4.-generador fotovoltaico: características...

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4.- Generador Fotovoltaico: Características Eléctricas

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Curva Tensión Corriente de un dispositivo FV

Para poder realizar comparaciones entre distintas c élulas y paneles FV, se los ensayan bajo condiciones normalizadas STC (Standard Test Conditions), obteniéndose sus curvas V,I

Punto de Máxima Potencia PMP �� punto de la curva (VN, IN) en que el producto de estas variables (potencia pico Pp), es máximo

Pp [Wp] = Potencia Pico = V N x IN �� P máx entregada por el dispositivo bajo STC.

Nota: Bajo STC, el PMP es el punto (V N, IN). Para otras condiciones de irradiancia y temperatura las curvas se modifican, obteniéndose otros PMP.

AM = 1,5

normal

(Se usa una lámpara)

STC

Isc = corriente de ctocto Voc = tensión de vacío

JAG

2

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[ ] [ ][ ]2

2 mAm

WG

AIVV

P

P NN

SolarRadiacións

PMPeleneléctrica

×

×== −−−η

SCOC

NN

IV

IVFF

××=

AG

FFIV SCOC

×××=η

Eficiencia de Conversión y Factor de Llenado

0156.01000

75.067,46.0

×××=η 134.0=η

Ejemplo: Dada una FC de Si m de un módulo comercial, calcular su η de conversión.

Voc = 0,6V ; Isc =4,67 A ; FF = 0,75 ; A = 156 cm2

Factor de llenado (de forma) : Es una relación de superficies de rectángulos que resulta en un valor ≤ 1. Da una idea de la calidad del dispositivo FV.

η = eficiencia de conversión.

Esta definición de eficiencia puede aplicarse a una FC, a un módulo o a un arreglo.

Otra manera de expresar la eficiencia η

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Ver Video Ensayo Célula

Obtención de la Curva V-I en Laboratorio, bajo condiciones STC:

• G = 1 [kW/m2]• Distribución Espectral AM = 1.5• T célula = 25ºC• Incidencia normal

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Los puntos característicos Isc, Voc, PMP, encontrados bajo STC, se modifican cuando varía la irradiancia recibida y/o la temperatura de la FC. Es casi imposible encontrar condiciones STC de manera natural.

Impactos de la Temperatura e Irradiancia en los dis positivos FV

Para FC de Si, por cada ºC que aumenta su temperatura ≈:• Voc disminuye 0.33[% /ºC]• Isc se incrementa 0.04[% /ºC]• Pp disminuye 0.45[% /ºC]

La Isc es directamente proporcional a la irradiancia solar G

1

2)()( 12 G

GII GscGsc ×=

Temp ↑

G ↑

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Los fabricantes también entregan un índice llamado NOCT (Nominal OperationCell Temperature) que es la temperatura de una FC de un módulo, cuando la temp. ambiente es de 20ºC, la irradiancia G es de 0.8 [kW/m2] y la velocidad del viento es de 1[m/s].

GTT ambcélula ×

−+=8.0

º20NOCT

El Indice NOCT (TONC)

Condiciones Nominales de Operación Real

• G = 0,8 kW/m2

• Tambiente = 20ºC

• Incidencia normal

• Distribución espectral AM 1.5

• Velocidad del viento = 1 m/s

Se observa que bajo las condiciones nominales y aplicando la fórmula:

NOCTTcélula =

Nota: Los dispositivos FV funcionan mejor en días claros fríos, que en días claros calientes.

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Características de un Módulo FV Comercial Isofotón: IS-200/32 (200 Wp)

Físicas

Constructivas

Caja de Conexión

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Características Eléctricas

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Caract. Eléctricas de un Módulo FV Comercial Yingli: Serie Panda 265 Monocristalino

Nota: Observar como cambian los parámetros eléctricos del módulo bajo condiciones STC y bajo condiciones NOCT.

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Modelo matemático simple de una FC

Corriente que circula por el diodo (ecuación de Shockley) =

−= 10

mkT

qVd

d eII

darecombinadabsorbidageneradaL IIIII +=−= )(Fotocorriente =

símbolopolarizado directo

CurvaCaracterística

JAG


[ ]Cx 1910602.1 −

Vd [V] = diferencia de tensión del diodo = tensión de polarización

q = carga del e- =

T = temperatura de la juntura [ºK]

m = coeficiente que depende del modo de recombinación predominante. Su valor va de 1 a 2. El valor 1 es ideal y dice que el proceso de transporte es solo por difusión. El valor 2, si hay recombinación en la zona de depleción.

