Ejemplo Diseño FV_Cabo Verde
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1. INTRODUCCIÓN
En este tema seguiremos los pasos fundamentales para proyectos de microrredes MGShíbridas.
En particular, tomaremos como ejemplo un caso real para ejemplificar la metodología tra-tada en el tema anterior. Así, destacaremos las fases más interesantes, desde un puntode vista técnico, económico y social, teniendo en cuenta los aspectos didácticos.
El ejemplo se refiere a un proyecto de electrificación rural de una aldea remota insular enCabo Verde, pero se quiere subrayar que los principios de toma de decisión no son exclu-sivos de este caso.
1.1. CONTEXTO: PROYECTO DE UNA ISLA
Cabo Verde es un país con pocas infraestructuras básicas de transporte, comunicación,energía, agua, asistencia sanitaria, etc.
Su posición geográfica, la orografía del país y la alta tasa de habitantes en zonas ruralesinsulares dificultan el suministro de electricidad, impidiendo así su desarrollo.
El país tiene dificultades para asegurar el suministro energético a una población que crecea ritmo elevado. A esta limitación se añade un alto índice de dispersión de los habitantesen las zonas rurales sin conexión a red.
Se ha identificado una población pesquera de la isla de Santo Antao (Monte Trigo) quecarece de un servicio eléctrico básico, fiable y sostenible; esta situación limita su desa-rrollo. La base de la acción es mejorar el acceso a un servicio eléctrico fiable y económi-camente sostenible para mejorar la calidad de vida y facilitar actividades generadoras derenta y de empleo.
Actualmente el pueblo está alimentado por un grupo electrógeno de 20 kVA que funcionacuatro horas al día con un elevado coste de operación, principalmente por falta de untransporte adecuado del combustible, que se acopia una vez por semana desde un cen-tro cercano por barco.
Las energías renovables son, a medio y largo plazo, una solución atractiva para esta apli-cación.
1.2. OBJETO
Cubrir las necesidades elementales de la población de Monte Trigo mediante una micro-rred alimentada con un generador multifuente fotovoltaico-grupo electrógeno. El servicioserá de 24 horas/7 días. Debe establecerse un modelo de gestión que permita la soste-nibilidad económica y técnica a largo plazo.
ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
T4 EJEMPLO DE DIMENSIONADO DE UNA MICRORRED CON GENERACIÓN SOLAR HÍBRIDAIL3
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El objetivo es que, gracias a la mejora del servicio eléctrico, puedan impulsarse tam-bién actividades generadoras de renta: máquinas productoras de hielo para con-servar los productos del mar, nevera para comercios, iluminación e introducir lascomunicaciones, permitiendo una integración gradual a la economía regional ynacional.
Los servicios propuestos también ayudarán a mejorar la calidad de vida de los grupos vul-nerables: la iluminación permitirá a los niños estudiar o leer por la noche, las bombas deagua permitirán a las mujeres reducir el acarreo de agua, etc.
Desde el punto de vista ambiental, se conseguirá un impacto importante ya que casi nose usará el grupo electrógeno, teniendo como consecuencia la reducción:
– De las emisiones de gases de efecto invernadero.
– Del ruido de los grupos electrógenos, que funcionan 4-5 horas al día en la actualidad.
– De las importaciones de combustible mediante vehículo 4×4 o embarcación.
1.3. REQUISITOS TÉCNICOS
Se exponen las características, detalles y condiciones técnicas más importantes de lamicrorred de generación eléctrica catalogada como instalación generadora de baja ten-sión.
Se pretende que la instalación dé servicio eléctrico con las prestaciones que se descri-ben a continuación:
– Corriente eléctrica a 230 V CA con una estabilidad de tensión y frecuencia adecuada.
– Diseño de la microrred eléctrica para entrega de energía en función de las necesida-des de la zona evaluada en el estudio de demanda.
1.4. ENCUESTAS Y VOLUNTAD DE PAGO
Como se verá en el apartado siguiente, se ha realizado una detallada encuesta a los habi-tantes de Monte Trigo como paso inicial del dimensionamiento, la cual permitirá conocerlos usos actuales de electricidad y la probable tendencia futura de estos.
Como resultado, que puede ayudar a ilustrar el contexto en el que se realiza este proyec-to, se concluye que la voluntad de pago indica el valor que los encuestados dan al servi-cio eléctrico en general y, en particular, si el servicio fuera de 24 horas. El resultado de laencuesta indica que el 100 % considera justo pagar más por un servicio de más calidad.
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1.5. EMPLAZAMIENTO
El proyecto se realizará en la localidad de Monte Trigo, en del municipio de Porto Novo,isla de Santo Antao. Las coordenadas geográficas son 17°1'16.82"N; 25°19'52.65"O.
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T4 EJEMPLO DE DIMENSIONADO DE UNA MICRORRED CON GENERACIÓN SOLAR HÍBRIDAIL3
Figura 1. Mapa de Cabo Verde y ubicación de la isla de SantoAntao. Fuente: Modificado a partir de «United States Central Intelligen-ce Agency's World Factbook».
Figura 2. Ubicación de Monte Trigo en la isla de Santo Antao. Fuente: Google Earth.
Figura 3. Detalle de la distribución de viviendas en MonteTrigo. Fuente: Google Earth.
2. ESTIMACIÓN DE LA DEMANDA
2.1. RESULTADOS DE LA ENCUESTA
Se intenta afinar lo máximo posible el escenario futuro de la demanda para luego poderrealizar un diseño de la microcentral y el tendido eléctrico ajustado a los consumos futu-ros estimados.
Realizamos encuestas a los usuarios potenciales, ya sean familias, comercios, etc. utili-zando una plantilla como la que se puede consultar en el Anexo III.
Ha respondido el 95 % de los encuestados, obteniéndose los resultados que se muestrana continuación, y que justifican la hipótesis de demanda que se validará o corregirá másadelante con las siguientes consideraciones, como se comentó anteriormente:
• Datos disponibles de:
– Los perfiles de demanda del grupo electrógeno situado en la comunidad deMonte Trigo.
– Las lecturas de contadores de una población cercana y similar (Tarrafal).
• Comparación con los valores de referencia de experiencias en comunidades similares.
El primer paso es organizar y analizar los datos recogidos a través de las encuestas ini-ciales. Aquí ponemos ejemplos de los resultados más importantes, agrupados en «Datosgenerales y aspectos sociales» y «Demanda eléctrica».
2.2. DATOS GENERALES Y ASPECTOS SOCIALES
Primeramente, es importante conocer los posibles puntos de gasto energético y su ubi-cación. O sea, si están agrupados, a qué distancia media el uno del otro, etc.
