seccionadores depotencia de corriente continua Electronic Solar Switch. Este sistema esperfecto para nuestro propsito ya que al ser de la misma marca que los

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    17/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    El Electronic Solar Switch le permite separar el inversor del generadorfotovoltaico sin peligro, incluso si existe un defecto en la instalacin. Sin el

    Electronic Solar Switch, al retirar los conectores de CC podra formarse unarco voltaico que podra daar las conexiones del inversor y poner en peligro alas personas.

    Se recomienda siempre desconectar primero el interruptor de proteccinbatimtrica de la lnea de alimentacin a la red (fusible) del inversor antes deactivar el Electronic Solar Switch.

    En los inversores equipados con el Electronic Solar Switch, tras eldesconectado de la CA primero se retirar el mando del Electronic SolarSwitch. Al tirar del mango se activar un proceso de conmutacin que evitarque se forme un arco voltaico cuando despus se retire el conector de CC.

    Para evitar posibles errores a la hora de la conexin de los subcamposfotovoltaicos con los seccionadores y posteriormente estos a los inversores seconectaran de acuerdo con el esquema siguiente:

    Esquema de conexin del subcampo fotovoltaico con el seccionador de CC yposteriormente al inversor.

    4.2.4. SEGUIDOR SOLAR.

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    18/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    Cabezal o cajn central, donde se aloja el sistema oleo hidrulico, as comotodos los sistemas de control electrnicos para conseguir la orientacin

    precisa respecto al sol. Superficie superior o parrilla, donde se encuentran alojados los

    componentes para el mejor aprovechamiento de la radiacin solar.

    El sistema de seguimiento est compuesto por un conjunto hidrulico,que asegura la robustez y durabilidad del producto y un circuito de controladaptado para el anlisis de las distintas variables que afectan alfuncionamiento correcto del sistema.

    La tensin de trabajo es de 230 VAC 50 Hz, lo que simplifica suinstalacin. El ajuste del mismo es autnomo, se conecta la alimentacin y deforma automtica inicia su funcionamiento buscando la posicin idnea detrabajo. Tiene funciones implementadas de seguridad, como el movimiento

    oscilante del seguidor en caso de que la alarma est activada, o la posibilidadde actuar sobre el control mando a distancia gobernando el funcionamiento,

    para facilitar de ese modo labores tales como la limpieza o el mantenimiento.

    El seguimiento solar se consigue mediante un desarrollo tecnolgicopropio, en el que se analizan y comparan, con una frecuencia de 100 muestraspor segundo, distintos niveles de incidencia solar sobre los cuatro ejes de

    deteccin. Los pistones que realizan el esfuerzo para realizar los movimientosson de dimetro 60 mm, y con una carrera de 400mm, con lo que el seguidor

    permite giros en el eje vertical de hasta 89 y 270 en el eje horizontal; estosson de doble efecto con lo que podemos asegurar que la posicin se mantengauna vez se pare la inyeccin de aceite, de esta forma se asegura la posicin delequipo y se reduce la energa consumida, ya que utilizamos esta tecnologa

    yacht, la posicin obtenida se mantiene sin aportes energticos adicionales, detodo ello se desprende que el nivel de consumo es mnimo.

    La solucin mecnica para la sujecin de los mdulos consiste en elmontaje de estos sobre bases de la estructura de posicionamiento, la cual se

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    19/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    La estructura soporte cumplir con lo obligado en la normativaaplicable. Estas se calcularan para resistir sobrecargas del viento y nieve, para

    soportar las condiciones meteorolgicas adversas con un mnimomantenimiento. Las estructuras dispondrn de cuatro puntos de sujecin paracada modulo, suficientes para salvar al modulo de posibles daos causados pordilataciones trmicas y/o flexin en los mismos.

    Todos los accesorios de tornillera empleados sern de acero inoxidablecumpliendo la norma MV-106.

    La altura total del seguidor es de 4 metros vistos y 1 metro enterrado enla cimentacin de hormign armado. El dimetro del pilar es de 244,5 mm deacero tratado.

    4.2.5. SISTEMA DE PROTECCION DE CARGAS POR VIENTO.

    La planta incorporar un sistema de medida de viento que activar uncontactor que permite alimentar el motor de inclinacin del sistema deseguimiento en el momento en que la velocidad de viento es superior a un valorque se considera excesivo para cada instalacin, posicionando la superficie decaptacin solar en posicin horizontal con el fin de minimizar las cargasestructurales. En este caso se determinara como lmite mximo de trabajo los

    20 m/seg.

    4.2.6. INSTALACION ELECTRICA

    4.2.6.1. Cableado y canalizaciones.

    El conjunto de los conductores de la planta se disearan para minimizarel conjunto de perdidas por este concepto a los siguientes niveles:

    Parte CCGenerador fotovoltaico: 1% de prdidas en condiciones nominales. Parte CA-Acometida en alterna: 3% a potencia nominal.

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    20/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    Los cables que transcurren desde los fusibles hasta las proteccionesmagneto-trmicas a la entrada de cada inversor, situados en una caseta de obra

    construida para tal efecto, tendrn una seccin de 2x10 mm2.

    La acometida desde la salida del armario general de proteccin ymedida hasta la entrada de la caseta, para la reunin de fases, estar formada

    por un cable de doble aislamiento (0,6/1kV) no propagador de incendio y conbaja emisin de humos, con una seccin de 4x240 mm2 de cobre.

    La canalizacin transcurrir mediante cable enterrado sobre una camade arena para protegerlo de posibles erosiones. Las canalizaciones se realizaransegn exigencias de RBT.

    4.2.6.2. Elementos de desconexin y proteccin.

    Como medida de proteccin de la instalacin se distinguen lassiguientes protecciones:

    Proteccin frente a sobrecargas y/o cortocircuitos: se instalaraninterruptores magneto-trmicos para la proteccin de la instalacin en casode sobrecargas o cortocircuitos en cada uno de los circuitos de lainstalacin.

    Proteccin frente sobretensiones: los equipos inversores llevanincorporados varistores que protegen a dichos equipos frente asobretensiones producidas por la red elctrica o por descargas atmosfricas.

    Proteccin frente a choques elctricos: para evitar descargas elctricassobre personas que puedan llegar a ser peligrosas se adoptaran dossistemas:

    En el lado de CC, la instalacin se deja flotante respecto a tierra, yse completa con la instalacin de materiales de Clase II y unsupervisor de aislamiento (incorporado en cada uno de losequipos).

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    21/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    4.2.6.3. Puesta a tierra.

    Con la finalidad de hacer plenamente fiable el funcionamiento de lascorrespondientes protecciones de la planta, se proceder a la instalacin de unsistema unificado de tierra elctrico, de prestaciones adecuadas al cual seconectaran estructuras metlicas, masas y dems elementos. Adems, servir

    para proteger a las personas frente a posibles choques elctricos por contactocon masas metlicas.

    Las dimensiones del sistema de tierra y su baja resistencia han depermitir una buena disipacin a tierra de la corriente provocada por descargasatmosfricas o de corrientes de defecto, as como, la equipotencialdad en todoel permetro de la central. Se considerara que existe una buena toma de tierracuando la resistencia global de sta sea igual o inferior a 2 M.

    Para conseguir una buena puesta a tierra se dispondrn de tantoselectrodos como sean necesarios, unidos entre ellos mediante cables de cobredesnudo de 25 mm2 y enterrados a 100 cm de profundidad. Los electrodossern piquetas de cobre de 2 m de longitud.

    De la puesta a tierra se sacara un cable que alimentara, a partir de unacaja de desconexin, la lnea principal de tierra de la planta.

    En lo relativo a la puesta a tierra de las instalaciones fotovoltaicas, en elArtculo 12 de RD 1663/2000 del 29 de Septiembre, condiciones de puesta atierra de las instalaciones fotovoltaicas, se indica:

    (REQUISITO 1): La puesta a tierra de las instalaciones fotovoltaicas

    interconectadas se har siempre de forma que no se alteren lascondiciones de puesta a tierra de la red de la empresa distribuidora,asegurando que no se produzcan transferencias de defectos a la red dedistribucin.

