PROYECTO DE CLCULO Y SELECCIN DE MATERIALES PARA ELECTRIFICACIN DE VIVIENDA RURAL DE CONSUMO MEDIO APLICANDO ENERGA SOLAR FOTOVOLTICA

Castillo Oru Peralta - Pini - Tesari2014Emergas Renovables

TRABAJO PRCTICO FINAL: PROYECTO DE CLCULO Y SELECCIN DE MATERIALES PARA ELECTRIFICACIN DE VIVIENDA RURAL DE CONSUMO MEDIO APLICANDO ENERGA SOLAR FOTOVOLTICAProfesorado ETP en Concurrencia con el Ttulo de Base

IndiceContenidoConsumos diarios de la Vivienda:4Como primer paso se realiz un relevamiento de la vivienda a electrificar.4TABLA CONSUMOS DIARIOS EN VIVIENDA4DIAGRAMA DE FLUJO DE SISTEMA DE ALIMENTACIN ELECTRICA EN VIVIENDA5Caractersticas de los Equipos Seleccionados:6Sistema generador fotovoltaico:6Regulador de carga6Bateras6Inversor:7DETALLE GENERALIZADO DE FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA7Clculos de seleccin de Equipos:8Planta Fotovoltica:8Caractersticaselctricas16Matriz Energtica de Argentina 2013:18Marco Regulatorio para la Generacin de Energa Elctrica Fotovoltaica a Escala Domiciliaria 17 de junio 201419Protocolo de Kyoto - Mecanismos de Desarrollo Limpio19Legislacin20Lenta transferencia21Por qu debera ser prioritario cumplir el objetivo del 8% al 2016?21El proyecto IRESUD22GLOSARIO:24Infografa:28

INTRODUCCIN:En el sector solar, gracias a una notable radiacin, Argentina ofrece grandes oportunidades de desarrollo.En el presente trabajo se plantea la energizacin de una vivienda con un nivel de electrificacin alta de 8500 kWh diarios ubicada en la zona rural de Santa Fe donde el tendido elctrico no llega. Para ello se realizar una seleccin de generacin energtica fotovoltaica para sustentar los consumos elctricos de manera independiente de la red elctrica. Amn de eso tambin se realiz una bsqueda de informacin lo ms actualizada sobre la situacin actual de este tipo de energa en el pas.

Consumos diarios de la Vivienda:Como primer paso se realiz un relevamiento de la vivienda a electrificar.TABLA CONSUMOS DIARIOS EN VIVIENDA

Cant.Aparato ElectrodomsticoWTiempo uso diarioHs uso diarioConsumo WEnerga Wh/da

7Focos ahorradores1511hs/da11hs/da1051155

6Focos ahorradores57hs/da7hs/da30210

1Equipo modular grande3503hs/da3hs/da3501050

2Televisor a color 29"1804hs/da4hs/da3601440

1DVD203hs/da3hs/da2060

2Computadora personal3003,5hs/da3,5hs/da6002100

1Impresora Lser3506min/da0,1hs/da35035

4Cargador para celular32hs/da2hs/da1224

1Secadora de cabello50015min/da0,25hs/da500125

2Reloj digital c/despertador424hs/da24hs/da8192

1Lavadora grande8505hr/semana0,71hs/da850607

1Licuadora2400hs/da0hs/da2400

1Horno de microondas11005min/da0,08hs/da110092

1Plancha7501hs/da1hs/da750750

1Taladro casero2507min/da0,12hs/da25029

1Batidora2505min/da0,08hs/da25021

1Aspiradora6502min/da0,03hs/da65022

1Bomba de 1/4 HP1953hs/da3hs/da195585

TOTAL8496

DIAGRAMA DE FLUJO DE SISTEMA DE ALIMENTACIN ELECTRICA EN VIVIENDA

SUMINISTROS220VCAGENERADOR FOTOVOLTAICOPANEL SOLAR

REGULADOR CONTROLADOR

BATERIA

Este modelo le permitir cubrir la demanda energtica de una residencia con consumos de:Energa promedio diaria Fotovoltaica:8,500 kWh/da.