Así, considerando que Monte Trigo es una localidad en la que los usuarios están con-centrados dentro de una circunferencia aproximada de 50 metros de diámetro (véase lafigura 3), se justifica la solución en microrred en vez de una tipología de generadores indi-viduales.
En la siguiente tabla se presenta la muestra a la que se le ha realizado al encuesta.
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Para cada acometida tiene interés conocer el número de personas y la actividad (figuras4 y 5). El primer concepto proporciona una idea que permitirá saber el número medio depersonas por acometida y, por tanto, obtener una estimación de consumo de acuerdo alos perfiles de usuario presentados en el tema anterior (en el apartado «Caracterizaciónde la demanda»).
Por otro lado, la distribución de actividades a las que se dedican los montetrigueños per-mitirá prever qué tipo de equipos serán necesarios o deseados para esta economía y, porende, qué demanda eléctrica adicional y total habrá que suministrar en el futuro (comoilustra la tabla 4 de la página 11).
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Tabla 1. Representatividad de la muestra de la encuesta realizada.
Número de usuarios (posibles acometidas) encuestados
% de acometidas potenciales encuestadas
Población total aproximada
TOTAL
56
95 %
~ 600
Figura 4. Distribución por tamaño de familia en Monte Trigo, en comparación con la población cercana deTarrafal.
Además, es importante analizar las posibilidades de pago de estas familias. En la figura6 se muestra la base sobre la que, más adelante, se podrán justificar las posibles tarifasdel nuevo servicio eléctrico (aunque este paso no se desarrollará en este ejemplo).
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Figura 5. Actividades principales y porcentaje de la población por actividad.
Figura 6. Distribución de renta mensual según personas encuestadas.
2.2.1. DEMANDA ELÉCTRICA
Se pretende conocer los consumos actuales y prever los consumos futuros que sean pre-visibles en función de la distribución de actividades económicas explicada anteriormente.
Algunos resultados relevantes en este sentido son:
La iluminación artificial es uno de los gastos más importantes desde un punto devista de evaluación de la demanda futura porque tiene un perfil horario rígido, esdecir, que se repite y que no se puede desplazar.
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Figura 7. Número de usuarios y funcionamiento de electrodomésticos (Monte Trigo).
Los siguientes conceptos ayudan a entender qué nuevas demandas eléctricas habrá en elfuturo; es decir: cómo cambiará la cantidad de energía a suministrar por el generador queestamos diseñando.
Tras los resultados que se muestran en la tabla 3, se optó por incluir frigoríficos en losconsumos de algunas viviendas.
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(*) De una muestra de 39 encuestas.
Tabla 2. Distribución inicial de luminarias por potencia y tipo (Monte Trigo).
hasta 18 W
hasta 36 W
hasta 52 W
hasta 72 W
más de 75 W
TOTAL
TOTAL nº elementos (*)
Fluorescente IncandescentePotencia (W)
70 %
20 %
10 %
0 %
0 %
100 %
10
1 %
14 %
42 %
35 %
7 %
100 %
138
Lámpara de emergencia
100 %
0 %
0 %
0 %
0 %
100 %
1
Tabla 3. Distribución de electrodomésticos que piensan comprar primero cuando haya servicio eléctrico 24h(Monte Trigo).
Frigorífico
Televisor
Arca frigorífica
Plancha
Otros
Monte Trigo
56 %
30 %
7 %
2 %
5 %
Electrodoméstico que piensa comprar primero
La producción de hielo aparece como principal actividad generadora de ingresos (recor-demos que la pesca es la actividad principal en el municipio); por esta razón, se incluiránmáquinas de producción de hielo eficientes en la hipótesis de demanda futura.
2.3. HIPÓTESIS DE DEMANDA ACTUAL
De la información recopilada en las encuestas, obtenemos una determinada distribución
de usuarios, que se resume en la siguiente tabla:
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Tabla 4. Distribución del equipamiento necesario para actividades generadoras de ingresos según los encues-tados (Monte Trigo).
Producción de hielo
Informática
Bar
Comercio
Ocio
Monte Trigo
33 %
20 %
26 %
7 %
14 %
Equipos necesarios para la generación de ingresos
Tabla 5. Distribución de usuarios de acuerdo con la encuesta realizada.
A
B
C
Alumbrado público
ED (Wh)/día
<_ 1000
1000 < ED <_ 2200
2200 < ED <_ 5000
Tipo de usuario % de usuarios
35
60
5
–
Asimismo, utilizando los perfiles horarios asociados a estos consumos, sepuede obtener el siguiente perfil horario de demanda, considerando un con-sumo de 24h.
2.4. VALIDACIÓN DE LA HIPÓTESIS REALIZADA
Para validar la hipótesis de demanda, o para corregirla, se considerarán también los valo-res actuales de los contadores que estén disponibles, así como el funcionamiento delgrupo electrógeno y, finalmente, se recurrirá a la experiencia en proyectos similares.
2.4.1. DATOS ACTUALES DE GENERACIÓN
Se han utilizado los registros de funcionamiento del grupo electrógeno anotados por lostécnicos. El grupo electrógeno es trifásico y proporciona anotaciones horarias de tensióne intensidad de cada fase durante una muestra de 20 días seguidos. El gráfico de la figu-ra 9 muestra los resultados de potencia media horaria.
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Figura 8. Hipótesis del perfil horario de la demanda como resultado de la encuesta.
Z Acerca de los perfiles hora-
rios asociados a estos consumos,
véase el Anexo I en la página 36.
Se puede observar que los valores de potencia se mueven en un rango del orden estima-do (representado en la figura 8).
2.4.2. LECTURA DE CONTADORES
No existen contadores individuales en Monte Trigo, pero sí se dispone de lecturas de con-tadores de un pueblo vecino, Tarrafal.
Los datos de este municipio se pueden utilizar, en este caso, como orienta-ción para determinar con más seguridad la demanda eléctrica en MonteTrigo ya que, como demuestran los resultados de la encuesta (que tambiénse realiza en la localidad de Tarrafal), los dos pueblos tienen característicassimilares.
En Tarrafal se dispone de lecturas de 57 contadores; se segmentan los consumos paraagrupar los consumos muy bajos, bajos, medios y altos.
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Figura 9. Perfil de demanda horaria inicial con generador eléctrico.
Z Véase la distribución de
familias y de la renta mensual en
el Anexo II (página 38).
La segmentación de la demanda diaria de referencia tiene la siguiente distribución:
Se puede observar que el porcentaje de consumidores de tipo C en Tarrafal es mayor queen Monte Trigo, pero que el grueso se encuentra en el grupo B; podemos concluir que lahipótesis realizada para la distribución de usuarios en Monte Trigo es correcta.