    (REQUISITO 2):Las masas de la instalacin fotovoltaica estarn

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    22/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    El requisito 2 de que las masas de la instalacin fotovoltaica (marco delos mdulos, estructura de los mismos, caja envolvente del inversor, cajas

    metlicas de conexiones, etc.) estarn conectadas a una tierra independiente dela del neutro de la empresa distribuidora es redundante con respecto a tierra(Requisito 1) si estuvieran conectadas entre ellas por conductores de proteccin(Requisito 2).

    El requisito 3 exige que las masas de la instalacin fotovoltaica estnconectadas a tierra de forma independiente de la conexin de las masas delresto del suministro. Esto implica que los conductores de proteccin queconectan las masas de la instalacin fotovoltaica (marco de los mdulos,estructura de los mismos, caja envolvente del inversor, cajas metlicas deconexiones, etc.) a la puesta de tierra deben ir directamente a esta, directamenteal borne o barra principal de tierra, sin conectar en su camino con las masas oconductores de proteccin de las otras masas que hubiera en el lugar por

    ejemplo, las masas del abonado como consumidor (lavadora, cocina, estructurade la casa, etc.).

    No se indica en el RD 1663/2000 pero si se indica en la normativa, quelas masas de la instalacin fotovoltaica, as como las de las otras masas dellugar, estarn conectadas de forma independiente de los conductorescorrespondientes a la puesta a tierra del pararrayo o pararrayos del lugar si los

    hubiera (los conductores provenientes de la instalacin captadora de rayos y dederivacin se conectaran directamente con la puesta a tierra del edificio o lugarde emplazamiento).

    4.2.6.4. Sistema de medida de resultados. Contaje de energa.

    La instalacin objeto de proyecto actuara como una central generadorade energa que inyectara corriente elctrica a la red de distribucin enmomentos de radiacin solar. De la misma manera, sta consumir una

    pequea cantidad de energa elctrica, debido al autoconsumo de los equiposelectrnicos (especialmente sistemas de adquisicin de datos en momentos

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    23/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    1 caja de sensores. 3 tarjetas de transmisin de datos (incorporadas en cada uno de los

    convertidores). 1 caja de datalogger.

    El conjunto estar interconectado mediante cables RS-485, formandoun anillo cerrado. La caja datalogger podr conectarse a un PC mediante cableRS-232 a un puerto serie. En este PC se irn haciendo las descargas de losvalores registrados por el sistema de adquisicin de datos.

    Con este sistema se pueden registrar valores instantneos y acumuladosde radiacin solar, temperatura de ambiente, temperatura de mdulos,

    produccin energtica (diaria, mensual y/o anual) de cada convertidor y total.

    El datalogger tiene una pequea memoria donde va guardando losvalores anteriormente mencionados, cada 10 minutos. Es necesario realizardescargas de estos datos cada cierto tiempo. Se recomienda hacer una descargamensual. Hay que tener en cuenta que la memoria del datalogger puede guardardatos durante un periodo de un ao. Pasado este tiempo, si no se ha descargado(y borrado) parte de la misma, se empezara a perder los primeros datosguardados.

    La descarga de los datos se realiza a travs de un PC y con la ayuda deun software. Este software, adems de servir como herramienta de descarga,tiene la funcin de poder tratar los datos descargados, pudiendo visualizartablas, graficas, valores instantneos, etc.

    Dicho sistema puede conectarse a un sistema de tele-medida quepermite la lectura a distancia, tanto de los datos del contador de energa comodel datalogger.

    4.2.7. CASETA PARA LOS EQUIPOS.

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    24/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    Dispondr de una puerta metlica de 2000x2000 mm. Esta caseta sesituara de forma que haya la mnima distancia posible a la zona de generacin,

    con la intencin de disminuir lo mximo la cada de tensin entre el camposolar y los equipos.

    El cerramiento exterior estar constituido por muro esbelto de fbricade bloques de hormign de 19 cm de espesor. Se recibirn con mortero decemento M-40, el muro de cerramiento ir enfoscado por las dos caras conmortero de cemento 1:5. En cuanto a revestimiento interior se ejecutara unenfoscado de cemento mortero M-40 de espesor 1 cm y enlucido interior deespesor 15 mm con pasta de yeso Y-25 que preparara las paredes para ser

    pintadas.

    Se dotan las casetas tcnicas de equipos con una puerta en acerogalvanizado, de 2 hojas con cerradura. En estas casetas, como se ha dicho, se

    instalaran las protecciones elctricas para las acometidas en corriente continuay para las de corriente alterna, junto con las protecciones trmicas de corrientecontinua y alterna. En este ltimo caso se realizara la conexin en estrella de laacometida trifsica que discurrir hasta el punto de interconexin con laempresa distribuidora.

    Para evitar que la caseta de los equipos tenga una temperatura excesiva

    en los meses de verano es necesario realizar un sistema de ventilacin naturalque renueve el aire dentro del cuadro.

    Para los clculos se estima que para mantener el ambiente de esta casetaa una temperatura no muy superior de la exterior, es suficiente con renovar 2veces por hora el volumen de aire contenido en la sala.

    El volumen de la sala de inversores es:

    T = L x A x H = 4,5 x 3,8 x 3 = 52m3 es decir unos 52.000 litros.Qr = 2 x 52.000 = 104.000 litros

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    25/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    Estos huecos se situaran uno a nivel cercano al suelo y el otro en laparte opuesta al primero, lo ms alto posible, con esta medida se pretende

    favorecer la circulacin natural de aire.

    4.2.8. CENTRO DE TRANSFORMACION E INTERCONEXION DE 400kVA.

    La planta fotovoltaica a implantar en dicho terreno estar conectada a lared a travs de un centro transformador de 400 kVA, con el fin de elevar la

    tensin a la nominal de la red de la compaa suministradora para as poderconectar la instalacin fotovoltaica e inyectar la potencia generada a la red dedistribucin. Dicho centro debe acatar la vigente normativa aplicable, IEC62271-202 de aparamenta de Alta Tensin: centros de transformacin

    prefabricados; y las normas particulares que pueda tener la CompaaElctrica.

    El centro de transformacin elegido para este proyecto es el miniBLOKde Ormazabal que es un centro de transformacin prefabricado y compacto deinstalacin en superficie y maniobra exterior de reducidas dimensiones. Secaracteriza por incorporar un equipo compacto tipo asociado de Media TensinMB de Ormazabal, lo que permite su utilizacin tanto en redes de distribucin

    pblica como privada hasta 36 kV. Adems sus principales aplicaciones son en

    instalaciones de generacin del tipo fotovoltaico lo que lo hace idneo paraeste proyecto.

    El miniBLOCK se compone de los siguientes equipos elctricos:

    Aparamenta de Media Tensin con aislamiento integral en gas:

    CGMCOSMOS-2LP (hasta 24 kV) o CGM.3-2LP (hasta 36 kV). Esquemaelctrico (RMU) de 2 posiciones de lnea (entrada y salida) y una posicinde proteccin con interruptor combinado con fusibles.

    Transformador de Distribucin de Media Tensin de 250, 400, 630 kVA. Aparamenta de BT: Cuadro de Baja Tensin con unidad de control y

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    26/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    5. DESCRIPCION DETALLADA DE LA INSTALACION.

    El campo fotovoltaico ser de 113,40 kWp, utilizndose paneles de 210 Wp dela marca SANYO, dando un total de 540 paneles.

    El conjunto de 30 paneles se agrupan formando unidades de produccinindividuales de 6300 Wp, montados en seguidores. El conjunto de paneles de unseguidor se agrupan en 3 grupos de 10 unidades agrupadas en serie. Teniendo encuenta las caractersticas elctricas nominales de cada panel, obtenemos unos valores

    coherentes con los mrgenes establecidos por el convenio.

    Vsc (pmp) = 40 x 10 = 400 voltios (tensin nominal de trabajo).Vsc (max) = 49,6 x 10 = 496 voltios (tensin a circuito abierto y a 25 C).Icc = 16,5 AIpmp = 15 A

    PNP = 6300 Wp

    Esta configuracin se repite en 18 unidades de produccin, obteniendo asi unapotencia instalada de 99 kW en convertidores y 113,4 kW en placas.