Caractersticas de los Equipos Seleccionados:

Sistema generador fotovoltaico:

Regulador de carga

Bateras

Inversor:

Circuito doble de proteccin termomagntica SAECSA de: 2/40 A Centro de carga y descarga de= 3200 Ah

DETALLE GENERALIZADO DE FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA

Energa Planta Fotovoltaica promedio diaria del sistema: 8,500 kWhGeneracin energa diaria: de 8 a 9 kWhVoltaje de salida: 220 VAC Potencia mxima de salida del Inversor: 12000 WDas de autonoma: 3.6Capacidad de almacenamiento de energa: 38.4 KWh

Clculos de seleccin de Equipos:

Planta Fotovoltica:

Con los datos de la Tabla de Consumos obtenemos el consumo medio diario de la instalacin al que se le ha aplicado un 20% como margen de seguridad recomendado. Debemos tambin tener en cuenta que en la instalacin habr prdidas por rendimiento de la batera y del inversor y esto influye en la energa necesaria final. Generalmente, para el buen dimensionamiento, tomaremos un rendimiento de la batera de un 95%, del inversor un 90% y de los conductores un 100%.As pues para el clculo de losconsumos medios diarios (Lmd)consideramos la siguiente expresin:

Donde: Lmd,DC = 0 Wh/da Lmd,CA = 8500 Wh/da inv = 0,9 bat = 0,95 con =1

Resultado:Lmd = 9941,5Wh/da

Siendo (Lmd) el consumo medio de energa diario, (Lmd,DC) el consumo medio de energa diario de las cargas en continua y (Lmd,AC) el de las cargas en alterna.

O bien, si lo queremos expresar como el consumo de energa medio en Ah/da:

Donde:Lmd =9941,5 Wh/daVBAT =12 V

Resultado:Qah = 828,4 Ah/daBuscando los Valores de de Radiaciones(Wh/m2/dia), de los mapas de Radiaciones Anuales, obtenemos los siguientes valores promedio:

VERANOINVIERNO

6500Wh/m2/daverano2500Wh/m2/dainviernoClculo con seguimiento de punto de mxima potencia:

Procedemos ahora con el clculo del nmero total de mdulos necesarios:

Siendo, Lmdcrit:el consumo medio diario mensual para el mes crtico, Tabla de Consumos, (en este caso, es siempre el mismo [ 9942 Wh/dia] , pues el consumo diario es constante todo el ao). PMPP:la potencia pico del mdulo en condiciones estndar de medida, en este caso, estamos, con 65 wattios de potencia pico. HPScritson las horas de sol pico del mes crtico calculado a partir de la Tabla de Radiaciones, es decir: HPScrit = PRel factor global de funcionamiento que vara entre 0.65 y 0.90. Usaremos 0.90 por defecto.Lmdcrit = 9942 WhPMPP = 65 WHPScrit = 2,5 hsPR = 0,9 (por defecto)

Resultado:NT = 68

As pues, seran 68 Paneles(Este nmero podra cambiar).

Respecto a la conexin de los mdulos calculados en serie o paralelo, teniendo en cuenta que tiene una Vmax=17,4 V, hacemos:

VBAT = 12 VVMOD,MPP = 17,4 V

Nserie = 0,6898Nserie (redondeado)=1 mdulo

NT = 68Nserie = 1

Nparalelo = 68 ramas

As pues, hasta el momento conectaramos 68 ramas en paralelo con un panel por rama.

Clculo sin Seguimiento del Punto de Mxima Potencia:

Si no se va a instalar un regulador con seguimiento de punto de mxima potencia MPPT se debe utilizar otro criterio, elCriterio de Amperios-Hora, pues ser entonces la batera la que marque la tensin del sistema (12, 24, 48 Volt.) y rara vez se alcanzar el punto de mxima potencia de los mdulos empleados. Tenemos inicialmente el consumo de energa medio en Ah/da calculado anteriormente:Tenemos inicialmente el consumo de energa medio en Ah/da calculado anteriormente:Q Ah =828,4 Ah

As pues, la corriente que debe generar el campo de captacin fotovoltaico (el total de los paneles instalados) en las condiciones de radiacin solar del mes crtico (HPScrit = 2,5 hs), sera:

I GFV,MPP = 331,4 ASiendo,(IGFV,MPP) la corriente generada por el campo de captacin fotovoltaico (el total de los paneles instalados).

Si la dividimos entre la corriente unitaria de cada mdulo fotovoltaico (IMOD,MPP) que Imax = 3,75 A, obtendremos el total de mdulos necesarios conectados en paralelo:

I GFV,MPP =331,38 AI MOD,MPP = 3,75 A

Nparalelo =88,4

Lo que equivale montar a 2 hileras paralelas de paneles de longitud = 13,25 m, y a una superficie cubierta de = 19,88 m2.