2.4.3. EXPERIENCIA EN PROYECTOS SIMILARES
Por último, es importante ver si los resultados son coherentes entre ellos y con otros pro-yectos similares.
Un factor a tener en cuenta sería la consideración del crecimiento de la población y elaumento de la demanda que esto conllevará. Por esta razón, se ha considerado en elcálculo de este ejemplo un factor del 20 % de incremento de la demanda.
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Figura 10. Proyección de la distribución del consumo diario (en Tarrafal).
A
B
C
ED (Wh) % Monte TrigoTipo de usuario
<_ 1000
1000 < ED <_ 2200
2200 < ED <_ 5000
35
60
5
% Tarrafal
26
59
15
Tabla 6. Comparativa de tipologías de usuarios en Monte Trigo y Tarrafal.
Ejemplo
Rango de consumo diario (Wh/día)
2.5. CONCLUSIÓN
Según la experiencia y usando los datos de la encuesta, se ha podido desarrollar un mode-lo y una curva de perfil de consumo agregado.
Las hipótesis de partida son las siguientes:
– Uso exclusivo de bombillas eficientes para todas las aplicaciones de iluminación.
– Uso de máquinas de frío eficientes (frigorífico, congelador, etc.) con valores de 900Wh/día para un frigorífico.
– Empleo de máquinas de hielo eficientes.
– Servicio de alumbrado público con bombillas de 70 W (de sodio a baja presión) conbalasto electrónico programable a doble nivel de potencia según el momento del día.
La distribución de usuarios de Monte Trigo se corresponderá con la siguiente tabla:
Luego la energía diaria demandada será de 90,45 kWh/día. Aplicando el factor de cre-cimiento de la población mencionado anteriormente, este valor asciende a los 108,54kWh/día.
De la suma de los per files de consumo de todos los usuarios obtenemosun per fil de la ED horario y diario, tal y como se muestra en la figura 11(véase la página siguiente).
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15
825
1.100
1.650
2.200
3.300
4.200
4.000
8000
EDA (Wh/día) Núm. Uso % de usuariosWh total usuarios
20
18
11
6
2
1
1
1
Usuarios
Usuarios
Usuarios
Usuarios
Usuarios
Usuarios
Hielo
Alumbrado
34 %
31 %
19 %
10 %
3 %
2 %
-
-
16.500
19.800
18.150
13.200
6.600
4.200
4.000
8.000
TOTAL
Wh/día
kWh/día
90.450
90,45
Tabla 7. Distribución de consumos en Monte Trigo.
Z La estructura de la demanda
detallada se puede consultar en el
Anexo I de la página 36.
– El pico de carga: 8.64 kW.
– El consumo total diario: 108.54 kWh/d.
– Pico instantáneo de carga: 13.62 kW, que es el pico de carga aumentado un 60 %,para tener en cuenta el caso improbable en que todos los consumos previstos parael momento de pico de carga funcionen simultáneamente.
CÁLCULO DE LA DEMANDA DE DISEÑO DIARIA DD
La suma total de demandas diarias se estima entonces en 108.540 Wh/día, consideradaconstante a lo largo de los distintos meses del año.
Utilizando la formula:
DDMGS [Wh/día] = f * α * (ED1 + ED2 + ... + EDx)
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Figura 11. Perfil agregado de demanda futura.
Potencia (kW)
Hora
Potencia (kW)
Hora
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
3,19 2,71 2,71 2,71 2,71 2,71 3,30 3,30 3,30 2,91 4,40 4,40
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
4,40 4,40 4,40 4,40 4,40 4,40 5,70 6,66 8,64 8,64 6,66 6,66
Tabla 8. Distribución horaria del consumo.
Donde:
f = 99.9 %, lo que quiere decir que el generador fotovoltaico se dimensionará para sumi-nistrar la totalidad de la demanda media. Es necesario recordar que si hubiésemos pre-visto una fracción solar menor y, por lo tanto, un apoyo mayor por parte del grupoelectrógeno auxiliar, el valor de la DD sería solo la parte de la demanda diaria que el gene-rador fotovoltaico debería suministrar, dado como cierto porcentaje f.
α = 0,7, es el factor de utilización de la energía considerado.
Obtenemos un valor de DDMGS = 75,98 kWh/día (DD, a partir de este punto).
Estos valores de demanda y potencia son los valores netos que hay que suministrar. Sedestaca que durante la fase de diseño se han de tomar en cuenta los picos instantáneosde carga que se producirán en la demanda y las pérdidas asociadas a la generación, altransporte y a la distribución.
Un paso ulterior que no se detalla en este ejemplo es decidir qué tarifas
pagarán estos usuarios y qué contratos se les ofrecerán, teniendo en cuen-ta la renta de los usuarios y la sostenibilidad del sistema. Así, se decide quela distribución de tarifas será la siguiente (tarifas que el dispensador ya tieneprogramadas). Utilizando la distribución A-B-C de usuarios anterior, se seg-mentarían los contratos como se muestra en la tabla 9, donde el primernúmero de la primera columna indica el consumo mensual máximo en kWh yel segundo la potencia contratada.
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TD-25/0,5
TD-33/1
TD-50/1
TD-67/1
TD-100/1
TD-134/1,5
TD-134/2
Alumbradopúblico (16 unidades)
Tarifa Potencia (kW) EDA (Wh/día) Núm. Uso
0,5
1
1
1
1
1,5
2
1,12
825
1.100
1.650
2.200
3.300
4.200
4.000
8.000
20
18
14
5
1
1
1
1
Usuarios
Usuarios
Usuarios
Usuarios
Usuarios
Usuarios
Máquina de hielo
Alumbradopúblico
Tabla 9. Resúmenes de demanda.
7 Recordemos que en la intro-
ducción ya se ha mencionado –y
es una pregunta importante de la
encuesta– que existe voluntad de
pagar más por un servicio de más
calidad, más fiable y de mayor
duración.
3. ESTUDIO DE RECURSO SOLAR:
INCLINACIÓN Y ORIENTACIÓN
Se realiza un estudio del recurso solar local; las bases de datos para efectuar los cálcu-los se han extraído del programa PVGIS para África.
Los criterios elegidos para la elección de la inclinación y orientación acimutal han sidoprincipalmente los siguientes:
– Obtener la máxima energía en el mes de diseño (diciembre) consiguiendo que la ener-gía media anual asegurada no disminuya.
– Conseguir que la inclinación de la estructura de soporte de los paneles fotovoltaicossea constructivamente fácil de ejecutar.
– Estudiar que la desviación de la demanda diaria respecto a la energía asegurada enel mes de diseño sea, como máximo, del 2-3 %.