2310381.1 −xk = cte. de Boltzmann = [J/ºK]

= corriente de saturación inversa (corriente con polarización inversa). Es una corriente generada térmicamente (portadores minoritarios)

Si Vd se hace muy grande y de valor (-) �� corriente de avalancha

oI

−−=−= 10

mkT

qVd

LdL eIIIIICorriente neta producida por la FC =

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Una FC con carga infinita (circuito abierto )

+= 1ln

0I

I

q

kTVoc L

Una FC con carga cero (cortocircuito)

IscIIL

==

Generación = Recombinación �� I = 0

V = Vd = 0JAG

JAG


El modelo simple no explica bien lo que sucede cuan do las FC están sombreadas. El modelo completo considera las pérdid as en los contactos y en el semiconductor a través de una resistencia en ser ie Rs, y fugas de corriente en la juntura a través de una resistencia en parale lo Rp.

Modelo más Completo de una FC

V∆ ( )

+−

−

+−=p

sssc R

IRV

kT

IRVqIII 1exp0

La curva azul es el lugar geométrico de todas las tensiones y corrientes cuando varía la carga de 0 ohm (cortocircuito) a infinito (circuito abierto).La curva real de la FC, puede ser aproximada por medio de dos rectas de pendientes relacionadas con la Rs y Rp.Lo ideal: Rs = 0, Rp = ∞

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La unidad básica es la FC. Una FC de Si de ≈ 100 cm2, produce ≈ 3 [A], 0.5 [V], 1.5 [W]

Módulos en Serie y Paralelo

Para aumentar la potencia generada se acoplan las F C en configuraciones serie paralelo, formando un módulo, y a su vez est os módulos se conectan en serie, paralelo, formando un arreglo.

JAG


Conexión en serie

Módulos típicos:36 FC en serie �� llamado de 12 [V]72 FC en serie �� llamado de 24 [V]72 FC, 2 grupos en paralelo de 36 FC cada uno �� 12 [V]

V(V)

ISC

VOC

NS

VMM = NS x VM IMM = IM

(VNN , INN )I(A)

V(V)

ISC

VOC

NS

VNN = NS x VN INN = IN

(V , I )I(A)

JAG

Conexión en paralelo

JAG

9


ISCM

VOCM

-1/RPM

-1/RSM

ISCMod = NPISC

VOCMod = NSVOC

RPMod = RP /NP

RSMod = RSNS

NP = número de cadenas de FC en paralelo

NS = número de FC en serie

Formación de un módulo FV

Imódulo

NP

VmóduloNS

JAG


Se conectan Np cadenas de módulos en paralelo, compuesta cada cadena por Ns módulos en serie:

Módulos en paralelo �aumentan corriente de salida

Npcadenacadenacadenaarreglo IIII +++= ...21

Módulos en serie �aumentan tensión de salida

Nsmódulomódulomóduloarreglo VVVV +++= ...21

¿Cuántos módulos hay en serie y en paralelo?

Formación de un arreglo FV

JAG

JAG

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La potencia de salida de un módulo se reduce bruscamente cuando cualquier porción de una FC está sombreada o dañada.

La FC pasa de generar a consumir energía en su Rp, disipando potencia que otras generan.

Punto Caliente de una FC

Para mitigar esto se colocan diodos de paso (bypass) en paralelo a las CF puestas en serie en un módulo, o en el conjunto de módulos de un arreglo. Una forma, es colocar un diodo por módulo o cada 18 FC. El diodo de bloqueo evita la I circulacentre ramas en paralelo y/o la descarga de la batería por el módulo (ver si conviene su uso).

Diodos de pasoDiodo debloqueo

JAG


Si un sistema FV tiene una carga conectada (resiste ncia, bomba de agua, batería, etc.) el punto de operación V,I, es la int ersección de la curva del generador FV, ya estudiada, con la curva asociada a la carga:

El SFV bajo Carga

En general, el punto de operación será diferente al punto de máxima potencia PMP que puede entregar el SFV �� fuera del óptimo �� seguidor del PMP

En el punto de operación:IVP ×=

JAG

JAG

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La carga es una Resistencia variable y la Irradian cia es cte

N

N

N I

VR =La R en el PMP �

Si la carga varía, el punto de operación varía, por lo que no se trabajaráen el punto de máxima potencia PMP que puede entreg ar el SFV.

