CENTRAL SOLAR CHAKA

NOMBRE: FABIAN ACOSTA A.ASIGNATURA: EIE -537

Introducción

El proyecto “Central Solar Chaka” consiste en la construcción, operación y mantenimiento de una Planta Solar Fotovoltaica de 20 MW de potencia instalada.

La planta solar estará ubicada en Región de Atacama, compuesta por 91.200 módulos solares dotados con un sistema de seguimiento solar, a estos estará asociada una subestación y línea de transmisión eléctrica.

La energía generada será inyectada al Sistema Interconectado Central (SIC),a través de una línea de transmisión en una tensión de 110kV.

Objetivos

Objetivo general: Dar a conocer una central FotovoltaicaObjetivos específicos:• Proporcionar información del proyecto fotovoltaico CENTRAL SOLAR CHAKA, que generará alrededor de 60GWh/año de energía eléctrica . • Identificar las partes, acciones y obras físicas de un proyecto fotovoltaico, con énfasis en el área eléctrica.

Datos del proyecto

Nombre completo Central Solar ChakaTipo de proyecto SolarEtapa de desarrollo DIA-AprobadoCapacidad proyecto 20 MWInversión US$ 57 MVida útil 25 añosFecha de término 2016Ubicación Comuna de Diego

de Almagro, Región de Atacama

Localización del Proyecto

La Central Solar Chaka se localizará aproximadamente a 20 km al noreste de la ciudad de Diego de Almagro y a unos 90 Km al Este de la ciudad de Chañaral, en la III Región de Atacama. Esta zona de chile se caracteriza por tener cielos despejados y alta radiación solar.

Superficie del proyecto

La superficie total de la Planta Solar Fotovoltaica es de 90 ha:

80 ha serán destinadas para el campo solar.

10 ha restantes se requerirán para ubicar el resto de instalaciones necesarias; subestación, centro de control, bodegas, caminos internos, etc.

Más el área de servidumbre asociado a la línea de transmisión eléctrica que finalmente se utilice.

Justificación de la Localización• Altas disponibilidad de radiación solar y temperatura.• Amplia superficie con baja pendiente.

Justificación del proyecto•Este proyecto se enfoca en la necesidad de proteger el medio ambiente , crecer económicamente y reducir la dependencia de las energías generadas tradicionalmente.

Proyectos Solares SEIA• Existen 4.228 MW solares en cartera (aprobados y en calificación). • La II región concentra el 67% de la capacidad. • El 41% de los proyectos es de una capacidad proyectada proyectada entre 20 MW y 75MW.

Fuente: CER, SEIA, CNE Abril 2013

Comparación con otros países El siguiente gráfico demuestra todos los proyectos que han avanzado a calificación ambiental por el SEA, organizado por megavatios por empresa postulante y de colores por país de origen. Los datos incluyen todos los megavatios en calificación, aprobadas, en construcción, y operacionales

Fuente: Redsollac

Comparación de energías renovables en chile Chile tiene a la fecha 2.117 MW proveniente de fuentes Renovables No Convencionales en operación, lideradas por la energía eólica y la energía solar. La cartera de proyectos con su resolución de calificación ambiental aprobada es esencialmente solar y eólica, cifras que se repiten entre aquellos proyectos con RCA aprobada sin construir.

Tabla Estado de Proyectos ERNC (MW) al 31 de Enero. Fuente: CIFES, SEA, CDEC, CNE. Enero 2015

Estado Global de Proyectos ERNC (MW) al 31 de Enero. Fuente: CIFES, SEA, CDEC, CNE. Enero 2015

Descripción general del Proyecto

o El proyecto consiste en la construcción, montaje, operación y mantenimiento de una Planta Solar Fotovoltaica de 20 MW de potencia instalada.

o La generación de energía es a través de energía solar fotovoltaica. Por lo tanto la planta solar empleará la radiación solar como fuente de energía.

o La planta solar estará compuesta por 91.200 módulos solares dotados con un sistema de seguimiento solar y por la infraestructura eléctrica de evacuación asociada que corresponde a una subestación y línea de transmisión eléctrica.