    El cableado elctrico se divide en 4 tipos de conductores:

    Conductores de potencia. Conductores de proteccin (conexiones a tierra y masas). Conductores de seales de medida. Conductores de maniobra.

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    27/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    6. CALCULOS JUSTIFICATIVOS.

    6.1. PUESTA A TIERRA.

    Para asegurar un buen contacto con la tierra de las masas de la instalacin seproceder a obtener un sistema de tierra cuya resistencia a tierra sea inferior a 2 .Para ello se utilizaran picas de cobre de 2 metros de longitud, unidas entre ellas porun cable de cobre desnudo de 35 mm2 de dimetro. Se conectaran tantas picas comosean necesarias para asegurar que la resistencia a tierra del conjunto sea inferior a

    estos 2 .

    Si se coloca un interruptor diferencial en la cabecera de la acometida deconsumos con una sensibilidad de 30 mA, ser suficiente para asegurar la

    proteccin de las personas frente a derivaciones a tierra. Esto se demuestra con elsiguiente clculo:

    Tensin de seguridad = 24 voltios (peor caso, locales hmedos RBT). Intensidad mxima sin que salte la proteccin diferencial = 30 mA Resistencia a tierra = 2

    Vd = Is x Rt = 0,030 x 2 = 0,06 voltios.

    Se opta por obtener una buena resistencia a tierra para evitar posiblesaccidentes por contacto directo con las masas metlicas de la instalacin, sea con

    partes metlicas de los paneles o de su estructura.

    Por otra parte, cabe destacar, que se van a realizar 2 tomas de tierra que ir ala misma puesta a tierra:

    1. Lado de CC: Se instalara un conductor desde la toma de tierra el cualalimentara a los conductores de proteccin que se conectaran a cada unode los seguidores con los bloques de mdulos. Se interconectaran concables de cobre aislado de 25 mm2 (ITC-BT-18).

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    28/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    6.2. CALCULO DE LOS CONDUCTORES DE LA INSTALACION.

    En los clculos para la eleccin de los cables se ha utilizado:

    1. Dimensionado de las secciones de los conductores de acuerdo con elReglamento Electrotcnico de Baja Tensin RD 842/2002 y atendiendoa la densidad de corriente mxima que permiten las tablas de lainstruccin tcnica.

    2. Comprobacin de que la cada de tensin en condiciones nominales enla parte de CC de los conductores sea inferior al 1% y los de la parte de

    CA inferior a 3%.3. Se cumple con lo dispuesto en las PCT-C Rev.-Octubre 2002.

    Explicacin de las expresiones de los clculos:

    Longitud: Se tomara la longitud mxima de la lnea, considerando losreceptores en la parte ms alejada.

    Momento elctrico: Sirve para el clculo de la cada de tensin deltramo.

    Intensidad nominal: En los casos de que el sistema sea trifsico, secalculara segn la siguiente ecuacin:

    cos3 =

    V

    PI

    (1)

    En el caso de que el sistema sea monofsico, se empleara:

    cos=

    V

    PI

    (2)

    Donde:

    I: Intensidad nominal. P: Potencia nominal del circuito. U: Tensin nominal.

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    29/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    El clculo de la cada de tensin para sistemas trifsicos se realizaramediante la siguiente ecuacin:

    USC

    LPcdt

    =

    (3)

    En sistemas monofsicos se empleara:

    USC

    LPcdt

    =

    2

    (4)

    Donde:

    cdt: Cada de Tensin. L: Longitud de la lnea o tramo. P: Potencia nominal. C: Conductividad del conductor.

    S: Seccin del conductor. U: Tensin nominal.

    En sistemas de Corriente Continua (CC) se empleara:

    SILIRcdt /)2( == (5)

    Donde:

    cdt: Cada de Tensin. L: Longitud de la lnea o tramo. : Resistividad del conductor (0,0172x10-3 /mm). S: Seccin del conductor. R: Resistencia del conductor.

    I: Intensidad del circuito.

    6.2.1. CALCULO DE LA SECCION DE CONEXIN ENTRE PANELESDE UNA SERIE.

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    30/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    La cada de tensin aplicando la ecuacin correspondiente, ser lasiguiente:

    cdt% = 100 x (0,6/413) = 0,15% < 1%

    (413 es 41,3 tensin del panel x 10 paneles)

    6.2.2. CALCULO DE LA SECCION QUE IRA DE LOS PANELESFOTOVOLTAICOS HASTA LOS FUSIBLES.

    Cada seguidor dispone de 3 campos iguales e independientes hasta losseccionadores de continua antes de la entrada a los convertidores. La conexinse realizara con conductores de cobre con aislamiento de polietileno reticulado

    para 1.000 v en servicio son designacin RV 0,6 / 1 kV de Cu de 1x10 mm2

    segn UNE 21123.

    vSILIRcdt 49,110/)1,5100172,0000.852(/)2( 3 ====

    La cada de tensin aplicando la ecuacin correspondiente:

    cdt% = 100 x (1,49/413) = 0,36% < 1%

    6.2.3. CALCULO DE LA SECCION QUE IRA DE LOS FUSIBLES HASTAEL CONVERTIDOR.

    Cada seguidor dispone de 3 campos iguales e independientes hasta losseccionadores. En estos se lleva a cabo la unin de los 3 campos a uno, de talforma que la alimentacin hasta la entrada del convertidor se realizara con

    conductores de cobre con aislamiento de polietileno reticulado para 1.000 v enservicio con designacin RV 0,6 / 1 kV de Cu de 1x16 mm2 segn UNE 21123.

    vSILIRcdt 98,016/)3,15100172,0000.302(/)2( 3 ====

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    31/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    6.2.4. CALCULO DE LA SECCION DEL CONDUCTOR DE LA LINEAQUE IRA DEL CONVERTIDOR HASTA EL CUADRO DE

    PROTECCIONES Y REUNION DE FASES.

    Los cables que transcurren desde la salida de los convertidores hasta lareunin para la formacin del sistema trifsico en la caseta, sern de dobleaislamiento (0,6 / 1 kV) no propagador de incendio y con baja emisin dehumos de una seccin de 1x6 mm2.

    vSILIRcdt 49,16/)26100172,0000.102(/)2( 3 ====

    La cada de tensin aplicando la ecuacin correspondiente:

    cdt% = 100 x (1,49/230) = 0,647% < 1%

    La canalizacin estar formada por tubo rflex, y cada derivacin acada inversor estar formada por un tramo de canalizacin tipo UNEX 73-60/90.

    Para obtener el sistema trifsico a la salida de la instalacin seconectaran 6 inversores a cada fase diferente y se dispondr un neutro comn.

    6.2.5. CALCULO DE LA SECCION DEL CONDUCTOR DE LA LINEAENTRE REUNION DE FASES Y PUNTO DE INTERCONEXION.

    La acometida desde la salida del punto de reunin de los inversores porfase, hasta el punto de interconexin, estar formada por un cable de dobleaislamiento (0,6 / 1 kV) no propagador de incendio y con baja emisin de

    humos, de una seccin de 4x240 mm2

    de Cu, o en su defecto por 4 conductoresunipolares de doble aislamiento de 240 mm2.

    AI 41,15013400

    000.99=

    =

    D d l l f l d l R d

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    32/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    La canalizacin transcurrir en una longitud de 260 metros desde lasreuniones en la caseta por una zanja de 1 metro de profundidad, hasta el

    armario general de protecciones y medida. De all y por medio de unaconversin, conectara al embarrado del transformador de la compaa elctrica.