VR

I3

1=

VR

I17

1=

VR

IN

1=

VR

Ii

1=Ecuac. de la curva de carga

JAGJAG


La carga es una Resistencia cte y la Irradiancia es variable

Ver VideoTecho del Ciemat

Si la irradiancia varía, el punto de operación varí a, por lo que no se trabajaráen el punto de máxima potencia PMP que puede entreg ar el SFV.

VR

IN

1=

JAG

JAG

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Seguidor Electrónico del PMP (convertidor DC-DC)

Función: Conseguir que el punto (V,I) de trabajo del generad or FV coincida con el punto de máxima potencia, bajo cualquier con dición de G y de carga.

Procedimiento: Enfrentar al generador FV con una impedancia de val or tal que su punto de trabajo coincida con su punto de má xima potencia.

Un seguidor del PMP (situado entre el GFV y la carga) hace que el GFV “vea”una impedancia tal, que permite que trabaje en su punto de máxima potencia. Este adaptador de impedancias, se encuentra físicamente en general dentro del inversor.

JAG

JAG

Seguidor del Punto de Máxima Potencia

GFVDemanda

JAG


TON TOFF

t

ON

OFF

(1)

(3)

(2)P

V(i,i+1)

(1) Pi+1> Pi ⇒⇒⇒⇒ VG< VMG

(2) Pi+1< Pi ⇒⇒⇒⇒ VG> VMG

(3) Pi+1= Pi ⇒⇒⇒⇒ VG= VMG

Posible algoritmo de trabajo“Llaveo” electrónico

Es un dispositivo electrónico (buck boost converter) que transforma tensiones continuas de un nivel a otro, tal como la requerida por una batería o un inversor. La llave electrónica, es un transist or de tipo FET (transistor efecto de campo) o IGBT (transistor bipolar de comp uerta aislada). Es aconsejable colocar un seguidor del PMP en GFV de p otencia > 2 kWp

JAG

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5.- Elementos de Acondicionamiento de Potencia de un Sistema Fotovoltaico


ELEMENTOS de ACONDICIONAMIENTO de POTENCIA de un SFV

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Acumulación: Baterías de Plomo-Acido

Algunos parámetros que se deben tener en cuenta cuando se elige una batería:

� Energía almacenable [Ah]

� Profundidad de descarga y ciclado

� Autodescarga

� Mantenimiento, costo y disponibilidad

DesempeDesempeñña tres funciones ba tres funciones báásicassicas::

• Dar autonomía de energía al sistema

• Suministrar potencia instantánea elevada, mayor que la de los módulos FV, necesaria p.e. para arrancar motores eléctricos.

• Estabilizar la tensión de trabajo del sistema

Energía eléctrica(generación FV)

Energía eléctrica(consumo o demanda)

Energía química (almacenamiento)

La batería es un elemento electroquímico que acumula electri. generada por el panel FV y que se aprovecha cuando se la necesita. Se la usa en SFV aislados de la red eléctrica.


Cátodo (-) (Pb)

Anodo (+) (Pb02)

Tapa

Placa negativa

Separador

Placa positiva(tubular)

Vaso

Depósito de sólidos

Electrolito:

Ácido sulfúrico (H2SO4) diluido en agua

Estructura Física de una Batería de Pb ácido

Vaso de ≈ 2 V Batería de ≈ 12 V

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Parámetros de una Batería

Tensión nominal: V B,NOM [V]

Número de vasos de la batería x 2 V.

Consumo diario: Ld [Ah]Energía diaria consumida por la carga, en [Ah].

Capacidad nominal: C B [Ah] (carga que contiene)Capacidad de una batería es la cantidad de carga que la misma posee.

Capacidad Nominal es la máxima cantidad de carga en [Ah], que puede extraerse de la batería hasta que su tensión descienda a 1,8 V/vaso.

Estado de carga, SOC (cuanta carga queda)

Relación entre la carga almacenada en la batería y su capacidad nominal

0 < SOC ≤ 1 SOC=1 � batería totalmente cargada

),,,( argarg FinalAmbienteadescaDescB VTemptiempoIfnC =


Profundidad de Descarga: PD (cuanta carga se extrajo)

Relación entre la carga extraída de una batería y su capacidad nominal

PD=1-SOC

La PD máxima es el máximo valor que se permite que se descargue la batería antes que el regulador la desconecte. 0,5 < PDMAX < 0,75

Capacidad disponible o útil: CU [Ah] (cuanto carga se dispone para usar)

Producto de la capacidad nominal CB y la máxima profundidad de descarga permitida

CU=CB x PDMAX.

