Evaluación del impacto Técnico-Económico en ETECSA de los Sistemas Fotovoltaicos conectados

a Red.

MSc. Ing. Luis E. Conde del OsoJefe Dpto. Estructura de la Red

Red TDM

Datos URA.(Telefonía)

Centro de Telecomunicaciones.

-Climatización.-Grupo Electrógeno.-Líneas Telefónicas- Rack- Alcance Territorial.

Backbone IP/MPLS

Red MetroEthernet

Red NGN

Gabinetes(Datos + VoIP)

Softswitch.

-Climatización.-Grupo Electrógeno.-Alcance Nacional

Evolución

Retos de la evolución Tecnológica de la Red de Telecomunicaciones.Retos de la evolución Tecnológica de la Red de Telecomunicaciones.

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“ Sistemas Fotovoltaicos .”

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Los sistemas solares fotovoltaicos de inyección a red, son el resultado de largos años de innovación tecnológica que ha tenido como objetivo el empleo de las fuentes renovables de energía para disminuir el consumo de combustibles fósiles causantes del calentamiento global y por tanto del cambio climático que afecta a nuestro planeta debido a su indiscriminada explotación por el ser humano y en especial por los países más desarrollados. La aplicación de los sistemas conectados a red en los sistemas de alimentación eléctricos de una edificación permitien la disminución del consumo en KWh en dichas instalaciones, promoviendo el ahorro eléctrico.La evolución de las celdas solares fotovoltaicas, el avance en la electrónica de potencia y la reducción anual de sus costos han consolidación en el mercado a esta tecnología como una solución energética confiable.Un sistema fotovoltaico de inyección a red, o conectado a red, consiste básicamente en un generador fotovoltaico acoplado a un inversor que opera en paralelo con la red eléctrica. La inyección a red tiene un amplio margen de aplicaciones, desde pequeños sistemas de pocos kWp de potencia instalada hasta centrales de varios MWp, por lo que su utilización abarca una gran variedad de objetivos, hogares, industrias y hasta grandes centros de generación eléctrica.

Sistemas FV conectados a RedSistemas FV conectados a Red

Las principales ventajas de estos sistemas son:Las principales ventajas de estos sistemas son:

•Se genera en el mismo punto en que se produce el consumo, por lo que se minimizan las pérdidas en la transmisión y de distribución de la energía eléctrica.

•Es de fácil instalación y se ejecuta muy rápidamente, utilizándose en muchos casos áreas ya ocupadas como son techos o fachadas de edificaciones con buena exposición al sol.

•Son sistemas modulares: permiten pequeñas inversiones de forma progresiva.

•Sus costos de operación (OPEX) son muy bajos, mientras que los valores del capital expendido (CAPEX) han ido disminuyendo año tras año facilitando tiempos de recuperación de las inversiones (ROI) aceptables, considerando que los tiempos de vida de un panel fotovoltaico es de 25 años.

•Evita la contaminación del medio ambiente.

ETECSA es un gran consumidor de energía eléctrica, para que se tenga una idea de los valores de energía consumida por ETECSA en el mes de septiembre del año 2009 ETECSA erogó a la UNE $ 1, 311, 384.70 $ 1, 311, 384.70 por concepto de pago de la energía eléctrica, por lo que un ahorro de un 20% podría representar $ 262,276.96/mes $ 262,276.96/mes de ahorro con la tarifa más baja del rango acordado con la UNE que es de $0.23 CUC/KWh, pero que pudiera llegar hasta $0.29 CUC/KWh, por lo que este monto de ahorro puediera incrementarse sustancialmente.

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Dimensionamiento de un Sistemas FV conectado a Red.Dimensionamiento de un Sistemas FV conectado a Red.Para el dimensionamiento de un sistema fotovoltaico generalmente se utilizan software que poseen bases de datos informativas referenciadas tales como:

•Base de datos geográficos de radiación solar por sitios•.•Base de datos de Paneles Solares por tipo de suministrador.

•Base de datos de tipos de Inversores.

El software Sunny Design realiza el dimensionamiento de un sistema fotovoltaico conectado a red en 3 pasos principales, contando además con las respectivas bases de datos referenciadas para lograr confiables diseños, particularizados para cada ubicación geográfica, utilizando los paneles fotovoltaicos de una gran variedad de suministradores y finalmente empleando el amplio portafolio de inversores fabricados por la empresa alemana SMA.

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• Herramienta para la evaluación técnico-económica de un Herramienta para la evaluación técnico-económica de un sistema fotovoltaico conectado a redsistema fotovoltaico conectado a red..

Esta herramienta es un complemento del software de SMA y fue confeccionada con el objetivo de analizar el impacto en el desplazamiento de carga de la solución Fotovoltaica- Inversor propuesta para una instalación que presenta un consumo mensual definido estadísticamente, partiendo de los datos meteorológicos de radiación solar confeccionados por el Instituto de Meteorología de Casa Blanca.