    6.2.6. CALCULO DE LA SECCION DEL CONDUCTOR DE LA LINEA DEALIMENTACION DE LOS CONSUMOS DE LA CASETA.

    Para alimentar pequeos consumos que habr en la instalacin

    (ordenador, luces, seguidores, alarma, etc.), se pondr una acometida desde elpunto de reunin de fases. Esta canalizacin estar formada por un cablemulticonductor 0,6 / 1 kV RZ1-K(AS) de 3x6 mm2, en el interior del tuboREFLEX, cuyo dimetro interior no ser inferior a 25 mm. Esta acometida iraa alimentar a un pequeo cuadro de distribucin, formado por un IGA y ICP de15 A, un diferencial de 40 A 30 mA de sensibilidad y 3 magneto-trmicos de

    10 A.

    6.2.7. CALCULO DE LA SECCION DEL CONDUCTOR DE LA LINEAQUE ALIMENTA CADA SEGUIDOR.

    Los cables que transcurren desde la salida de la caseta hasta cadaseguidor se encargan de transferir la energa necesaria para el funcionamiento

    de los seguidores.

    Los conductores sern de doble aislamiento (0,6 / 1 kV) no propagadorde incendio y con baja emisin de humos, de una seccin de 2,5 mm 2 de Cu.

    vSILIRcdt 62,410/)8,4100172,0000.2802(/)2( 3 ====

    La cada de tensin aplicando la ecuacin correspondiente:

    cdt% = 100 x (4,62/230) = 2,01 % < 3%

    Di d l t l f t lt i t d l R d

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    33/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    Para el clculo es necesario determinar la latitud de la localizacin de laplanta y saber que el da con la mayor sombra en todo el ao es el 21 de diciembre.

    Con los siguientes datos se puede proceder, a partir de unas ecuaciones, al

    clculo de la declinacin y con ello sabremos donde se proyectaran las sombras ydonde deberemos montar los seguidores para que estas no afecten al rendimiento delos paneles.

    N = 355 (esto equivale al dia 21 de diciembre).Latitud = 41,367

    Con los datos obtenidos tenemos la inclinacin del sol que va perpendicular

    al panel solar y a partir de aqu podemos averiguar el ngulo que forman el panelcon el suelo y la altura del panel con dicho ngulo, con lo que concluimos que nosquedara una cosa similar al esquema siguiente.

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    34/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    Con este resultado obtenemos la distancia de la base del triangulo que formael panel con el suelo, por lo que como el sol incide de forma perpendicular al panel,

    esa distancia ser igual para el triangulo que formara la sombra. Vamos a doblaresta distancia (2,65 metros) ya que estamos determinando la distancia entreseguidores y le aadiremos un poco mas ya que disponemos de terreno suficiente y

    podemos dejar un margen por si acaso.

    Distancia entre seguidores.

    Como indica el dibujo la distancia entre seguidores es de 5,30 metros

    mnimo pero lo vamos a dejar en 6,25 metro entre cada seguidor.

    6.4. CALCULO DE RESISTENCIA DE ESFUERZOS SOBREELEMENTOS.

    El objetivo de este clculo es demostrar que los elementos estructurales que

    se han elegido para alojar de forma correcta los elementos restantes necesarios parael funcionamiento del diseo, tienen la resistencia necesaria para aguantar losdiversos esfuerzos que se pueden aplicar sobre ella.

    Este apartado viene dividido en 2 partes:

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    35/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    6.4.1.1. Acciones del viento.

    Para una altura inferior a 10 metros y hasta 90 km/h de velocidad comoaccin expuesta, se considera una pression dinmica de w = 50 kg/m2. Para una superficie de 40 m2, pero con un angulo de giro y de

    inclinacin de 45, cos = 0,7.

    Como se considera que a 20 km/h de velocidad del viento, el seguidorse pone automticamente plano: coef. = 0,6.

    La presin total ser:Fx = S Ps (6)

    S = 40 m2

    Ps = 50 0,7 0,6 = 21Fx = 40 21 = 840 kp.

    Esquema de esfuerzos por accin del viento.

    6.4.1.2. Perfil resistente.

    Se establece un perfil circular de acero A42b de 24 cm de dimetrocon 8 mm de espesor.

    Se tiene que cumplir:

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    36/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    6.4.1.3. Momento flector en la base.

    Esquema del momento flector en la base.

    6.4.1.4. Esfuerzo axil.

    El perfil con una carga axil de 2000 kg. No tiene problemas alvinculamiento, adems ira empotrado con rigitizadores de 15x12, con 10 mmde espesor a la pletina de cimientos.

    6.4.2. CALCULO DE CIMIENTOS.

    Para el clculo de cimientos se tiene que cumplir el equilibrio, es decir,la comprobacin a vuelco.

    El peso de 2000 kg no es un componente predominante a lacomprobacin o equilibrio a causa del viento.

    Para que el funcionamiento de la estructura sea correcto, se tiene quecumplir:

    cm

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    37/212

    p f

    6.4.2.1. Calculo para una zapata de 2,2 x 2,2 x 0,7.

    N = 2000 kp

    P = 2,2 x 2,2 x 2500 = 8570 kp

    a = 2,2 metros

    V = 840 kp

    Lh = 0,7 metros

    Se cumple por lo que la zapata estara bien, perosobredimensionada.

    6.4.2.2. Calculo para una zapata de 1,8 x 1,8 x 0,6.

    N = 2000 kp

    P = 1,8 x 1,8 x 2500 = 4860 kp

    a = 1,8 metros

    V = 840 kp

    Lh = 0,6 metros

    Se cumple por lo que la zapata estara biendimensionada.

    Este dimensionamiento es mejor ya que en el anterior caso estdemasiado sobredimensionado y eso nos provocara un incremento en el

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    38/212

    7. PREVISION DE PRODUCCION.

    De acuerdo con el estudio realizado que se adjunta en los anexos, losprincipales resultados del balance energtico que se prevn en la instalacin son lossiguientes:

    CONCEPTO MAGNITUD

    Ep = Produccin fotovoltaica anual neta 203.417,83 kWh/mesPR (perdidas generales del sistema) 20%

    En los anexos se muestra detalladamente la justificacin de la produccinanual neta.

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    39/212

    8. JUSTIFICACION DEL CUMPLIMIENTO DE LAS ESPECIFICACIONESDE INSTALACIONES FOTOVOLTAICAS CONECTADAS A LA RED.

    8.1. CONDICIONES TECNICAS DE CARCTER GENERAL (Art. 8).

    Al presente caso es aplicable el RD 1663/2000 de 29 de Septiembre, ylas condiciones tcnicas que en este se especifica, ya que se trata de unainstalacin fotovoltaica conectada a la red elctrica de potencia nominal nosuperior a 100 kW.

    Todos los equipos de medida y proteccin, asociados al punto deinterconexin, se ubican en armarios independientes dentro del mismo recintodedicado a la centralizacin de contadores o de libre acceso las 24 horas delda, los 365 das del ao.

    El buen comportamiento de los inversores a instalar, junto con lasprotecciones de la interconexin, garantizan en condiciones de funcionamientonormal, la ausencia de averas en la red, de alteraciones en la misma o de ladisminucin de la seguridad.

    Las protecciones de los inversores garantizan la desconexin total de lainstalacin en caso de corte del suministro elctrico.

    No existir en ningn caso funcionamiento en isla, ni elementos degeneracin, acumulacin o consumo entre equipos de medida y el sistemagenerador.

    8.2. CONDICIONES ESPECFICAS DE INTERCONEXIONESESPECFICAS DE INTERCONEXION (Art. 9).

    Potencia nominal de la instalacin fotovoltaica < 100 kVA en BT Potencia nominal de la instalacin fotovoltaica conectada a la lnea de

    Baja Tensin / Trafo < capacidad del Transporte / Transformacin.

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    40/212

    Los inversores que se instalaran tienen un factor de potencia cercano ala unidad. Este valor se puede ver ligeramente modificado en momentos de

    baja insolacin, pero nunca con una variacin superior al 3%. De esta forma sepuede afirmar que la central estar trabajando la mayor parte del tiempo confactores de potencia superiores al 0,97.

    8.3. MEDIDAS DE ENERGIA Y FACTURACION (Art. 10).

    Consumos en circuitos independientes y medidas independientes.

    Medida con dos contadores o uno bidireccional, Clase II mnimo,Requisitos de Compaa Elctrica.