As pues,finalmente son 89 ramas en paralelo con 1 mdulo por rama las necesarias para cubrir las necesidades del sistema, si no usamos un regulador MPPT (lo recomendable es usarlo).

Pasamos ahora alclculo de las baterasrecordando que los dos parmetros importantes para el dimensionado de la batera son la mxima profundidad de descarga (estacional y diaria) y el nmero de das de autonoma. Como norma general, tomaremos estos parmetros:

Profundidad de Descarga Mxima Estacional (PDmax,e)= 70% = 0,7Profundidad de Descarga Mxima Diaria (PDmax,d)= 15% = 0,15Nmero de das de Autonoma (N)= 3,6

Calculamos entonces ahora la capacidad nominal necesaria de las bateras en funcin de la profundidad de descarga estacional y diaria. La mayor de ellas ser la que seleccionemos, pues de lo contrario podramos incurrir en una insuficiencia estacional o diaria.Capacidad nominal de la batera en funcin de la descarga mxima diaria (Cnd):

Cnd (Wh) = 66276,8 WhLmd =9941,5 WhPdmax,d = 0,15FCT = 1Cnd (Ah) =5523 AhVBAT =12 V

Capacidad nominal de la batera en funcin de la descarga mxima estacional (Cne):

Cnd (Wh) =51127,8 Wh

Lmd =9941,5 WhPdmax,e = 0,7FCT = 1N = 3,6Cnd (Ah) = 4260,6 AhVBAT =12VAs pues escogeramos la mayor, es decir la capacidad nominal de las bateras sera, como mnimo, C100 = 5523Ah

Entonces, la cantidad de bateras con capacidad de descarga 244 Ah: 25 bateras

Procedemos ahora alclculo del regulador, para ello debemos calcular cual es la mxima corriente que debe soportar el regulador, a su entrada pero tambin a su salida.

Para calcular lacorriente de entrada al reguladorhacemos el producto corriente de cortocircuito de un mdulo Isc = 5,3 Amp., y multiplicamos por el nmero de las ramas (la corriente de cada rama en paralelo ser aproximadamente la misma) en paralelo calculado anteriormente:

Siendo,

IMOD,SC:la corriente unitaria del mdulo fotovoltaico en condiciones de cortocircuito, en este caso es de Isc = 5,3A. Se usa la corriente de cortocircuito para el clculo de la corriente de entrada al regulador por que ser la mxima corriente que podra ser generada por el mdulo fotovoltaico y ha de ser esa la que tengamos en cuenta para evitar prdidas de rendimiento.NP:el nmero de ramas en paralelo, en este caso, 89.1,25es un factor de seguridad para evitar daos ocasionales al regulador.

IMOD,SC = 5,3 ANp =89

Ientrada = 585,4 A

Para el clculo de lacorriente de salidahemos de valorar las potencias de las cargas DC y las cargas AC:

Siendo,PDC: potencia de las cargas en continua.PAC: potencia de las cargas en alterna.Ninv: rendimiento del inversor, en torno a 90-95%.PDC =0PAC =1815 W ( que es los 7040W con una simultaneidad de 0,26)ninv =0,95VSAL = 12VIsalida = 199 A

As pues, el regulador debera soportar una corriente, como mnimo de 585,4 A a su entrada y 199 A a su salida.

Por ltimo, para elclculo del inversor, nicamente hemos de calcular la suma de las potencias de las cargas de alterna.

Pinv =2178 WAs pues, ser necesario un inversor de 2178W aproximadamente. Ahora bien, debemos tener en cuenta algo importante a la hora de seleccionar nuestro inversor. Muchos de los electrodomsticos y aparatos con motor utilizados tienen picos de arranque, como los frigorficos, lavadoras etc, lo que supone que para su arranque van a demandar mayor potencia que la nominal, en ocasiones hasta 4 o 5 veces ms de la potencia nominal prevista. Es por esta razn que, para evitar problemas y deficiencias en el correcto funcionamiento de nuestra instalacin, es recomendable hacer un sobredimensionamiento que contemple los picos de arranque:

Pinv =8712 WEs decir, nuestro inversor debera cubrir, al menos, 1.812W de demanda para tener bien cubiertas las necesidades de la vivienda, incluso los picos de demanda por arranque del motor de la lavadora.