– Valorar la incidencia de sombras en los módulos fotovoltaicos. Estas sombras pue-den ser provocadas por los propios módulos o por elementos no relacionados con lapropia instalación.
El estudio consiste en decidir cuáles serán la inclinación y orientación óptimas y asípoder dimensionar el generador fotovoltaico que consiga producir lo suficiente.
Los paneles solares no se verán afectados por la incidencia de sombras parciales sobreel generador fotovoltaico porque no hay construcciones lo suficientemente altas alrededor.
Las coordenadas del emplazamiento a considerar en PVGIS son las proporcionadas en laintroducción.
Tras una visita de inspección inicial al emplazamiento se ha decidido elegir un tipo deestructura de pérgola para cubrir el patio de una escuela de la localidad. Una estructurafija es capaz de dar un espacio de sombras a la escuela donde los niños puedan descan-sar y recrearse y también proporcionar protección contra los rayos solares a la propiaestructura de la escuela.
La escuela tiene una orientación de 20o Sur-Oeste, así que se valorará la posibilidadde orientar los módulos en este sentido por simplicidad de realización y montaje de lapérgola.
Como se demuestra más adelante, en el apartado 4, según PVGIS la pérdida con dichaorientación respecto de una orientación Sur es inferior al 1 %, y por lo tanto aceptable.Además, se puede observar que 16o es la inclinación óptima que maximiza la produccióneléctrica a lo largo del año para esta localización.
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Con esta inclinación hay que comprobar cuál es la desviación de la energía generada porel generador fotovoltaico respecto a la demanda de los consumos en el mes de diseñoestablecido (diciembre) puesto que es el mes en que la radiación solar en superficie incli-nada es menor.
Así, el estudio se centrará en establecer cuál es la inclinación óptima entre el rango de15o a 45o.
Un requisito a tener en cuenta es la facilidad constructiva de la estructura metálica.Desde este punto de vista, instalar los paneles sobre una estructura de 15o sería lo másoportuno ya que además reduce la dimensión de la pérgola que así seria perfectamenteencajable en el espacio físico del patio de la escuela.
Según PVGIS, para una inclinación de 15o, en un día de diciembre, tendremos de media5,25 horas pico, es decir 5.250 Wh/m2.
Adjuntamos también la tabla donde se muestra la radiación global mensual en función dela inclinación de los módulos fotovoltaicos.
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Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Noviembre
Diciembre
Anual
Mes Hh Hopt Iopt
4.820
5.600
6.470
7.170
7.030
7.390
7.060
6.510
6.350
5.770
4.970
4.450
6.130
5.670
6.290
6.820
7.070
6.590
6.710
6.490
6.300
6.510
6.310
5.760
5.290
6.310
44
35
21
4
-9
-17
-14
-1
15
30
41
46
16
Tabla 10. Datos de irradiación e inclinación óptima, para acimuth 20o Sur- Oeste.Fuente: PVGIS África.
Hh: Irradiación sobre plano horizontal (Wh/m2/día).Hopt: Irradiación sobre plano inclinado óptimo (Wh/m2/día). Iopt: Inclinación óptima (o).
Como se puede observar, la inclinación de los módulos fotovoltaicos que más electricidadgeneraría en el peor mes sería otra, pero la que más se ajustaría al cumplimiento de losrequisitos de diseño, desde un punto de vista de estructura, es 15o. Además, como se havisto, aunque no es un proyecto en el que queramos maximizar la electricidad producida,15o está muy cerca del ángulo óptimo de 16o.
En este caso particular hemos intentado poner todos los paneles en la estructura de pér-gola y, dado que el patio de la escuela tiene una dimensión limitada, es muy importantelimitar el efecto de sombreado entre las hilas de módulos para poder reducir la dimensióntotal de la pérgola, de manera que quepa en el patio.
En la siguiente figura se puede observar la configuración de los paneles escogida y su inte-gración sobre la pérgola construida en la escuela.
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ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
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Mes
RADIACIÓN EN FUNCIÓN INCLINACIÓN GENERADOR FOTOVOLTAICO (Wh/m2/día)
Enero
Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Julio
Agosto
Septiembre
Octubre
Noviembre
Diciembre
Anual
5.630 5.840 6.010 6.150 6.240 6.290 6.310
6.250 6.400 6.510 6.570 6.600 6.580 6.520
6.830 6.860 6.850 6.800 6.700 6.560 6.380
7.120 7.000 6.850 6.650 6.410 6.130 5.810
6.630 6.420 6.170 5.890 5.570 5.220 4.840
6.760 6.470 6.150 5.780 5.390 4.970 4.520
6.510 6.270 5.990 5.670 5.330 4.960 4.560
6.320 6.190 6.020 5.810 5.570 5.290 4.990
6.520 6.500 6.440 6.340 6.210 6.030 5.820
6.290 6.390 6.450 6.470 6.450 6.390 6.290
5.730 5.920 6.070 6.180 6.260 6.290 6.280
5.250 5.460 5.640 5.780 5.880 5.950 5.980
6.320 6.310 6.260 6.170 6.040 5.880 5.680
15o 20o 25o 30o 35o 40o 45o
Tabla 11. Datos de la radiación global en plano inclinado, orientación Sur.Fuente: PVGIS África.
CONFIGURACIÓN DEL GENERADOR FV
Como muestra el perfil de carga, la mayor parte del consumo se realiza durante la noche.La ausencia de generación en este periodo del día significa que será la batería la que ten-drá que suministrar la electricidad requerida durante estas horas. Por esta razón, la con-figuración de la central debe ser tal que optimice la carga de la batería, en barra decontinua, como se vio en el tema anterior.
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Figura 12. Modelo 3D de la escuela y simulación de la irradiación sobre ésta.
Figura 13. Configuración barra en continua.
Si el generador FV se conectase a través de un ondulador a los consumos con las baterí-as conectadas por un rectificador, las pérdidas de transformación serían elevadas, ya queen los momentos de mayor producción FV no habría suficiente consumo simultáneo y lamayor parte de la electricidad generada se derivaría a las baterías, pasando por dos trans-formaciones, primero de CC a CA y luego de CA a CC. Este paso doble es perjudicial.
Así, se decide la configuración de conexión a barra de continua, para cargar las bateríasa través de un regulador y convertir la electricidad procedente del generador FV o de lasbaterías a CA. Más adelante justificaremos la configuración final.
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ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
T4 EJEMPLO DE DIMENSIONADO DE UNA MICRORRED CON GENERACIÓN SOLAR HÍBRIDAIL3
4. DIMENSIONADO DEL GENERADOR FV
Los parámetros a tener en cuenta son:
– Demanda de diseño (DD), es decir el consumo medio diario (en Wh/día).