Régimen de carga (o descarga) [hs] (tiempo que se carga o descarga)

Relación entre la capacidad nominal CB y el valor de la corriente a la que se realiza una carga (o descarga). Se expresa en horas.

La capacidad de una batería es el producto de una corriente por un tiempo.C = 120 Ah puede decir que se cargó o descargó una batería con una I = 12 A durante 10 hs, o con una I = 4 A durante 30 hs, o infinitas combinaciones

Cuando se escribe C20= 120 Ah, el subíndice indica el régimen de carga o desc. (20 hs en este caso), por lo que resulta que la I de carga o descarga es de 6 A.

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PDd : Profundidad de Descarga diaria 0.05 a 0.2Depende de la razón entre el consumo nocturno y la capacidad de la batería

PDe : Profundidad de Descarga estacional 0.5 a 0.8

Asociados con períodos de baja radiación.Depende del consumo diario (incluyendo la noche), del tamaño del generador y del clima local

Ciclado La Vida de una batería solar se mide en ciclos de carga descarga

Pérdida de Carga de una Batería = fn (Ciclado, PD, Temp)

CICLADO ESTACIONAL

• Periodos de baja radiación

• PDe < PDMAX

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

1- PDd

1- PDe

1

Días D

• Consumo nocturno, Ld [Ah]

• Descarga diaria, PDd = Ld / CB

CICLADO DIARIO

SOC


Características que deben presentar las baterías

� Resistencia al ciclado

� Bajo mantenimiento

� Corrientes de pérdida pequeñas

� Reserva de electrolito

� Depósitos de material desprendido

� Vasos transparentes (no necesarios, pero convenientes)

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Tipo Ventajas Inconvenientes

Tubular estacionaria Ciclado profundo. Precio elevado.Tiempos de vida largos. Disponibilidad escasa en Reserva de sedimentos. determinados mercados.

Arranque Precio. Mal funcionamiento ante ciclado(SLI-automóvil) Disponibilidad. profundo y bajas corrientes.

Tiempos de vida cortos.Escasa reserva de electrolito.

Tubular estacionaria

(6 vasos; 12V)

SLI automóvil

( 12V)

Tipos de Baterías Usadas


Tipo de batería Ventajas Inconvenientes

Solar “modificada” Fabricación similar a SLI. No recomendada para ciclados Amplia reserva de electrolito. profundos y prolongados.Buen comportamiento. Tiempos de vida medios.en ciclados medios

Gelificada Bajo mantenimiento Deterioro rápido en condiciones de operación extremas (V y T).

Solar modificada (12V) Gelificada (12V)

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(∼5 cm)

Regulador (12 V, 3 A)

Convertidor DC/DC: Regulador de Carga de Batería

Función: Evitar situaciones de sobrecarga y sobredescarga de la batería con el objetivo de preservar su vida.

Procedimiento: Detectar el estado de carga y actuar sobre líneas de generación y consumo


EN ESTADO DE ALTA CARGA (procedente del generador):

Garantizar una carga suficiente de la batería

��

Evitar sobrecarga excesiva

EN ESTADO DE BAJA CARGA (suministro al consumo):

Evitar descargas excesivas de la batería

��

Garantizar suministro eléctrico diario suficiente

Fin de carga

Reposición de carga

Reconexión de consumo

Desconexión de consumo

Tiempo

Tens

ión

de b

ater

ía (

volti

os)

Zona no recomendada

Zona no recomendada

Control del generadorControl del generador

Control del consumoControl del consumo

Lógica del Regulador

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Reguladores de carga para instalaciones FV autónoma s

(12V-24V, hasta 30A)


=DC

Sintetizador onda cuadrada

Filtro

US

AC

Convertidor DC/AC (Inversor)

Función: Transformar la potencia del generador FV (DC)en potencia AC, con la mayor eficiencia posible

Procedimiento : Generar una onda de impulsos mediante interruptores a partir de la DC y eliminar armónico s indeseados

Características deseables :

Alta eficiencia:- Para rango amplio de potencias- Bajo consumo en vacío

Alta fiabilidad:- Resistencia a las puntas de arranque y Estabilidad en tensión y frecuencia- Protección frente a cortocircuitos- Seguridad

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Inversores de potencia < 500 W para instalaciones autónomas

Inversor de pequeña potencia (200 W)

(∼40 cm)

Inversores de media y grande potencia

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Demandas para SFV aislados

Si bien se puede usar cualquier tipo de artefacto (carga), se trata de evitar las de tipo resistivas: lámparas incandescentes, estufas, secadores de pelo, planchas, etc., que pueden agotar rápidamente a las baterías.