Por ltimo, para seleccionar nuestro inversor, sabemos que en el mercado podemos encontrar inversores de onda senoidal pura (PWM) y de onda senoidal modificada (MSW). Podemos utilizar, siempre que sea posible, los de onda senoidal pura pues aunque son algo ms caros, nos evitarn ms de un problema que nos podran ocasionar los de onda modificada con aparatos con motores.

Los inversores de onda senoidal pura modificada (PWM) pueden alimentar a la mayora de electrodomsticos actuales, sin embargo, pueden ocasionarnos problemas con aparatos con cargas inductivas, como son los motores. Los inversores de onda senoidal pura (PWM), imitan la forma de onda que de la red elctrica y en consecuencia es la mejor opcin la alimentar los equipos elctricos y electrnicos actuales.

Caractersticaselctricas

Paralarealizacindelosclculossedebentenerencuentalascaractersticaselctricasdelospanelesfotovoltaicos.Esdecir,queseextraendesushojasdecaractersticas.Losparmetrosson: Intensidaddecortocircuito:denominadocomo lsc,es lamxima intensidadquesepuede obtener en un panel omdulo fotovoltaico. Se calculamidiendo la corriente entre los bornes delpanelcuandoseprovocauncortocircuito(tensindesalidadeOvoltios). Tensinencircuitoabierto:denominadocomoVoc,eselvalormximodevoltajeque semediraenunpanelomdulosinohubiesepasodecorrienteentrelosbornesdelmismo(intensidaddeOamperios). Tensin nominal: denominado comoVn, es el valor de diseo al que trabaja el panel omdulofotovoltaico.Porejemplo:12,24o48voltios. Potenciamxima:denominadacomoPM,eselvalormximodepotenciaqueseobtieneentreelproductodelacorrienteporlatensindesalidadelpanelomdulofotovoltaico.Setratadelvalormximoquesepuedeobtenerdelpanelomdulofotovoltaico.Tambinsedenominapotenciade pico del panel; este ltimo trmino es el ms utilizado para los clculos de unainstalacin conectadaalared. Tensinmxima:denominada comoVM, se corresponde conel valorde tensinpara lapotenciamxima.Se trataaproximadamentedel80%de la tensinen circuitoabierto.EnalgunoscasosseindicacomoVmp(depotenciamxima). Corrientemxima:denominadacomo im,secorrespondeconelvalordecorrientepara lapotenciamxima.EnalgunoscasosseindicacomoImp.

Matriz Energtica y Marco Regulatorio:Matriz Energtica de Argentina 2013:

La Matriz energtica es el dato de potencia de generacin en el territorio argentino, discriminada en los principales tipos de generacin existentes. Para nuestro caso el dato de mayor inters ser el de los % existentes hasta fines de 2013 en cuanta a fotovoltaica.

Comparativa de costos de y Fotovoltaica versus Combustin:

Comparativas

Tipo de instalacin Fotovoltaica:Vs GasolinaVs Diesel

Sobre tejado de potencia < 20 kW:52,51%111,09%

Sobre tejado de potencia > 20 kW:37,04%78,36%

Instalaciones sobre suelo:24,47%51,76%

Marco Regulatorio para la Generacin de Energa Elctrica Fotovoltaica a Escala Domiciliaria 17 de junio 2014

La generacin de energa elctrica con paneles fotovoltaicos a escala domiciliaria conectados a la red de elctrica, permite a quienes poseen estas instalaciones contar con una fuente de energa limpia para abastecer sus necesidades energticas. Mientras los paneles fotovoltaicos generan electricidad en excedente de lo que el cliente requiere, pueden estar volcando esta energa a la red elctrica para ser utilizada por otros usuarios; y viceversa, cuando los paneles no alcancen para satisfacer la demanda que el cliente requiere, ste podr tomar electricidad de la red.

La generacin domiciliaria no solo significa un beneficio para los usuarios que cuenten con paneles fotovoltaicos, sino tambin que permiten diversificar la matriz energtica de un pas, y adems son una fuente de energa renovable que beneficia nuestro medio ambiente.