    Precintos en contadores por Compaa Elctrica. La In de la instalacin deber estar entre el 50% 1 prec e Imax de

    precisin del equipo de medida. Si se elige el modo de facturacin de precio final horario medio del

    mercado, se aplicara el reglamento de puntos de medida de losconsumos y trnsitos de energa elctrica.

    Como sistema de medida se instalara un contador trifsico bidireccionalde cuatro cuadrantes, Clase II, de tipo electrnico y lectura directa. El contadorest homologado por la compaa y permite la lectura in situ de la energa

    producida, la consumida y la reactiva en ambos sentidos. El contador dispone

    del correspondiente certificado de conformidad de las normas UNE-EN-60687y UNE-EN-61268 para el de reactiva.

    8.4. PROTECCIONES (Art. 11, 12 y 13).

    8.4.1. PROTECCIONES EN LOS INVERSORES (Art. 11).

    Las protecciones individuales de cada inversor, controladas por supropio software y accionadas sobre rels internos, garantizan la proteccin dela planta frente a fallos o valores anormales en la red elctrica. Estas

    protecciones tambin incluyen aviso por fallo de aislamiento en el circuito de

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    41/212

    8.4.2. ARMARIO DE INTERCONEXION (Art. 11).

    En el armario de interconexin se instalara un ICP tarado a una

    potencia mxima de 1,2 veces la potencia nominal de la central y con un poderde corte igual o superior al estipulado por la empresa suministradora en dicho

    punto, acompaado por un interruptor diferencial con una sensibilidad de 30mA.

    8.4.3. CONDICIONES DE LA PUESTA A TIERRA (Art. 12).

    La puesta a tierra de la instalacin fotovoltaica se realizara sobre una redde tierra e independiente del sistema de tierras de la compaadistribuidora. De este modo no ser posible en ningn caso transmitirdefectos a la misma.

    Todas las masas de la instalacin estarn conectadas a una tierraindependiente de la puesta a tierra de Servicio (Neutro) de la empresa

    distribuidora, y a las masas del resto del suministro. nica toma de tierra conectada directamente a la barra principal de

    tierras:

    Estructura soporte del generador. Borne de puesta a tierra del inversor.

    Cuadros metlicos.

    8.4.4. SEPARACION DE CIRCUITOS.

    El aislamiento galvnico entre el generador fotovoltaico y la red dedistribucin est asegurado a travs de los inversores, los cuales disponen deun transformador Clase II que cumple con la normativa EN 60742.

    8.4.5. ARMONICOS Y COMPATIBILIDAD ELECTROMAGNETICA (Art.13).

    L i i l i i l l d i i f i l

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    42/212

    Emisin de interferencias:

    CENELEC EN 50081-1. CENELEC EN 55014. CENELEC EN 55022.

    Inmunidad a interferencias:

    CENELEC EN 50082-1. CENELEC EN 61000-4-2. CENELEC EN 61000-4-3. CENELEC EN 61000-4-4. CENELEC EN 61000-4-5. CENELEC EN 61000-4-6. Directiva 89/336/ECC.

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    43/212

    9. PROCEMIENTO DE MONTAJE.

    9.1. APROVISIONAMIENTO, TRANSPORTE, RECEPCION YALMACIENAMIENTO DEL MATERIAL.

    Un primer paso para el montaje de la central es el acopio de los materiales yequipos necesarios para la instalacin. Este es un punto muy importante si se quieretener xito en el logro de las estimaciones de montaje de la misma.

    Para la recepcin los materiales se debern tener un local relativamenteamplio para dar cabida a todo aquel material que no se pueda quedar a laintemperie, como son los equipos electrnicos. Se estima que hace falta un localcon una superficie libre de unos 60 m2. El material, como son los mdulos y lasestructuras metlicas se pueden almacenar en la intemperie, siempre que no exista

    peligro de robo. Todo lo que sea pequeo material como tornillera, cables,accesorios, etc., se aprovisionara por parte del instalador al inicio de la obra.Tambin es importante hacer un buen control de la llegada de este material paracomprobar que el material ha llegado completo y en correcto estado. Habr queevitar el mximo nmero de improvistos.

    9.2. MONTAJE DEL CAMPO SOLAR.

    Para el montaje del campo solar har falta un mnimo de 2 personas. Elcampo se montara en estructuras montadas sobre el terreno. El peso de cada una deellas es de unos 40 Kg, por lo que el levantamiento y fijacin se advierte como unatarea para realizarla con al menos 2 personas, y la utilizacin de un camin gra.

    Una vez montado el campo solar se proceder a la conexin elctrica de losmdulos, as como la puesta a tierra de los mismos y de la estructura. Los mdulos

    se suministran con cable tipo multicontacto preparado para la conexin serie. Estastareas se recomienda dejarlas a cargo de una persona.

    Por ltimo se montara la acometida elctrica desde el campo solar hasta la

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    44/212

    Se proceder primeramente al montaje en los armarios. Estas estructuras semontaran a una altura tal que la pantalla de los equipos quede a una altura tpica de

    los ojos de una persona en pie. Posteriormente se proceder a colgar y fijar(mediante los tornillos previstos) los equipos. En este caso una sola persona puedeser capaza de montar los equipos.

    La interconexin de los equipos y de estos con las acometidas la puederealizar perfectamente una nica persona con la ayuda de las herramientashabituales de electricista.

    9.4. INSTALACION DEL RESTO DE CANALIZACIONESELECTRICAS.

    La instalacin de las canalizaciones elctricas seguirn las prescripcionesdel RBT. Para la instalacin de las canalizaciones elctricas se deber disponer, almenos de dos personas, siendo necesario nicamente aquellas herramientas y/outillajes habituales de electricista.

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    45/212

    10. RECOMENDACIONES EN MATERIA DE MANTENIMIENTO.

    El mantenimiento de los sistemas fotovoltaicos conectados a la red es mnimo,y normalmente de carcter preventivo. Se considera recomendable realizar revisiones

    peridicas de las instalaciones para asegurar que todos los componentes funcionencorrectamente.

    En cualquier caso, para el mantenimiento de la planta fotovoltaica se propone al

    menos una visita anual, de la cual se emitir un informe tcnico. Por otro lado en lainstalacin deber existir un Libro de Mantenimiento que contendr el registro de lasoperaciones realizadas y las incidencias producidas.

    El mantenimiento central ser entonces:

    Correctivo: reparar los equipos para que vuelvan a funcionar bajo lascondiciones de servicio.

    Preventivo: realizar operaciones previas necesarias para que el equipo semantenga en condiciones de operacin el mximo tiempo posible.

    Las instalaciones fotovoltaicas tienen dos partes claramente diferenciadas:

    EL conjunto de los paneles e inversores, que transforman la radiacinsolar en energa elctrica, constituyendo en definitiva una planta de

    potencia de generacin elctrica. El conjunto de equipos de la interconexin y proteccin, que permiten

    que la energa alterna tenga las caractersticas adecuadas segn lasnormativas vigentes, y la proteccin de las personas y las instalaciones.

    El mantenimiento de los equipos electrnicos viene especificado por elfabricante.

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    46/212

    Las operaciones de mantenimiento pueden ser de dos tipos muydiferenciadas, por un lado, tenemos la revisin del estado de

    operatividad de los equipos, conexiones y cableado, incluyendo aspectosmecnicos, elctricos y de limpieza; y por otro lado, el control ycalibracin de los inversores.

    Los procedimientos de mantenimiento y la frecuencia de estos sernreflejados en el libro de mantenimiento de la instalacin.

    Los paneles fotovoltaicos requieren muy poco mantenimiento, por su propia

    configuracin, carente de partes mviles y con el circuito interior de las clulas y lassoldaduras de conexin muy protegidas del ambiente exterior por capas de materialprotector. El mantenimiento abarca los siguientes procesos:

    Limpieza peridica de los paneles. La suciedad acumulada sobre lacubierta transparente del panel reduce el rendimiento del mismo y puede

    producir efectos de inversin similares a los producidos por las sombras.El problema puede llegar a ser serio en el caso de los residuosindustriales y los procedentes de las aves. La intensidad del efectodepende de la opacidad del residuo. Las capas de polvo que reducen laintensidad del sol de forma uniforma no son peligrosas y la reduccin dela potencia no suele ser significativa. La periodicidad del proceso delimpieza depende lgicamente del proceso de ensuciamiento. En el caso

    de los depsitos procedentes de las aves conviene evitarlos instalandopequeas antenas elsticas en la parte alta del panel que impidan queestas se posen.