– Pérdidas de captación en caso de sombras, para el período más desfavorable.
– Factor de aprovechamiento global (PR) en %.
– Estudio de radiación solar.
– Intensidad de recarga de la batería, que no sobrepase el 15% de la capacidad en Ah(C120).
La tensión nominal de la barra de interconexionado es la nominal de la batería. Comonorma general y por seguridad intrínseca se opta por MBTS ( < 75 V CC). La tensión nomi-nal de la batería escogida es 48 V CC.
La fórmula para calcular la capacidad instalada del generador es la propuesta en el tema 3de este módulo.
Pfv = DD / (H(o) * PR)
Siendo:
– DD: Demanda de diseño total diaria (kWh/día).
– Pfv: Potencia del campo generador fotovoltaico necesario (kWp) en condiciones están-dar.
– H(o): Irradiación sobre el campo fotovoltaico a la inclinación estudiada (kWh/m2).
– PR: Índice de aprovechamiento global de campo fotovoltaico (60 %).
El generador fotovoltaico estará formado por módulos fotovoltaicos cristalinos de 36 célu-las. Los módulos elegidos son de 120 Wp de capacidad CEM.
A continuación, se muestran los datos de irradiación sobre un plano inclinado a 15o y conun acimut de 20o Sur-Oeste según la orientación de la escuela. Las pérdidas de irradia-ción son inferiores al 1 % anual, como se ve comparando la tabla 11 con la 12.
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ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
T4 EJEMPLO DE DIMENSIONADO DE UNA MICRORRED CON GENERACIÓN SOLAR HÍBRIDAIL3
Como se observa, la diferencia entre los doscasos es mínima, comparada con la obtenida conorientación Sur e inclinación de 15o (tabla meses-ángulos), 6.320 Wh/m2:
(6310 – 6320) /6320 = 0,001 (0,1 %)
Por lo tanto, la solución elegida (inclinación 15grados y acimut 20 grados Sur-Oeste) es correcta.
Así, el resultado obtenido para unos paneles inclinados a 15o y a 20o de acimut se mues-tra en la tabla:
La capacidad fotovoltaica CEM mínima necesaria es de 24.350 Wp. Debido a la configu-ración de las matrices fotovoltaicas, se instalará un generador fotovoltaico de 210 pane-les de 120 Wp con una capacidad máxima de 25.200 Wp, por lo tanto con ciertoexcedente.
Estos paneles pueden ser instalados en el espacio previsto según se muestra en la figu-ra 14, en la página siguiente, y en la figura 12 de la representación en 3D de la escuela.
ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
T4 EJEMPLO DE DIMENSIONADO DE UNA MICRORRED CON GENERACIÓN SOLAR HÍBRIDAIL3
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Mes
123456789101112
Anual
H (Wh/m2/día)
5.5906.2206.7907.1106.6506.8106.5806.3406.5106.2505.6705.200
6.310
Tabla 12. Datos de irradiación de módulosinclinados 15o y acimut de 20o.Fuente: PVGIS África.
DD (kWh/día)
Pfv (Wp)
H(o)
ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic
75,98 75,98 75,98 75,98 75,98 75,98 75,98 75,98 75,98 75,98 75,98 75,98
5,59 6,22 6,79 7,11 6,65 6,81 6,58 6,34 6,51 6,25 5,67 5,2
22,65 20,36 18,65 17,81 19,04 18,59 19,24 19,97 19,45 20,26 22,33 24,35
Tabla 13. Datos de capacidad fotovoltaica requerida.Fuente: elaboración propia a partir de PVGIS África.
El cálculo del cableado no forma parte de este ejercicio, pero el criterio que se debe apli-car es el mostrado en la tabla 14, que determina la caída de tensión máxima que se debepermitir en cada tramo, información que determinará la sección:
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ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
T4 EJEMPLO DE DIMENSIONADO DE UNA MICRORRED CON GENERACIÓN SOLAR HÍBRIDAIL3
Figura 14. Esquema del generador fotovoltaico.
PLANTA FOTOVOLTAICA (GENERACIÓN Y CONTROL)
Entre módulos FV y regulador
Entre regulador y batería
Entre batería y ondulador
Entre regulador y ondulador
Potencia de cálculoTramo Caída de tensión máxima (%)
Potencia (en condiciones CEM)
Potencia nominal regulador
Potencia nominal ondulador
Potencia nominal ondulador
2 %
1 %
1 %
1 %
ENTRE ONDULADOR Y CUADRO GENERAL DE PROTECCIONES (EQUIPOS CA)
Entre ondulador y cuadro generalde protecciones (equipos AC)
Cuadro general de protecciones y protecciones individuales (equipos AC)
Potencia de cálculoTramo Caída de tensión máxima (%)
Según características de la red
Según características de la red
1 %
5 %
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ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
T4 EJEMPLO DE DIMENSIONADO DE UNA MICRORRED CON GENERACIÓN SOLAR HÍBRIDAIL3
ENTRE CUADRO GENERAL DE PROTECCIONES Y RECEPTORES
Protecciones individuales y receptores (equipos AC)
Protecciones individuales y receptores (alumbrado AC)
Potencia de cálculoTramo Caída de tensión máxima (%)
Potencia nominal de trabajo delequipo(-s) alimentados por la línea
Potencia nominal de trabajo delequipo(-s) alimentados por la línea
3 %
3 %
Tabla 14. Criterios de caída de tensión para cálculos de sección de cables.
5. ACUMULACIÓN DE ENERGÍA
El horizonte del proyecto se ha establecido en 20 años. En este sentido se busca un acu-mulador que permita un alto ciclado.
CÁLCULO DE LA CAPACIDAD
La acumulación de energía se realizará mediante batería de acumuladores electroquími-cos de plomo-ácido tubular, de vaso abierto. El mínimo de ciclos de descarga/recarga delacumulador requerido será igual o superior a 1.500 ciclos al 80% de descarga a 20 oC.
La capacidad será suficiente para asegurar como mínimo tres días de autonomía aconsumo nominal (DDT) con una profundidad máxima de descarga del 75 %.
Para seleccionar la capacidad de acumulación de la batería se ha utilizado la fórmula pre-sentada en el tema anterior:
CA [Ah] = [(DDT * (1+ ϕ) * DA / (PD)] / 48
Siendo:
– CA: Capacidad faradaica (Ah).
– DDT: Total demanda diaria (Wh/día).
– ϕ: Sobredimensionado de acumulación (en este caso, no consideramos sobredi-mensionamiento de la batería porque ya se ha considerado un factor de crecimientode la demanda al tener en cuenta el crecimiento de la población, ϕ =0).