Pases como Alemania y Uruguay, ya cuentan con un marco regulatorio y un programa de incentivos fiscales y econmicos que permiten que esta prctica sea factible. En Argentina no se encuentra reglamentada la generacin domiciliaria integrada a la red todava, pero se tienen casos como el proyecto IRESUD o la resolucin 442/13 de la Empresa Provincial de la Energa de Santa Fe, que permiti que el primer argentino se conecte a la red con su propia instalacin de generacin fotovoltaica. Indicios de una realidad que requiere que los tomadores de decisiones a nivel pas deben empezar a tener en cuenta.

Protocolo de Kyoto - Mecanismos de Desarrollo Limpio

El Protocolo de Kyoto establece para los pases Anexo I, reducir el total de sus emisiones de GEI a un nivel inferior en no menos de 5% al de 1990 en el perodo de compromiso, comprendido entre el ao 2008 y el 2012. Para cumplir con el mismo se establecieron adems de las reducciones de emisiones de gases de efecto invernadero en cada pas, y del comercio de emisiones, otros mecanismos como la Aplicacin Conjunta (AC) y el Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL). Tras la ratificacin por parte de Rusia en septiembre de 2004 el Protocolo de Kyoto se convierte en Ley internacional.Este mecanismo ofrece a los gobiernos y a las empresas privadas de los pases industrializados la posibilidad de transferir tecnologas limpias a pases en desarrollo, mediante inversiones en proyectos de reduccin de emisiones o sumideros, recibiendo de esta forma certificados de emisin que servirn como suplemento a sus reducciones internas. Un proyecto en el marco del Mecanismo para un Desarrollo Limpio (MDL o CDM en ingls) es un proyecto de reduccin de emisiones o secuestro de carbono que se lleva a cabo en un pas en desarrollo, como ser la Argentina. Los proyectos MDL generan CERs o Bonos de Carbono, que pueden ser comercializados en el mercado de carbono. 1 CER equivale a 1 Tn de CO2 reducida.Los beneficios de los MDL, pueden hacer ms atractivo un proyecto desde el punto de vista econmico-financiero, a tal punto que solo puede ser viable si cuenta con ellos.Legislacin

La Ley 26190 establece el Rgimen de fomento nacional para el uso de fuentes renovables de energa destinada a la produccin de energa elctrica . La ley declara de inters nacional la generacin de energa elctrica a partir del uso de fuentes de energa renovables con destino a la prestacin de servicio pblico como as tambin la investigacin para el desarrollo tecnolgico y fabricacin de equipos con esa finalidad. Establece como objetivo del presente rgimen, lograr la contribucin de las fuentes de energa renovables hasta alcanzar el OCHO POR CIENTO (8%) del consumo de energa elctrica nacional en el plazo de DIEZ (10) aos a partir de la puesta en vigencia del presente rgimen. Los beneficios que establece la Ley son un rgimen de inversin por un periodo de 10 aos y una remuneracin adicional respecto del precio de mercado de la energa segn las distintas fuentes por un periodo de 15 aos

Cunto CO2 emite una instalacin fotovoltaica?

La electricidad que produce una instalacin de energa solar fotovoltaica est libre de toda emisin de CO2. En esto, y en su carcter distribuido y modular, radica la ventaja que esta fuente energtica tiene sobre las fuentes convencionales. Sin embargo, en la produccin de los mdulos y del resto de componentes (marcos de aluminio, inversores, etc) que integran una instalacin fotovoltaica, se necesita consumir electricidad. As, en la medida en que el mix elctrico est compuesto no slo de renovables, sino tambin de centrales de gas, fuel y carbn, esa produccin de mdulos y componentes para instalaciones fotovoltaicas provoca emisiones de CO2. Entonces nos preguntamos, cul es el nivel de emisiones de CO2 que se genera en la produccin de una instalacin fotovoltaica? Llega a suplirse con las emisiones evitadas durante su vida til? Vamos a tratar de dar respuesta a estas preguntas considerando un ciclo de vida de la instalacin de 30 aos. De esta forma, las emisiones se calcularon como emisiones generadas a lo largo de todo el ciclo de vida. La siguiente tabla resume este clculo para el caso de los mdulos, segn su tipologa:

Tabla 1. Emisiones de CO2e en la produccin de mdulos

Tipo de mdulo Emisiones en gramos de CO2e por kWh

Silicio policristalino 37

Silicio monocristalino45

Capa fina (CdTe) 12 - 19

Considerando estos factores de emisin, las emisiones globales de los distintos tipos de mdulo por cada kW instalado son las que se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 2. Emisiones de CO2e globales de una instalacin fotovoltaica de 1 kW

Tipo de mdulo Emisiones en toneladas de CO2e

Silicio policristalino2,06

Silicio monocristalino2,45

Capa fina (CdTe)1,06

Para poder ver el calado de estas emisiones hagamos un ejercicio prctico. Tomemos como referencia una instalacin fotovoltaica de 10 kW con una produccin media de 16.000 kWh al ao y que est compuesta por mdulos de silicio policristalino.