    La accin de la lluvia puede en muchos casos reducir al mnimo oeliminar por completo la necesidad de la limpieza de los paneles.

    La operacin de limpieza debe ser realizada por el personal encargadodel mantenimiento de la instalacin, y consiste bsicamente en el lavadode los paneles con agua y algn detergente no abrasivo, procurandoevitar que el agua no se acumule sobre el panel.

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    47/212

    Oxidaciones de los circuitos y soldaduras de las clulasfotovoltaicas. Normalmente son debidas a la entrada de humedaden el panel por fallo o rotura de las capas de encapsulado.

    El adecuado estado de la estructura portante frente a la corrosin. La no existencia de sombras con afeccin al campo fotovoltaico,

    producidas por el crecimiento de la vegetacin en losalrededores.

    Control del estado de las conexiones elctricas y del cableado. Se

    proceder a efectuar las siguientes operaciones:

    Comprobacin del apriete y estado de los terminales de loscables de conexionado de los paneles.

    Comprobacin de la estanqueidad de la caja de terminales o delestado de los capuchones de proteccin de los terminales. En elcaso de observarse fallos de estanqueidad, se proceder a lasustitucin de los elementos afectados y a la limpieza de losterminales. Es importante cuidar el sellado de la caja determinales, utilizando juntas nuevas o un sellado de silicona.

    El mantenimiento del sistema de regulacin y control difiereespecialmente de las operaciones normales en equipos electrnicos. Las

    averas son poco frecuentes y la simplicidad de los equipos reduce elmantenimiento a las siguientes operaciones:

    Observacin visual del estado y funcionamiento del equipo. Laobservacin visual permite detectar su mal funcionamiento, yaque ste se traduce en un comportamiento muy anormal:frecuentes actuaciones del equipo, avisadores, luces, etc. En la

    inspeccin se debe comprobar tambin las posibles corrosiones yaprietes de bornes.

    Comprobacin del conexionado y cableado de los equipos. Seproceder de forma similar que en los paneles, revisando todas

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    48/212

    Estas variaciones de la resistencia condicionan el control de lainstalacin para asegurar que el sistema de proteccin permanezcadentro de los lmites de la seguridad.

    Este programa de mantenimiento se basa en:

    Revisiones generales peridicas para poner de manifest losposibles defectos que existan en la instalacin.

    Eliminacin de los posibles defectos que aparezcan.

    Se proponen revisiones generales anuales, preferiblemente a realizardurante la poca del ao ms seca y consiste en realizar las siguientesmedidas:

    Comprobacin visual del generador fotovoltaico: deteccin demdulos daados, acumulacin de suciedad, etc.

    Comprobacin de las caractersticas elctricas del generadorfotovoltaico (V0c, Isc, Vmax, e mximo en operacin).

    Comprobacin de los ajustes en las conexiones, del estado delcableado, cajas de conexiones y de proteccin.

    Comprobacin de las caractersticas elctricas del inversor (Vm,Un, Iout, Vred, Rendimiento, fred).

    Comprobacin de las protecciones de la instalacin (fallo deaislamiento), as como de sus periodos de actuacin.

    Pruebas de arranque y parada en distintos instantes defuncionamiento.

    Comprobacin de la potencia instalada e inyectada a la red. Comprobacin del sistema de monitorizacin. Medir la resistencia a tierra, realizndose en el punto de puesta a

    tierra. Medir la resistencia de cada electrodo, desconectndolo

    previamente de la lnea de enlace a tierra. Medir desde todas las carcasas metlicas la resistencia total que

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    49/212

    11. CONDICIONES TECNICAS PARA LA INTERCONEXION DEINSTALACIONES FOTOVOLTAICAS DE BT A LA RED DE BT DEFECSA ENDESA.

    11.1. OBJETO.

    Establecer las condiciones tcnicas i de seguridad para la interconexin delas Instalaciones Fotovoltaicas de Produccin en Rgimen Especial (P.R.E.), con lared de BT de FECSA ENDESA, segn lo que se dispone en el RD 1663/200 de 29

    de Septiembre, sobre conexin de instalaciones fotovoltaicas a la red de bajatensin.

    11.2. CRITERIOS GENERALES.

    Las instalaciones fotovoltaicas debern de cumplir las disposicionestcnicas y legales vigentes emitidas por las Administraciones Publicas competentes.

    Si se produce cualquier modificacin en las condiciones de explotacin enel punto de conexin, FECSA ENDESA y el Promotor de la instalacinfotovoltaica acordaran las medidas necesarias para adaptarse a la nueva situacin.

    El punto de conexin, segn el RD 1663/2000 debe ser un punto de la redde la empresa distribuidora o la acometida del usuario.

    En el supuesto de que por potencia de evacuacin y caractersticas de lamisma sea posible conectar la instalacin fotovoltaica en la red privada del cliente,no ser necesario realizar trabajos de extensin de la red de distribucin y el puntode conexin a la red de BT podr ser a las barras del cuadro de concentracin decontadores o a la lnea general de alimentacin (con caja de derivacinreglamentaria y de acuerdo con el Reglamento Electrotcnico de Baja Tensin). En

    estos casos ser necesaria la firma de uno que asume la responsabilidad por daos al mismo o a terceros, por parte del propietario de la instalacin y en los casos dered comunitaria, tambin el permiso de la comunidad para la conexin de lainstalacin a su red privada.

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    50/212

    FECSA ENDESA podr revisar peridicamente, y siempre que haya habidouna avera o perturbacin grave, la regulacin y estado funcional de los sistemas de

    proteccin, control, medida y conexin de la instalacin fotovoltaica conectada a sured.

    Todos los equipos de medida, proteccin y control, asociados al punto deconexin, se ubicaran en armario independientes, segn la normativa de nuevasacometidas y lo que se establece en la Gua Vademcum dinstallacions denlla.

    Estos equipos sern de libre acceso las 24 horas del da, 365 das al ao.

    11.3. ESQUEMA UNIFILAR.

    En la figura 1 se detalla un esquema unifilar tipo en el que se harepresentado bsicamente los principales elementos que afecten a la interconexinde una instalacin fotovoltaica con protecciones y aislamiento galvnicosegregados de los onduladores con la red.

    La figura 2 detalla un esquema unifilar tipo, de los principales elementosque afecten a la interconexin con la red, de una instalacin fotovoltaica con

    protecciones y aislamiento galvnico integrados en los propios onduladores.

    Este esquema unifilar es de carcter general. Las necesidades de cada

    instalacin, pueden requerir variaciones que, en cualquier caso, debern de serobjeto de estudio conjunto entre el Promotor de la instalacin y FECSA ENDESA,previa aprobacin de esta ltima.

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    SQ A A A A A CO O A S A AC O

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    51/212

    ESQUEMA UNIFILAR PARA LA CONEXION DE UNA INSTALACIONFOTOVOLTAICA CON PROTECCIONSE Y AISLAMIENTOINDEPENDIENTES.

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    ESQUEMA UNIFILAR PARA LA CONEXIN DE UNA INSTALACIN

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    52/212

    ESQUEMA UNIFILAR PARA LA CONEXIN DE UNA INSTALACINFOTOVOLTAICA CON PROTECCIONES Y ASLAMIENTO INTEGRADOS.

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    11 4 CRITERIOS TECNICOS PARA LA SELECCION DEL PUNTO DE

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    53/212

    11.4.CRITERIOS TECNICOS PARA LA SELECCION DEL PUNTO DECONEXION.