– DA: Días requeridos de autonomía (3 días).
– PD: Máxima profundidad de descarga (75 %).
La capacidad mínima de la batería es de 6.300 Ah (C100).
De acuerdo con el catálogo del fabricante, no existen baterías de esta capacidad y, por lotanto, se opta por instalar dos baterías de 3.610Ah (C100).
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ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
T4 EJEMPLO DE DIMENSIONADO DE UNA MICRORRED CON GENERACIÓN SOLAR HÍBRIDAIL3
Además, por esta razón, se decide separar en dos el generador FV y, consecuentemente,la configuración propuesta es la siguiente:
Se desea evitar poner baterías en paralelo y, para ello, se opta por una variante de la con-figuración con barra de interconexión en continua, en la que cada una de las dos bateríastiene su generador fotovoltaico, su controlador de carga y su ondulador. Los onduladoresse acoplan a través de la salida en CA de forma que puedan operar sincronizadamente.
SALA DE EQUIPOS
La batería se ubicará en una sala específica en el edificio a construir, con las proteccio-nes adecuadas y de forma que sea sencillo poder hacer las tareas básicas de conserva-ción y mantenimiento, como el llenado de líquido de la solución (agua destilada).
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ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
T4 EJEMPLO DE DIMENSIONADO DE UNA MICRORRED CON GENERACIÓN SOLAR HÍBRIDAIL3
Figura 15. Esquema general de la microrred y de la microcentral generadora.
6. EQUIPOS DE REGULACIÓN, CONVERSIÓN
Y CONTROL
La tabla siguiente nos da un resumen de las cantidades a tener en cuenta:
La potencia del ondulador se calcula considerando el factor de simultaneidad de potencia(β), que considera el efecto que tiene la conexión de diferentes viviendas a un mismoondulador. Debido a la no simultaneidad de los consumos, se puede diseñar la centralpara un valor inferior a la suma de potencias consideradas.
Para esta microrred el factor de simultaneidad (β) se considera β = 0,30 con lo que lapotencia nominal del ondulador se determina mediante la siguiente expresión:
PN = β · PT
Donde:
– PN: Potencia diseño ondulador.
– β: Coeficiente de simultaneidad.
– PT: Total potencia agregada.
En nuestro caso la PN > = 15,49 kW.
Para poder abastecer esta potencia se instalarán dos onduladores con potencia nominalde 8.000 W (30’) a 48 V, cada uno de ellos con las siguientes características:
– Onda senoidal pura (distorsión inferior al 3 %).
– Capacidad de sobrecarga de 21.000 VA de potencia durante cinco segundos parasuministro de las puntas de arranque.
– Tensión de alimentación de 48 V CC.
– Tensión de salida de 230 V a 50 Hz CA.
Por la configuración elegida, los onduladores deberán también tener la función de recarga
de batería desde grupo electrógeno a CA.
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T4 EJEMPLO DE DIMENSIONADO DE UNA MICRORRED CON GENERACIÓN SOLAR HÍBRIDAIL3
Total acometidas 60
Total acometidas facturables 60
Total energía diaria agregada (EDT) 108.540 Wh/día
Total potencia agregada (PT) 51,62 kW
Demanda de diseño diaria (DDT) 76.000 Wh/día
Demanda de diseño mensual 2.280 MWh/mes
Tabla 15. Valores de demanda prevista.
CONTROL DE CARGA Y SUPERVISIÓN DE LA BATERÍA
Es aconsejable utilizar una central electrónica que integre todos los dispositivos electró-nicos necesarios para la explotación de la instalación.
El controlador de carga cumplirá las siguientes condiciones:
– Un autoconsumo energético mínimo para no disminuir el rendimiento global.
– Rastreo del punto de máxima potencia eléctrica del generador fotovoltaico (MPPT).
– Algoritmo de recarga de batería de tres etapas (carga gruesa, igualación y flotación).
GESTIÓN DE LOS CONSUMOS INDIVIDUALES
Para evitar que un usuario individual pueda excederse en su consumo y poner en riesgo laseguridad de suministro de toda la microrred, se instalan, en cada acometida, dispensa-
dores-contadores de electricidad que permiten limitar la energía a disposición de cadausuario de acuerdo con la tarifa contratada (tabla 16 de tarifas).
El dispensador-contador de electricidad mide continuamente la potencia y la energía con-sumidas. Se configura para cada usuario la máxima potencia permitida y la energía diariaasignada (EDA) para ser consumida. Si no se consume toda la energía disponible, el saldose acumula y se añade al de los días siguientes hasta un límite máximo que puede tam-bién configurarse. Para esta aldea establecemos los siguientes parámetros:
En las páginas 44 y 45 de este documento se adjunta el catálogo del dispensador deCircutor.
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ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
T4 EJEMPLO DE DIMENSIONADO DE UNA MICRORRED CON GENERACIÓN SOLAR HÍBRIDAIL3
Tabla 16. Tarifas y parámetros del dispensador.
Potencia
(kW)
Número
de acometidasTarifa
Umbral energía
disponible (Wh)
EDA
Wh/día
TD-25/0,5
TD-33/1
TD-50/1
TD-67/1
TD-100/1
TD-134/1,5
0,5
1
1
1
1,5
1,5
20
18
14
5
0
1
825
1.100
1.650
2.200
3.300
4.400
3.300
4.400
6.600
8.800
9.900
9.900
7. ENERGÍA DE APOYO
El modelo de cobertura de demanda que se utilizará será un modelo que prime una mediaanual adecuada de energía utilizando, de este modo, el grupo electrógeno solamente enmomentos puntuales.
En el caso de Monte Trigo se utilizará el equipo existente. La potencia aparente de dichogrupo electrógeno es de 20 kVA.
El aparato es un modelo con conexión trifásica (400 V) que trabaja a una frecuencia de50Hz.
La estrategia para la conexión y desconexión del grupo electrógeno es la siguiente:
• Se arrancará en casos de emergencia por fallo de la instalación solar fotovoltaica(conexión directa a consumos) y/o a la línea de alumbrado público en horas de acti-vación del temporizador.
• Se pondrá en marcha cuando el nivel de carga de las baterías sea un valor inferioral 40 %.
• Se parará cuando se cumpla una de las siguientes condiciones:
– El nivel de carga de las baterías sea del 90 % o superior.
– La tensión de baterías sea superior a su valor máximo (60 V).
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ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
T4 EJEMPLO DE DIMENSIONADO DE UNA MICRORRED CON GENERACIÓN SOLAR HÍBRIDAIL3
8. PROTECCIONES
Todos los equipos de transformación tendrán autoprotecciones electrónicas contra cor-tocircuito a la salida hacia el usuario. Las entradas estarán protegidas por fusibles y sec-cionadores de intensidad adecuada.