Si con una potencia de 1 kW las emisiones de este tipo de instalacin son de 2,06 toneladas de CO2e, con una potencia de 10 kW las emisiones totales sern de 20,6 tCO2e. Paralelamente, si consideramos que en Espaa los 16.000 kWh producidos anualmente por una instalacin de estas caractersticas, evitan la emisin de 9,92 tCO2e al ao, podemos deducir que en apenas algo ms de 2 aos se podrn compensar las emisiones totales de dicha instalacin. El clculo es el siguiente: 20,6 tCO2e / (9,92 tCO2e /ao) = 2,08 aosEn conclusin, las emisiones de CO2e que se generan en la produccin de una instalacin fotovoltaica de silicio policristalino, cualquiera sea su potencia, son de tal envergadura que se compensan en un perodo aproximado de apenas 2 aos. Esto quiere decir que durante los 28 aos restantes de vida de la instalacin se generar electricidad completamente libre de emisin de CO2e; 28 aos de generacin elctrica absolutamente limpia. En ltimo trmino, valga aclarar que a medida crezca la presencia de energas renovables en el mix elctrico, estas emisiones se irn reduciendo y, as, la cantidad de aos necesaria para compensarlas. Del mismo modo, estas emisiones se reducirn cuando se apliquen medidas de reciclado de paneles. Segn algunos autores, el reciclado podra reducir tales emisiones hasta en un 45%

Ventajas y desventajas de un equipo solar fotovoltaico son:

Ventajas: Energa limpia y ecolgica Despus de amortizarse el equipo,varios aos de electricidad gratis. Tambin proveen electricidad en das nublados. Independencia (parcial o completa) de los proveedores de energa y sus problemas de tensin, cortes de luz etc. Bajo costo de mantenimiento y alta vida til que puede ser mayor a 30 aos. Son ampliables en cualquier momento. Se puede comenzar con un equipo chico y agregar paneles.

Desventajas: Alta inversin inicial. Sin embargo, se puedenaprovechar los precios en pesos actuales. Difcil acceso a un crdito para paneles solares. En los casos en cuales la energa del hogar es consumida sobre todo de noche, es necesario instalar bateras para aprovechar realmente este tipo de energa Como toda inversin no es libre de riesgos, sin embargo estos son mnimos.

A quin le conviene la energa solar actualmente?

En trminos generales se puede decir que hoy en da los equipos solares sonrentablespara todos los que cuentan con el dinero necesario para la instalacin y no dependen de un crdito para financiar el equipo, y que tengan previsto usar los paneles al menos durante 20 a 25 aos.Especialmente los equipos solares son convenientes para: familias con casas amplias y considerables consumos de energa hogares con aire acondicionado personas que viven en el mbito rural personas que viven en barrios o zonas con frecuentes problemas de tensin y cortes de luz comercios y establecimientos industriales que trabajan durante el da establecimientos agrcolas y ganaderos escuelas y universidades consorcios de vivienda

Conclusiones

El actual escenario resulta promisorio para el aprovechamiento y la obtencin de energas renovables en la Argentina, aunque no para todos los rubros por igual. As lo cree Carlos Cadena, secretario de la Asociacin Argentina de Energas Renovables y Ambiente (ASADES).Las perspectivas son ms favorables para el sector elico y los biocombustibles que para la generacin solarA eso debe agregarse que los equipos necesarios para el uso de la energa solar trmica, a diferencia de los fotovoltaicos, pueden fabricarse casi ntegramente aquEn una instalacin fotovoltaica que tiene una vida til de 30 aos durante 2 aos se emitira el equivalente en Produccin de CO2 y los 28 aos restantes de vida de la instalacin se generar electricidad completamente libre de emisin de CO2e; 28 aos de generacin elctrica absolutamente limpia.