    11.4.1. CRITERIO GENERAL.

    Para determinar el Punto de Conexin se deber tener en cuenta lassiguientes condiciones:

    Las instalaciones fotovoltaicas debern de conectarse directamente a

    la red de distribucin de FECSA ENDESA en el denominado puntode conexin que ser determinado por un tcnico de FECSAENDESA, procurando que sea el ms cercano al lugar de ubicacinde la instalacin y cumpliendo todo lo relacionado con el reglamentode acometidas elctricas y la Guia Vademcum dintallacionsdEnlla (ver apartado 2).

    La suma de las potencias de las instalaciones de Rgimen Especialconectadas a una lnea no podr superar el 50% de la capacidad de lainstalacin. Si el punto de conexin esta en un centro detransformacin, la suma de potencias conectadas a este centro no

    podr superar la mitad de la capacidad de transformacin, segn elRD 1663/2000 articulo 9.

    La conexin de la instalacin fotovoltaica no afectara alfuncionamiento normal de la red ni a la cualidad del suministro delos clientes conectados a esta. Tampoco producir cambios en lafilosofa de explotacin, proteccin y desarrollo de esta.

    11.4.2. POTENCIAS MXIMAS.

    A continuacin se indican las potencias mximas que se puedenconectar en los diferentes niveles de tensin habitualmente usados.

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    11 4 3 LIMITACIONES A LAS VARIACIONES DE TENSIN

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    54/212

    11.4.3. LIMITACIONES A LAS VARIACIONES DE TENSIN.

    No se admitir la instalacin de un nmero de instalacionesfotovoltaicas con una potencia total superior al 10 % de la potencia decortocircuito en el punto de conexin.

    Tampoco se admitirn conexiones de instalaciones fotovoltaicas que, ensu conjunto, produzcan cadas de tensin provocadas por la conexindesconexin superior al 5%, segn el RD 1663/2000 articulo 9.

    11.5. PROTECCIONES.

    Las protecciones que aqu se describen, se refieren, principalmente, a lasque desconectan las instalaciones fotovoltaicas de la red.

    11.5.1. PRINCIPIOS BSICOS DE ACTUACIN DE LAS

    PROTECCIONES.

    Estas protecciones deben limitar las interferencias sobra la red y sobrelos otros clientes en el caso de defecto, tanto en las instalaciones fotovoltaicascomo en la propia red.

    Defectos internos de las instalaciones fotovoltaicas: En caso dedefecto interno en la instalacin fotovoltaica, la proteccin debe desepararla automticamente de la red.

    Defectos en la red (externos a las instalaciones fotovoltaicas): Eneste caso debe ser:

    Evitar que la instalacin fotovoltaica siga alimentando undefecto o manteniendo en tensin una parte de la red en defecto(para la seguridad de personas o instalaciones).

    Impedir la alimentacin a otros clientes a una tensin o

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    WZKd/KE^ E^Z/^

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    55/212

    WZKd/KE^E^Z/^

    Para garantizar el buen funcionamiento de las instalacionesfotovoltaicas conectadas a la red de FECSA ENDESA y garantizar tambin lascondiciones de seguridad de las personas e instalaciones, se deber de disponerde las siguientes protecciones:

    D

    W

    W

    W ,

    h

    Estas protecciones son la mnimas e imprescindibles para poderconectar la instalacin fotovoltaica a la red de FECSA ENDESA. No obstante,la Propiedad o empresa explotadora de la instalacin podr montar ademsaquellas protecciones que crea necesarias para el buen funcionamiento de lainstalacin fotovoltaica.

    11.5.3. CARACTERSTICAS TCNICAS Y AJUSTES DE LOS RELS DE

    PROTECCIN DE LA INTERCONEXIN.

    Rels 27 (Funcin de mnima tensin).

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    Rels 59 (Funcin de mxima tensin)

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    56/212

    Rels 59 (Funcin de mxima tensin).

    Tres rels de mxima tensin conectados entre fases (un rel eninstalaciones monofsicas), para detectar el funcionamiento en redseparada y provocar la desconexin. El rel dispondr de desconexintemporizada en tiempo fijo regulable entre 0,1 y 1 segundo. Ajustable a1,1 por unidad de la tensin medida entre fases y temporizado de 0,5segundos.

    Rels 81m y 81M (Funcin de mnima y mxima frecuencia).

    Rels de mnima y mxima frecuencia (dos rels diferentes o unocombinado) para detectar funcionamiento en red aislada y provocardesconexin instantnea. El rel dispondr de desconexin temporizadaen tiempo fijo regulable entre 0,1 y 1 segundo. Ajuste mximo a 51 Hz y

    temporizacin de 1 segundo y ajuste mnimo a 49 Hz y temporizacinde 1 segundo.

    Rel directo de sobreintensidad magnetotermico

    La instalacin ira provista de rels directos de sobreintensidadmagnetotermica, para detectar faltas y provocar desconexin de la

    instalacin, regulados a un valor prximo al 130% de la potencianominal de generacin. En caso de las protecciones de mxima ymnima tensin y mxima y mnima frecuencia estn integrados en elondulador, debern disponer de un certificado del fabricante quegarantice su buen funcionamiento y regulacin.

    11.5.4. OTROS REQUISITOS.

    Harmnicos: FECSA ENDESA debe de suministrar a sus clientesuna tensin sinusoidal de 50 Hz de frecuencia. Motivado,

    i i l t l i d li l l f d d

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    Los harmnicos que pueda producir el inversor estarn dentro de los

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    57/212

    q p plmites establecidos en la Gua sobre la Cualidad de la Onda de lasRedes Elctricas de UNESA de acuerdo con la norma CEI 1000-3-2.

    Niveles de compatibilidad electromagntica (CEM) y lmites deemisin: En la tabla 1 se indica los valores de los niveles decompatibilidad electromagntica (CEM) y las tasas de las tensionesharmnicas en redes de baja tensin nominal.En la tabla 2 se fijan los lmites de emisin de harmnicos de las

    instalaciones fotovoltaicas que generan harmnicos. Los nombradoslmites de emisin son inferiores a los niveles de compatibilidadelectromagntica (CEM) para tener en cuenta las perturbaciones que

    provienen tanto de los receptores conectados en esta misma redcomo de otros niveles de tensin.

    Niveles de compatibilidad electromagntica (CEM).

    Tabla 1

    Nivel de compatibilidad para las tasas de los harmnicos de tensin

    Harmnicos impares

    no mltiples de 3

    Harmnicos impares

    mltiples de 3

    Harmnicos

    pares

    Orden n Tasa Harmnicos%

    Orden n Tasa Harmnicos%

    Orden n Tasa Harmnicos%

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    Tabla 2

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    58/212

    Lmites de emisin para las tasas de los harmnicos de tensin

    Harmnicos impares

    no mltiples de 3

    Harmnicos impares

    mltiples de 3

    Harmnicos

    pares

    Orden n Tasa Harmnicos%

    Orden n Tasa Harmnicos%

    Orden n Tasa Harmnicos%

    5 5 3 4 2 1.67 4 9 1.2 4 111 3 15 0.3 6 0.513 2.5 21 0.2 8 0.417 1.6 > 21 0.2 10 0.419 1.2 12 0.223 1.2 > 12 0.225 1.2

    > 25 0.2 + 0.5*25/n

    TASA DE DISTORSIN HARMNICA TOTAL ADMISSIBLE: 6.5 %

    Lmites de emisin para las tasas de los harmnicos de tensin:Antes de la puesta en servicio de la instalacin fotovoltaica, FECSAENDESA podr realizar un anlisis de la cualidad de la onda en el

    punto de conexin, para comprobar que se respetan lascaractersticas de tensin reglamentarias (fundamentalmente en losaspectos de oscilacin de tensin y THD), y con la finalidad deasegurar que la nueva instalacin conectada no afecta al resto de losclientes de la compaa distribuidora por encima de los lmitesestablecidos.

    Con el fin de realizar pruebas y un eventual registro de la onda en elpunto de conexin, FECSA ENDESA podr instalar, siempre que losolicite, un analizador de red. En caso de incumplimiento de loslmites establecidos anteriormente, se deber de desconectar lainstalacin fotovoltaica para realizar las modificaciones oportunas a

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    La instalacin deber de disponer de una separacin galvnica entre

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    59/212

    la red de distribucin de baja tensin y la planta fotovoltaica, biensiendo por medio de un transformador de aislamiento o cualquierotro medio homologado sobre la base del desarrollo tecnolgico. Larigidez dielctrica de la separacin galvnica deber de ser comomnimo de 2.500 voltios.