Efecto fotovoltaico

Conversión directa de radiación electromagnética en corriente eléctrica mediante una célula

Descripción de las obras y equipamiento Planta Fotovoltaica

Se utilizarán 91.200 módulos solares fotovoltaicos que serán instalados sobre estructuras con seguimiento a un eje ubicados sobre el terreno.

La planta se estructurará modularmente y estará formada por 12 unidades de 1,6 MW y una unida de 0,8MW, sumando un total de 20MW

Generadores fotovoltaicos El generador fotovoltaico estará compuesto por módulos fotovoltaicos de silicio poli-cristalino, interconectados entre sí en grupos denominados “series” o “strings”.

Los módulos tendrán unas dimensiones de 1650x900x40mm,con una eficiencia mínima del 15,4%,y entregarán una potencia de 250Wp.

Eficiencia de conversión es óptima.

Lingote más barato de producir que el monocristalino.

Sistema de seguimiento

Los módulos fotovoltaicos se instalarán sobre estructuras móviles, denominadas seguidores, los cuales se mueven sobre un eje horizontal orientado de norte a sur, y realizan un seguimiento automático de la posición del sol en sentido este-oeste a lo largo del día, maximizando así la producción de los módulos en cada momento.

Sistema inversor

El inversor fotovoltaico actúa como sistema de acondicionamiento de potencia, al transformar la corriente continua del generador fotovoltaico en corriente alterna de la tensión y frecuencia adecuadas para su evacuación a la red eléctrica.

Se utilizarán 25 inversores de 800 kW de potencia nominal que se alojarán en 13 estaciones transformadoras de media tensión (MT). Las estaciones transformadoras se interconectarán formando anillos de MT en 23 kV.

Estación transformadora tipo

Infraestructura Eléctrica

Subestación (ST)

La subestación de media tensión conectará la planta a línea de 110 kV de tensión para su evacuación. Dicha subestación estará equipada con un transformador 23/110 kV de 20MVA,celdas de protección y medida además de todos los elementos de seguridad y control necesarios

Línea de Transmisión Eléctrica Para la línea de transmisión eléctrica (evacuación de energía) se plantean dos alternativas de conexión.

Una alternativa es la conexión con la línea de transmisión eléctrica de 110 kV existente que une la subestación de Diego de Almagro con la subestación de Salvador (Alternativa 1).

La segunda opción es la conexión con la línea de transmisión eléctrica existente de 110 kV que une la subestación de Diego de Almagro con la subestación de Franke (Alternativa 2)

Alternativa 1

Línea de transmisión que conecte la ST de la Central Solar con la línea de 110 kV que conecta la ST Diego de Almagro con la ST El Salvador. Esta línea tendrá una longitud de aproximadamente 4,25 km en una tensión de 110 kV.

Alternativa 2 Línea de transmisión que conecte la ST de la Central Solar con la línea de 110 kV que conecta la ST Diego de Almagro con la ST Franke. Esta línea tendrá una longitud de aproximadamente 7 km en una tensión de 110 kV.

Dado que ambas alternativas planteadas son viables, se considerada la de menor longitud por efecto de tiempo y menor costos.

Etapa de construcción

Obra civiles:

Oficinas de obra. Vestidores. Servicio de primeros auxilios. Comedores. Zonas de acopio y almacenamiento. Servicios de higiene temporales. Topografía. Preparación de terrenos, caminos y movimientos de tierra. Cercado del perímetro. Suministro de equipo .

Montaje mecánico:

Montaje del sistema de seguimiento y de módulos fotovoltaicos. Montaje de estaciones transformadoras

Montaje eléctrico El montaje eléctrico incluye los siguientes trabajos:

Instalación eléctrica de BT.