En ltimo trmino, valga aclarar que a medida crezca la presencia de energas renovables en el mix elctrico, estas emisiones se irn reduciendo y, as, la cantidad de aos necesaria para compensarlas. Del mismo modo, estas emisiones se reducirn cuando se apliquen medidas de reciclado de paneles. Segn algunos autores, el reciclado podra reducir tales emisiones hasta en un 45%

Lenta transferencia

A decir de Cadena, la ASADES es el reflejo principal de las actividades de los investigadores especializados en el tema. Un conjunto grande de nosotros consigue fondos, investiga, desarrolla y dirige tesistas de posgrado en la temtica, que incluso ya est incorporada a las clases de grado en algunas universidades. En la UNSa, por caso, hay grado, maestra y doctorado, subraya.De todos modos, advierte que la trasferencia de conocimientos al sector industrial an resulta muy lenta. Quizs haya defectos o falencias en ambas partes, pero lo cierto es que cuesta mucho estrechar ese vnculo. Y esta dificultad no slo se da en el plano de las energas renovables, sino tambin en diversas reas de la ciencia, pese a los mltiples esfuerzos a cargo de las instituciones y los universitarios, admite.Segn sus palabras, de cara al futuro debe esperarse un crecimiento sostenido de la produccin de fuentes energticas verdes en la Argentina, aunque el consumo de energa tambin se elevar muy rpidamente. La idea del sector es mejorar la calidad de vida de la gente, pero suelen requerirse ms combustibles convencionales que renovables. Es una lstima, ya que hay muchas oportunidades de buenos negocios para todos, seala.En cuanto al cuidado del ambiente, asegura que el empleo de energas renovables lo promueve de manera intrnseca. Las dems fuentes energticas, en cambio, deben traer aparejada una vigilancia muy responsable, y aun as nunca parece ser suficiente. Resulta prcticamente inevitable que generen contaminacin en una escala muy superior, concluye.Por qu debera ser prioritario cumplir el objetivo del 8% al 2016?

Profundizando sobre energas renovables en la matriz energtica argentina es prioritario diversificar la matriz energtica con fuentes de energa renovable. Cualquier medida relacionada con esto, como la cota del 8%, es positiva y debe propulsarse. Visto que la diversificacin de la matriz es algo que casi nadie cuestiona hoy en da, ms bien creo que La pregunta ms profunda sera si el objetivo del 8% al 2016 plantea un ritmo sensato para que nos desarrollemos sosteniblemente. Deberamos pisar un poco ms el acelerador.

El proyecto IRESUD

El proyecto tiene por objeto introducir en el pas tecnologas asociadas con la interconexin a la red elctrica, en reas urbanas y periurbanas, de sistemas solares fotovoltaicos (FV) distribuidos, contemplando para ello cuestiones tcnicas, econmicas, legales, y regulatorias. A tal fin se propone:a) Generar y ejecutar proyectos de desarrollo de capacidades tecnolgicas vinculados con la insercin en el pas de las tecnologas de generacin FV distribuida e interconectada a la red.b) Desarrollar e impulsar el establecimiento de instrumentos (legislacin, normativa, etc.) que promuevan la instalacin en el pas de sistemas FV distribuidos conectados a la red.c) Disear, instalar y operar sistemas FV, ubicados en viviendas y edificios pblicos y privados, conectados a la red pblica de baja tensind) Promover la inyeccin a la red de energa elctrica generada mediante sistemas FV distribuidos.e) Instalar sistemas FV en los organismos de ciencia y tecnologa involucrados, para anlisis, ensayo, determinacin de eficiencia y calificacin de diseos y componentes de sistemas.f) Desarrollar recursos humanos especializados en las empresas y organismos intervinientes.

En 2011, el consorcio pblico-privado IRESUD conformado por la Comisin Nacional de Energa Atmica, la Universidad Nacional de San Martn y 5 empresas privadas: ALDAR SA, EDENOR, EUROTEC, QMAX y TYCO comenz a trabajar en la instalacin de sistemas de generacin de energa elctrica a partir de energa solar fotovoltaica en distintos puntos del pas.Hoy, a casi tres aos de haber comenzado a trabajar, ya son 20 las instalaciones que estn produciendo energa en instituciones pblicas y reas urbanas de distintos puntos del pas.

a ms largo plazo, presentamos recientemente ante el Ministerio de Ciencia y Tecnologa un nuevo proyecto, cuyo objetivo es hacer un conjunto de instalaciones fotovoltaicas chicas bajo un mismo transformador, de manera tal que representen un porcentaje importante (5, 10 y hasta un 15%) de la energa que consume un barrio o una localidad. Si bien es un proyecto que todava no est aprobado, nuestra idea es hacerlo en un barrio de la localidad de Centenario, en la provincia de Neuqun. Seran unos 400 kilowatts de potencia

GLOSARIO:

Irradiancia: Es la cantidad de energa por unidad de tiempo y por unidad de rea que llega perpendicularmente a la superficie terrestre. Tambin se la conoce como intensidad de la radiacin, soleamiento o insolacin.