Generalmente se parte de conocer las disponibilidades de metros cuadrados de techo disponibles y el dimensionamiento del sistema fotovoltaico conectado a red estará en función de dicha área, sin embargo la generación eléctrica puede crecer de manera modular a partir de la utilización de otras áreas ya ocupadas que incluye la fachada de las instalaciones.

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El desarrollo de esta herramienta, utiliza como Interfaz Gráfica de Usuario (GUI), un libro de Excel, que utiliza una macro programada en Visual Basic con aproximadamente 250 instrucciones que permite el intercambio de información entre las celdas durante la corrida del script facilitando la realización de los siguientes eventos:

•Manejo de los datos meteorológicos mensuales y de consumo eléctrico por mes de la instalación en estudio.

•Determinación del Pronóstico de la carga eléctrica desplazada para 3 ángulos de inclinación de los paneles solares.

•Determinación de los pronósticos de Facturas Mensuales a pagar a la UNE.

•Determinación del pronóstico de la Energía Generada por el sistema fotovoltaico y de ahorro de consumo eléctrico del SEN, mensual y anual.

•Pronóstico del tiempo de retorno del dinero invertido y cálculo del ROI (Retorno de la Inversión).

•Presentación de Gráficos de Pronósticos, de Energía Generada/mes, de Carga desplazada y de factura contra generación eléctrica. Estos gráficos garantizan comprender rápidamente la factibilidad de una propuesta a partir del área disponible para su instalación, consumo eléctrico mensual de la misma y el cumplimiento del desplazamiento de carga mínimo cumplido en cada uno de los meses del año. 7

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Listas desplegables

Botón de Cálculo(Macro Visual Basic)

Lista desplegablede Sitios de Prueba

• Interfaz Gráfica de Usuario (GUI)Interfaz Gráfica de Usuario (GUI)..

. Enero 20129

• Resultados del ROI y del dinero invertidoResultados del ROI y del dinero invertido..

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Resultado Gráfico para el Centro de Telecomunicaciones de Minas.Resultado Gráfico para el Centro de Telecomunicaciones de Minas.

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El principal aporte que brinda esta herramienta de evaluación técnico-económica es el poder realizar con una gran rapidez complejos análisis de búsqueda de la mejor variante Panel Fotovoltaico- Inversor con el cual se logra el desplazamiento del consumo eléctrico deseado con un detallado estudio gráfico del mismo, así como el análisis del tiempo de recuperación del dinero invertido y del ROI.

No se contaba anteriormente con una herramienta que pudiera hacer estos análisis y de hecho consideramos que se convierte en un importante complemento a la herramienta de dimensionamiento del sistema fotovoltaico de SMA.

El costo del desarrollo de la herramienta, contemplando el salario de 2 meses de trabajo que llevó su programación y puesta a punto fue de aproximadamente $ 1, 600 MN, los gastos de consumo eléctrico, asociados al uso de la PC, iluminación y climatización en ese período oscilan en alrededor de $ 200 CUC.No pensamos en el costo de esta herramienta desde el punto de vista comercial, sino desde el punto de vista de agilización de proyectos en ETECSA y el aporte de ahorro que brindarán sus resultados que en caso de lograrse un ahorro del consumo total de ETECSA de un 20%, pudiera estar en el orden de los $ 200,000 los $ 200,000 USD/mensualesUSD/mensuales, aunque esto solo será debido a la aplicación de estos sistemas en la totalidad de los Centros de Telecomunicaciones de ETECSA y sus respectivas oficinas comerciales, tarea esta que llevará un tiempo dado, en función del presupuesto que se disponga para la ejecución de estas inversiones.

Por lo que el mayor valor de esta herramienta consistirá en las potencialidades que les brindará a nuestros especialistas energéticos en la discusión con los suministradores y la selección más adecuada del equipamiento para no lograr sobredimensionamientos que generarían mayores inversiones sin reportar beneficios debido a la no existencia actualmente en nuestro país de acuerdos para obtener bonificaciones por la entrega de energía a la red, tema este que será resuelto en un futro cercano, ya que está en estudio este importante tema por parte de la UNE.

Valoración Técnica Económica.Valoración Técnica Económica.

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•Conclusiones y Recomendaciones.Conclusiones y Recomendaciones.

El empleo de la herramienta por los planeadores de energía permitirá un adecuado dimensionamiento a partir de las metas de desplazamiento de consumo eléctrico deseado.Se recomienda el empleo de los sistemas conectados a red en los Centros de Telecomunicaciones de ETECSA y en sus Oficinas Comerciales con vistas a lograr el ahorro energético que el país nos solicita, según directiva del MEP al MIC, mediante el empleo de tecnología renovables como son los sistemas fotovoltaicos, y será además un importante aporte a la disminución de la contaminación del medio ambiente, pues con ello se evitaría el exceso de la quema de combustible fósil causante de este grave problema.

Se recomienda el empleo de estos software por los energéticos y especialistas de portadores energéticos en ETECSA con el objetivo de realizar análisis de factibilidad objetivos y lograr los esperados ahorros energéticos que el país requiere.