Instalación eléctrica de MT.

Subestación de MT.

Líneas de evacuación.

Instalación de baja Tensión (BT)

Instalación de corriente continua en baja Tensión(DCBT):

Formación de las strings de módulos FV. Para la formación de un String se interconectarán entre sí los módulos FV contiguos de uno de los brazos de un seguidor

Instalación sobre los seguidores.

Interconexión entre las SB y los polos finales de cada una de las string, mediante cables preparados previamente para tal fin.

La instalación DCBT se completa mediante la conexión eléctrica entre las CB y los inversores, ubicados en las estaciones transformadoras de MT.

Instalación de corriente alterna en baja tensión (ACBT)

La instalación ACBT tiene como objetivo la alimentación eléctrica de los accionamientos de los seguidores. Cada una de las estaciones de MT de 1,6 MW incorpora desde fábrica un transformador de servicios auxiliares (12-20kVA) que es el encargado de suministrar dicha alimentación a todos los seguidores del generador FV correspondiente a dicha Estación MT

Instalación Eléctrica de media Tensión(MT)

Consiste en la agrupación eléctrica de todos los transformadores BT/MT de la planta. Los transformadores se interconectan en paralelo formando varios circuitos eléctricos que se vuelven a interconectar entre sí en el centro de distribución eléctrica que irá ubicado en la subestación de la planta.

Estos elementos son:

Dos inversores de 800 kW. Un transformador BT/MT de bajas pérdidas de 1600kVA. Un transformador de servicios auxiliares de 12kVA. Celdas MT con una configuración 2L+1P. Sala de monitoreo.

Subestación

El Proyecto contempla la construcción de una subestación ubicada en el área de la planta, que conectará la planta a la línea de transmisión de 110kV. Dicha subestación estará equipada con un transformador 23/110 kV de 20 MVA.

El cierre del recinto donde se instalará la subestación estará formado por una malla metálica rematada en su parte superior con alambre de espino. Para el acceso a la subestación se instalará una puerta metálica de dos hojas.

En el edificio de control de la subestación se ubicarán dos salas (control y celdas)

Instalación de apoyos y trazado de las líneas de Transmisión Eléctrica

La energía producida por los módulos fotovoltaicos será conducida a la subestación de la planta fotovoltaica y mediante una línea de transmisión aérea de 110kV con una extensión aproximada de 100 m de longitud, que se dispondrá entre la subestación y la línea existente.

Mantención a estructura .

Mantención a Sistema Inversor.

Mantención Campo FV, Estación meteorológica y Centro de Transformación FV.

Mantención Eléctrica.

Operación y mantenimiento del sistema de seguridad.

Operación y mantenimiento de la monitorización.

Mantención de líneas eléctricas.

Actividades de mantenimiento

Conclusión

• Gran parte de la población chilena esta consciente de que la tecnología de paneles fotovoltaicos son limpios, silenciosos y no dañan el medio ambiente.

• Proviene de una fuente inagotable.• Se da conocer que los sistemas son sencillos y fáciles de

instalar, respecto a la generación tradicional.• El norte Chile tiene condiciones que permitirán abastecer su

demanda energética con paneles fotovoltaicos. • Los proyectos solares fotovoltaicos están ingresando al

mercado de forma competitiva al igual que otras ERNC.• Los costos de una central fotovoltaica han disminuido a

medida que la tecnología va avanzando.• Es un sistema de aprovechamiento óptimo de energía para

zonas donde no llega la electricidad.

Referencias

• http://tiendasolarybaterias.com• http://seia.sea.gob.cl• http://www.cifes.gob.cl/ • http://www.schwager.cl/web/areas-de-negocio-2/s

olar• http://redsollac.org/nuevo/proyectos-fotovoltaicos-

en-chile/

• http://www.chanarcillo.cl/articulos_ver.php?id=79253

• http://www.grupoclavijo.net/es/renovables/