Los artefactos recomendables son los siguientes:· Computadoras personales· Televisor 20”· Televisor 20” + reproductor de video· Radio AM / FM· Equipo de música· Lámparas fluorescentes compactas· Equipo de comunicaciones VHF


6.- Seguidor Solar

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RCDCBCC GGGG ++=

Los módulos FV colectan todas las componentes.

Matemáticamente se puede encontrar ��

Si se tiene un Módulo FV fijo, la irradiación solar será diferente a lo largo del día y del año �� Energía Eléctrica Producida 1 = E1

Generador FV sin y con Seguidor Solar

N

Mediodía

Tarde

Mañana

γN

Ψ

Hemisferio

Sur

O

γαS

ß

Colector Solar

E

Azimut del Colector

Angulo de Inclinación del Colector ß

α

Angulo de Altitud Solar

Azimut SolarΨγ

Angulo de altitud del Sol alMediodía solar

γN

Jorge González-FACET-UNT

Energía generada 1JAG


Colectar la máx. cantidad de energía

a) Anual:Inclinac. del Colector Solar = β = L Azimuth del Colector = α = 0º

b) En Invierno:β ≈ L +15ºα = 0º

c) En Verano:β ≈ L -15ºα = 0º

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Módulo FV montado en un Seguidor Solar

Energía obtenida �� Energía Eléctrica Producida 2 = E2

Ganancia de Energía �� E2 –E1 (Puede alcanzar hasta un 35 %)

Se justifica la inversión?SFV entre 10-100 kW con seguimiento �� ≈≈≈≈ 6% más caro que uno fijo

Energía generada 2

JAG


Tanto en SF fijos como móviles, se deben estudiar las distancias mínimas que hay que dejar entre paneles, para evitar sombras entre ellos. Depende fundamentalmente de la latitud.

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7.- Costos e Impacto Ambiental


• Los SFV ≈ 70 % más baratos que en los 90.

• El costo de un SFV en una residencia y conectado a red ≈ 4 - 6 [euros/Wp]. Instalación familiar de 4 kWp ≈ 20000 euros

• Una Central FV es muy costosa 3500-6000 [U$S/kWp], 15-25 [cU$S/kWh]. La E producida es ≈ 3-5 veces más cara que en un sistema convencional.

• Un SFV sin apoyo del estado recupera su capital en ≈ 9 años (es variable). Con apoyo en ≈ 5 años, considerando una vida útil de ≈ 25-30 años.

• El costo de instalación de un SFV aislado:- SHS (50 Wp)+instalación →→→→ 600–850 U$S (12–17 U$S/Wp)- Sistema de bombeo (>1kWp) →→→→ 10–14 U$S/Wp- Sistema de bombeo (<1kWp) →→→→ 15–20 U$S/Wp

• El costo de producir energía FV depende del sitio (radiación): con buena irradiación (p.e. Los Angeles) �� 19 [cU$S/kWh], pero allí el precio de electricidad que se toma de la red está entre 8 y 12 [cU$S/kWh] �� conviene consumir de la red

Notas sobre Costos

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Evolución del precio de los Módulos FV, 1983-2009

jul-dic 2011

0,8 euros [U$S/Wp]


Resultados de un análisis financiero de una instalación FV residencial conectada a red de 5kW (ASIF, nov 2008)

Las reglas de juego cambian

Hoy la inversión es menor

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Resultados de Proyectos, 2008


COSTES EN ESPAÑA:

ASIF (Asociación de la

Industria FV), 2005

El precio hoy en día es de ≈ 0,8 [Eu/Wp]

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Paridad de Red

Para que este costo de la electricidad FV continúe bajando y la eficiencia de conversión FV aumentando, se deben encontrar nuevos materiales, disminuir materia activa empleada, disminuir energía de procesamiento del material y manufactura, captar mayor radiación solar incidente, etc.


Impactos en las Diferentes Fases

� Fase de Fabricación de las células FV: Algunos materiales usados son tóxicos y peligrosos. Riesgos similares a los de una industria química. Algunos tipos de celdas como las CdTe y CIS utilizan minerales cuyas reservas son escasas. La energía usada es muy alta

� Fase Constructiva: En grandes centrales FV �� efecto sobre el ecosist.

� Fase Operacional: Impactos visuales

� Fase de Desarme de las instalaciones: Disposición final de las baterías (sistemas aislados) y celdas CdTe, puede suponer un riesgo a la salud pública (alta toxicidad del Cd), aunque el Cd está presente en bajas concentraciones en los módulos FV .