8.1 PUESTAS A TIERRA
En el conjunto generador (grupo electrógeno, planta fotovoltaica y control) se ejecutaráncuatro puestas a tierra diferenciadas:
– Puesta a tierra de las estructuras: se conectará con tierra la estructura metálica desoporte de los módulos y el marco de los mismos.
– Puesta a tierra de los equipos electrónicos: se realizará otra toma de tierra inde-pendiente para los negativos de la batería y los provenientes de los generadores foto-voltaicos. Se conectará con el mismo tierra el chasis de los equipos electrónicos.
– Puesta a tierra del grupo electrógeno: se realizará otra toma de tierra independien-te para el chasis del grupo electrógeno.
– Puesta a tierra de la instalación en el interior del edificio.
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ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
T4 EJEMPLO DE DIMENSIONADO DE UNA MICRORRED CON GENERACIÓN SOLAR HÍBRIDAIL3
9. CONCLUSIONES TÉCNICAS
El cuadro técnico que resume esta parte de diseño es mostrado en la siguiente tabla:
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ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
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MONTE TRIGO (SANTO ANTAO, CABO VERDE)
Número de contratos facturables
Número de acometidas
Número alumbrado
Fracción renovable
Potencia total
Factor de crecimiento de la demanda
Demanda de diseño
60
60
16
95
51,62
20 %
75,98
%
kW
kWh/día
TOPOLOGÍA DE LA MICROCENTRAL HÍBRIDA
Generación fotovoltaica
Capacidad CEM FV
Inclinación/orientación
Área de captación (aproximada)
Acumulación
Tipo de batería
Autonomía
Tensión de trabajo
Tensión por acumulador
Número de elementos
Capacidad C100
Regulación fotovoltaica (2 ud)
Capacidad
Forma de regulación
25.200
15/20 (S-SO)
201,6
Tubular Pb-Ácido
3,41
48
2
24
7.220
200
Rastreo p.m.p. (MPPT)
Wp
o
m2
días
V
V
Ah
A
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ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
T4 EJEMPLO DE DIMENSIONADO DE UNA MICRORRED CON GENERACIÓN SOLAR HÍBRIDAIL3
TOPOLOGÍA DE LA MICROCENTRAL HÍBRIDA
Ondulador (2 uds)
Tensión de salida
Potencia nominal (30’)
Distorsión harmónica
Adquisición de datos
Frecuencia de lectura/memoria
230
8
< 3
300
V
kW
%
kbyte/un.
GESTIÓN DE LA DEMANDA Y USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA
Distribución monofásica
Calidad del servicio
Dispensador-medidor de energía
Alumbrado público
Puntos de luz
Tipo de luminaria
Factor de potencia
230 V CA
1 por acometida
16
VSAP 70
> 0,9
50 Hz
W
Tabla 17. Tabla con el resumen de datos de esta aplicación.
10. PRESUPUESTO
INVERSIÓN
Como primera aproximación, podemos hacer un presupuesto de los costes de ejecuciónde las obras utilizando baremos de unidades constructivas compuestas. Este presupues-to no incluye los costes de estudios previos, ingeniería, implantación del modelo de ges-tión, formación y medidas de acompañamiento.
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T4 EJEMPLO DE DIMENSIONADO DE UNA MICRORRED CON GENERACIÓN SOLAR HÍBRIDAIL3
UNIDAD CONSTRUCTIVAPRECIO
UNITARIOUDS. PRECIO TOTAL
Generador fotovoltaico. Totalmente instalado. euros/Wp 25.200 4 100.800
Controlador de carga con rastreo del punto de máxima potencia (RPMM). Totalmente instalado. euros/A 400 20 8.000
Batería de plomo ácido, tubular, vaso abierto.Totalmente instalada. euros/kWh. 346,5 140 48.510
Ondulador senoidal. Totalmente instalado. euros/W. 16.000 0,8 12.800
Conjunto registrador de datos y sensores internos y externos y una célula de referencia. Totalmente instalado. euros/unidad 1 1.890 1.890
Cuadro general de protecciones de CA. Totalmente instalado. euros/unidad 4 374 1.496
Tendido de BT de conductor 25mm2 y postes de madera creosotada o equivalente. Totalmente instalado. Euros/m 800 40 32.000
Dispensador-contador de energía eléctrica digital limitador de la energía diaria asignada, con capacidad de corte, de hasta 40 A. Euros/unidad 60 135 8.100
Total presupuesto de referencia (euros): 213.596,00
ANEXO I
Cálculo de los perfiles de consumo eléctrico diario a partir de la hipótesis de demanda:
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ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
T4 EJEMPLO DE DIMENSIONADO DE UNA MICRORRED CON GENERACIÓN SOLAR HÍBRIDAIL3
%ED
/
Hora
12
34
56
78
910
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
TOTAL%
(=100)
A0
00
00
00,03
0,03
0,03
0,01
0,01
0,01
0,01
0,01
0,01
0,01
0,01
0,1
0,1
0,2
0,2
0,1
0,1
0,03
1
B,C
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
1
Hielo
00
00
00
00,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
0,1
00
00
00
01
Alumbrado
0,10
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,05
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
1
EDA
(Wh/día)
Num.