    Condiciones tcnicas generales: La instalacin fotovoltaica deberdisponer de los correspondientes Certificados de marcado CE de

    todos los equipos, que garantizan el cumplimiento de la DirectivaEuropea de Compatibilidad electromagntica (DC 89/336/CEE), decumplimiento de la Directiva Europea de Baja Tensin (DC73/23/CEE) y de cumplimiento del Reglamento de Baja Tensin yde Verificaciones Elctricas vigentes.

    11.6. ENCLAVAMIENTOS.

    Con la finalidad de garantizar la seguridad de persones y equipos, debenpreverse los enclavamientos oportunos que eviten los errores de operacin.

    11.6.1. ENCLAVAMIENTO DE ENERGIZACIN DE LNEA.

    Tiene por objeto evitar que la instalacin fotovoltaica energice la lneapudiendo provocar un accidente a las instalaciones de la empresa distribuidorao a los clientes conectados a esta. Por eso se enclavar el cierre del interruptorde interconexin hasta que los rels 27, 59 y 81 hayan detectado lascondiciones de normalidad de la tensin y la frecuencia durante 3 minutosconsecutivos.

    11.7. MEDIDA.

    Los siguientes esquemas para la instalacin del equipo de medida sonorientativos, y deben de adaptarse a las necesidades de cada instalacin enconcreto

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    60/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    61/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    11.7.1. PUNTO DE MEDIDA.

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    62/212

    El equipo de medida estar situada lo ms prximo posible al punto de

    entrega de energa para su distribucin, generalmente en el mismo recinto decentralizacin de contadores, si se diera el caso, y de libre acceso al personal dela empresa distribuidora las 24 horas del da, 365 das al ao.

    En caso de linio BT dedicada des del centro de transformacin seprocurara que la medida este al lado del centro de transformacin. Si no fuera

    posible, se situara en el local del cliente y se contabilizarn las perdidas en elcable de BT, haciendo constar en el contrato de compra venda el porcentaje deincremento de facturacin que representa.

    En caso que el punto de conexin se defina en MT, la medida se hartambin en baja tensin, situando los contadores en el punto ms prximo

    posible del centro de transformacin y se contabilizaran las perdidas en el

    transformador, haciendo constar en el contrato de compra venda el porcentajede incremento de facturacin que representa.

    11.7.2. CARACTERSTICAS DE LOS EQUIPOS DE MEDIDA.

    Los contadores a instalar debern de disponer de la correspondienteautorizacin de modelo otorgado por el Centro Espaol de Meteorologa, por laComunidad Autnoma o por el organismo oficial competente; y debern dedisponer de la verificacin oficial en origen (dispondr del Certificado deconformidad UNE-EN60617 (Activa) y UNE-EN61268 (Reactiva). Adems,deber de estar homologado para su utilizacin en el mbito de Endesa paraevitar problemas de explotacin.

    En referencia a la clase de precisin (de contadores y transformadoresde medida), de medidas redundantes o comprobados, comunicaciones, lectura,etc., estarn sujetos a la legislacin vigente (RD 2018/1997, OM del12/04/1999, RD 385/2006 y RD 1433/2002; Reales Decretos en los que se

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    11.7.3. CONTADORES ELECTRNICOS MULTIFUNCIN (DE ENERGAACTIVA Y REACTIVA)

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    63/212

    ACTIVA Y REACTIVA).

    Se usaran contadores estticos multifuncin con registrador de medidasy tarificador incluido en la misma envolvente, para la medida de energa activaen ambos sentidos de circulacin de energa (compra venta) y reactiva en 4cuadrantes con discrimacin horaria de triple tarifa (en el contrato 2 se reflejarala importacin y en el contrato 3 la exportacin).

    Para instalaciones con una potencia superior a 15 kW ser de carcterobligatorio que el contador registre la medida de energa reactiva.

    Para las instalaciones con una intensidad 63 A se utilizarancontadores de medida directa, y medida indirecta para intensidades superiores.

    En BT la clase de precisin ser de clase 1 o superior para el de activa y

    de clase 2 o superior para el de reactiva.

    La facturacin se realizara por diferencia de lecturas (exportacin-importacin).

    11.7.4. LA COLOCACIN DE CONTADORES SER SEGN NTP-IEBT.

    Individual:Un suministro para un nico usuario.

    Concentrada:Depende del caso, edificios de viviendas, edificios comerciales oconcentracin de industrias.

    a) En local.b) En armario.

    En el caso que los contadores estn situados en mdulos de doble

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    11.7.6. EQUIPOS INDIRECTOS.

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    64/212

    En los equipos de medida indirecta, se debern instalar regletas de

    comprobacin con separadores y sealizacin, segn se especifica en lasNormas Tcnicas de FECSA ENDESA.

    Esquema instalacion de las regletas.

    La seccin de los conductores para el cableado de todo el secundario demedida en equipos indirectos, debe de realizarse con hilo de cobre de clase 5segn Norma UNE210022, aislados para una tensin de 450/750 v, de 4 mm2de seccin para las intensidades y de 1,5 mm2 para las tensiones, sealizado,de color azul claro para el neutro y negro, marrn y gris (R,S,T,) para las fases.

    11.7.7. EQUIPOS DIRECTOS.

    Para el cableado de los equipos de medida directa trifsicos, losconductores sern de cobre, aislados y normalmente unipolares con una tensinasignada 450/750 v. Cuando se usen multiconductores, la tensin asignada serde 0,6/1 kV, de 16 mm2 de seccin para las fases y neutro, sealizando decolor azul claro el neutro y negro, marrn y gris (R,S,T) para fases.

    En contadores directos monofsicos el cableado ser con hilo de cobreflexible de 10 o 16 mm2 de seccin tanto para la fase como para el neutro,sealizando de color azul claro el neutro y marrn la fase.

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    Justificante de cumplimiento del procedimiento administrativoaplicable a las instalaciones de energa solar fotovoltaica que otorga

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    65/212

    aplicable a las instalaciones de energa solar fotovoltaica, que otorgala OGU de la Generalitat de Catalunya, este documento incluye:

    a) Otorgacin de la condicin de instalacin acogida alRgimen Especial.

    b) Autorizacin administrativa.c) Autorizacin de Puesta en Servicio.d) Inscripcin en el registro de instalaciones de PRE (RIPRE).

    A la recepcin de este documento, FECSA ENDESA tramitara larealizacin de la primera verificacin de la instalacin, que se realizara en un

    periodo de 10 das, y en caso de ser satisfactoria, el promotor podr conectar lainstalacin fotovoltaica a la red de BT de FECSA ENDESA.

    11.8.2. PRIMERA VERIFICACIN Y PUESTA EN SERVICIO.

    La primera verificacin implica la revisin de:

    Cableado del equipo de medida, del magnetotermico y del reldiferencial.

    Precintado del equipo de medida y toma de las lecturas inciales.

    Una vez se haya realizado la primera verificacin con resultadosatisfactorio, FECSA ENDESA autorizara la interconexin de la plantafotovoltaica a la red elctrica de BT. En el caso de detectarse anomalas, estasdebern de ser modificadas antes de realizar la interconexin.

    La interconexin a la red elctrica de BT, la realizara y se

    responsabilizara el promotor o representante de la planta fotovoltaica.

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

    12. ANEXOS.

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    66/212

    12.1. DATOS DE IRRADIACION SOLAR.

    La informacin que a continuacin se presenta procede del ATLAS DERADIACIO SOLAR A CATALUNYA ED.2000 de la Generalitat de Catalunya.Departamento de Industria, Comercio y Turismo. Institut Catala dEnergia.

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/27/2019 Diseo de una Planta Solar Fotovoltaica

    67/212

    Diseo de una planta solar fotovoltaica conectada a la Red

  • 7/2