Notas sobre Impactos Ambientales

Están en función del tipo de células utilizadas (Si , CdT, etc) y del tipo de proyecto (centralizado, residencial con conexión a red, aislado de red,etc.)

La mayor parte de los potenciales IA asociados a lo s SFV son moderados (si se asume que se trabajará con una buena gestión ambiental)

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Reciclaje de Módulos: Los módulos FV contienen materiales como el vidrio, Al y material semiconductor, que pueden ser recobrados y reutilizados ya sea en nuevos módulos o en otros productos. Esto ya está sucediendo en módulos de Si. El objetivo en Europa es recoger un mínimo de 65% de módulos FV instalados desde 1990 y reciclar el 85 % de los residuos.

Reciclaje de Baterías: Materiales como el plomo y el ácido sulfúrico son altamente contaminantes, pero se los puede recobrar y reutilizar. El plomo se funde en barras y purifica para la fabricación de nuevas baterías. El ácido puede neutralizarse, convertirlo en sulfato de sodio o detergente en polvo, o usarlo en la fabricación de textiles y vidrios. El contenedor se tritura/funde para formar gránulos de plástico que son materia prima para otros productos.


Emisión de CO2 evitada mediante el uso de Energía FV

Cada kWh generado con energía solar FV evita la emisión a la atmósfera de aproximadamente un kilo de CO2, en el caso de comparar con generación eléctrica con carbón, o aproximadamente 400 gramos de CO2 en el caso de comparar con una de gas natural.

Una vivienda unifamiliar con una potencia instalada en su tejado de 5 kWp, puede evitar anualmente 1,9 t de CO2 al año, comparándola con generación eléctrica de una central de ciclo combinado de gas natural.

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8.- Energía generada por un SFV: Método “horas pico de sol”


Estimación de la energía entregada por un SFV fijo mediante la aproximación “Hora Pico”

24 hs0 hs

G[W/m2]

6 hs 18 hs12 hs

1000 Area 2 = Irradiación equivalente diaria en

[Wh/m2] considerando irradiancia constante

de 1000 [W/m2] durante t [hs sol pico]

Area 1 = Irradiación diaria media

mensual en [Wh/m2]

Area 1 = Area 2 = Irr [Wh/m2]

PicoSolhs −

Jorge González

FACET-UNT

[ ]díahsPE SolPicoNdíaGFV /, ×=

Si se supone que la eficiencia media de conversión FV a lo largo de un día es la misma que bajo condiciones STC, se puede deducir que la energía FV que produce un generador FV durante un día, es:

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[ ] PRdíahsPE SolPicoNdíaED ××= /,

Más allá de la pérdida que existe durante la conversión solar en la FC, existen otras pérdidas en el SFV (joule, suciedad, sombreado, diferencias entre módulos, temperatura de operación de la FC) que se consideran a través de un coeficiente llamado PR (performance ratio):

Por lo tanto la energía entregada a la demanda por el SFV durante un día, es:

Panel Fotovoltaico

Energía Solar

Energía Eléctrica Generada

Instalación, Suciedad, disparidad de módulos

Energía Eléctrica Entregada

conversiónη PR

EEDEGFV


Ejemplo: considerando una irradiación diaria media anual de 5 [kWh/m2-día].

a) Estimar la energía eléctrica producida anualmente por un arreglo FV de 3,3 [kW] de potencia pico.

b) La energía anual disponible para el consumidor, considerando un rendimiento de la instalación de 0.74

c) Los kWh entregados a la demanda por unidad de potencia pico

d) La cantidad de módulos y el área del arreglo (considerar el módulo ya visto de 75Wp)

[ ][ ] ]/[6022][365/5][3,3

365/,

anualkWhddhskW

díasdíahsPE SolPicoNanualGFV

=××==××=a)

]/[4456][36574.0]/[5][3,3 anualkWhddhskW ≈×××=

[ ] =×××= diasPRdíahsPE SolPicoNanualED 365/,b)

d) cantidad de módulos = Potencia arreglo/Potencia módulo = 3300/75 = 44

área del arreglo = cantidad de módulos x área del módulo = 26 m2

13503,3

4456==

kWp

kWh

P

E

GFV

EDc)

31


Nota: Para las mismas condiciones, si se tiene un módulo de menor eficiencia, el área del arreglo será mayor (hacer un ejemplo considerando un módulo de Si a).

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