825
20
00
00
00
495
495
495
165
165
165
165
165
165
165
165
1.650
1.650
3.300
3.300
1650
1650
495
16500
1.100
18
594
594
594
594
594
594
594
594
594
594
990
990
990
990
990
990
990
990
990
990
990
990
990
990
19800
1.650
11
545
545
545
545
545
545
545
545
545
545
908
908
908
908
908
908
908
908
908
908
908
908
908
908
18150
2.200
6396
396
396
396
396
396
396
396
396
396
660
660
660
660
660
660
660
660
660
660
660
660
660
660
13200
3.300
2198
198
198
198
198
198
198
198
198
198
330
330
330
330
330
330
330
330
330
330
330
330
330
330
6600
4.200
1126
126
126
126
126
126
126
126
126
126
210
210
210
210
210
210
210
210
210
210
210
210
210
210
4200
4.000
10
00
00
00
400
400
400
400
400
400
400
400
400
400
00
00
00
04000
8000
1800
400
400
400
400
400
400
00
00
00
00
00
0800
800
800
800
800
800
8000
Total,Wh
2.659
2.259
2.259
2.259
2.259
2.259
2.754
2.754
2.754
2.424
3.663
3.663
3.663
3.663
3.663
3.663
3.663
4.748
5.548
7.198
7.198
5.548
5548
4393
90450,00
Wh/dia
Demanda,
kWh
2,66
2,26
2,26
2,26
2,26
2,26
2,75
2,75
2,75
2,42
3,66
3,66
3,66
3,66
3,66
3,66
3,66
4,75
5,55
7,20
7,20
5,55
5,55
4,39
90,45
kWh/dia
Demanda
+20%,
kWh
3,19
2,71
2,71
2,71
2,71
2,71
3,30
3,30
3,30
2,91
4,40
4,40
4,40
4,40
4,40
4,40
4,40
5,70
6,66
8,64
8,64
6,66
6,66
5,27
108,54
kWh/dia
EN
ER
GÍA
SO
LA
R F
OTO
VO
LTA
ICA
T4
EJE
MPLO
DE D
IMEN
SIO
NAD
O D
E U
NA M
ICR
OR
RED
CO
N G
EN
ER
AC
IÓN
SO
LAR
HÍB
RID
AIL3
PÁG
INA
37
ANEXO II
Datos de Tarrafal y Monte Trigo:
PÁGINA
38
ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
T4 EJEMPLO DE DIMENSIONADO DE UNA MICRORRED CON GENERACIÓN SOLAR HÍBRIDAIL3
ANEXO III
Plantilla de la encuesta:
PÁGINA
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ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA
T4 EJEMPLO DE DIMENSIONADO DE UNA MICRORRED CON GENERACIÓN SOLAR HÍBRIDAIL3
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DISPENSADOR
DE ELECTRICIDAD B II
Aplicación
El DISPENSADOR DE ELECTRICIDAD B II se puede utilizar como
contador de energía con control de la demanda eléctrica en las micro-
redes en entornos rurales con energía solar, eólica u otras fuentes de
energía renovables. También se puede utilizar en viviendas autónomas
con micro-generación independiente de la red. También se puede utilizar
como control de pago muy fácil de usar para los clientes con un menor
consumo en la red eléctrica estándar, reduciendo el costo de facturación.
Cuando se requiere el control de la demanda de energía se puede uti-
lizar el DISPENSADOR DE ELECTRICIDAD B II por sí mismo o como
parte de una compleja red.
Características
Descripción
El DISPENSADOR DE ELECTRICIDAD B II es un contador mo-
nofásico digital multi-función de clase B, para la medida de la ener-
gía activa y clase 2 para la medida de la energía reactiva. El con-
tador cumple con la normativa europea vigente en contadores de
energía (MID) EN 50470-1 y EN 50470-3, la cual permite la insta-
lación de estos contadores en cualquier país de la Unión Europea.
El dispensador incluye un interruptor general, que se utiliza para contro-
lar la demanda de forma Þ able y segura. Incluye también un interruptor
auxiliar que puede ser utilizado para gestionar los consumos secunda-
rios. Además incorpora la función de dispensador de electricidad como
controlador de la demanda diaria asignada y la asignación de la energía.
Dispone de un puerto de comunicaciones estándar que puede utilizarse
para el intercambio de información con un sistema principal. La tarjeta
RFID permite una gestión ß exible de los usuarios de energía y el consu-
mo en cualquier dispensador y permite de forma fácil y rápida, tanto la
conÞ guración de los operadores, como el control de pagos. La Pantalla
LCD y el LED indican el estado de la gestión energética.
Contador monofásico con función de dispensador
e interruptor interno
Alimentación Batería
Tensión nominal 230 V Tipo Litio
Tolerancia 80 % ... 115 % Un
Vida >10 años a 30ºC
Consumo <2 W; 10 V·A Reloj
Frecuencia 50 ó 60 Hz Tipo Calendario Gregoriano
Medida de tensiónFuente
Oscilador compensado en temperaturaConexión Asimétrica
Tensión de referencia 230 V Precisión (EN61038) < 0.5 s/día
Frecuencia 50 ó 60 Hz Inß uencias del entorno
Consumo del circuito de tensión < 2 W; 10 V·A Rango de temperatura de trabajo -25ºC a +70ºC
Medida de intensidad Rango de temperatura de almacenamiento -40ºC a +85ºC
Corriente nominal de referencia (Iref) 10 A CoeÞ ciente de temperatura < 15 ppm/K
Corriente máxima (Imax) 40 A Humedad 95 % max.
Corriente de arranque (Ist) < 0.04 x Itr
Asilamiento
Corriente mínima (Imin) < 0.5 x Itr
Tensión de aislamiento 4 kV a 50 Hz durante 1 min
Consumo del circuito de corriente 0.024 V·A a 10 A Tensión de impulso 1.2/50 s - IEC 62052-11 8 kV
Clase de precisión Índice de protección (IEC 62052-11) II
Precisión medida de energía activa EN 50470 - Clase B Display
Precisión medida de energía reactiva UNE-EN 62053-21 - Clase 2 Tipo LCD
Memoria Número de dígitos de datos Hasta 6
Datos Memoria no volátil Tamaño de los dígitos de datos 9 mm
Setup y eventos Serial ß ash Lectura del display en ausencia de tensión Sí
mo
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Vial Sant Jordi, s/n - 08232 Viladecavalls - Barcelona (SPAIN)Tel.: (+34) 93 745 29 00 - Fax: (+34) 93 745 29 14email: [email protected] - www.circutor.com
DimensionesConexión
Características
215
62 129
Interface de comunicaciones ópticas
Tipo Bi-direccional
Hardware IEC 62056-21
Protocolo Modbus
Canal de comunicaciones RS-485
Tipo Bi-direccional
ConÞ guración 9600, 8, n, 1
Protocolo Modbus
Relé
Corriente nominal 40 A
Corriente máxima 120 A / 5 minutos
Detección de intrusismo
Detección Apertura de la tapa cubrebornes
Tipo Micro-interruptor
FunciónDetección de intrusismo en ausencia de tensión
Características mecánicas
Conexión Asimétrica
Dimensiones externas DIN 43857
Características de la envolvente DIN 43859
Grado IP (IEC 60529) IP 51
RFID
Tecnología Mifare
MIFARE es una tecnología probada, Þ able y robusta para tarjetas inte-
ligentes sin contacto. La tarjeta MIFARE Classic es fundamentalmente
una memoria de almacenamiento, donde la información se divide en
segmentos y bloques con mecanismos simples de seguridad para el
control de acceso. Gracias a su Þ abilidad, esas tarjetas son ampliamen-
te utilizados para monedero electrónicos, control de acceso, tarjetas de
identiÞ cación, para la venta de tickets de transporte, etc.
Contador monofásico con función de dispensador e interruptor interno
DISPENSADOR DE ELECTRICIDAD B II
CARGAREDL
N
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1
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3 64