Debido a la curvatura de la Tierra, al ngulo de inclinacin del eje terrestre y a la trayectoria elipsoidal del movimiento de traslacin de la Tierra alrededor del Sol; la radiacin solar no es constante sino que cambia segn las estaciones del ao, las condiciones atmosfricas y la latitud de cada regin. Para fines prcticos, se considera que en el lmite superior de la atmsfera terrestre existe una irradiancia constante llamada constante solar y tiene un valor de 1350-1370 W/m2.

Energa solar fotovoltaica: Este tipo de tecnologa utiliza la energa de la radiacin solar para generar energa elctrica. La energa elctrica generada es en forma de corriente continua por lo tanto puede representarse como un flujo de electrones a travs de un material.Los electrones se desprenden de la superficie de un material debido al efecto fotoelctrico.

El efecto fotoelctrico se observa en algunos materiales. Es el fenmeno mediante el cual un electrn superficial puede absorber la energa de un fotn para pasar a un estado excitado superior a la energa que lo mantiene unido al material.De esta forma, el electrn queda libre dejando un hueco de carga positiva en el material.

Material semiconductor: tiene un comportamiento dual conductor-aislante dependiendo de diversas variables como la presin, temperatura, la accin de un campo magntico o elctrico, etc.Semiconductor Intrnseco: Los tomos del material cristalino forman una estructura tetradrica en la cual los electrones se deslocalizan apareciendo un par discretizado de niveles cunticos de energa llamados banda de conduccin (de mayor energa) y banda de valencia (de menor energa). La cantidad de electrones en esas capas es proporcional a la temperatura a la que se encuentra el cristal.

Celdas Monocristalinas: En las celdas monocristalinas el rango de longitudes de onda que producen el movimiento electrnico es entre 300 y 1000 nm.

El rendimiento terico mximo para celdas de Si monocristalino es del 23%.En el mercado existen celdas de Si monocristalino que tienen rendimientos entre el 14-19%. Estas ltimas son muy costosas debido al proceso de fabricacin. Sin embargo, existen otras opciones como las celdas policristalinas (eficiencias entre el 8-10%) y las amorfas (5-7%).

Tanto los semiconductores como las conexiones de los conductores estn protegidos contra los agentes climticos por materiales transparentes a la radiacin utilizable por las celdas. Existen algunas celdas cuyo protector superior tiene la doble funcin de direccionar adecuadamente los rayos solares para permitir una mayor eficiencia de conversin.Cada celda tiene la capacidad de generar hasta 0,5 V de voltaje y 1-2 W de potencia.Por lo tanto, para lograr cargar los dispositivos de almacenamiento es necesario conectar en serie varias celdas en arreglos llamados paneles solares.Por ejemplo, para producir una tensin de CC de 12 V es necesario tener un panel con 30 o 40 celdas conectadas en serie.Los paneles solares estn especificados segn su Potencia Nominal Pico.Ese indicador se define como:Potencia Nominal Pico: es la mxima potencia que entregara el panel si es con luz solar con una irradiancia de 1000 W/m2 y a 25 C.

Adems del panel solar para la produccin de electricidad, las instalaciones deben contar con otros dispositivos: Acumulador: es necesario para almacenar la energa producida durante las horas de sol y proveer de electricidad durante las horas oscuras. Adems, asegura el suministro de una corriente estable y en horas de consumo pico evita deficiencias en el servicio.

Regulador: los paneles son diseados para producir una tensin por encima de la necesaria para la carga del acumulador lo que puede ocasionar una sobrecarga del mismo y destruirlo. Por lo tanto, las instalaciones solares siempre estn provistas de un regulador para evitar la destruccin del acumulador ya sea por sobrecargas o porque el consumo excesivo deja al acumulador en riesgo de descargas profundas. Convertidor o Inversor: dependiendo las dimensiones de la instalacin puede estar dotada de un inversor para convertir la CC almacenada en CA utilizable por los receptores convencionales.

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