sistemas fotovoltaicos conectados a la red eléctrica oscar e. arteaga novoa energías no...

Sistemas Fotovoltaicos Conectados a la Sistemas Fotovoltaicos Conectados a la Red EléctricaRed Eléctrica

Sistemas Fotovoltaicos Conectados a la Sistemas Fotovoltaicos Conectados a la Red EléctricaRed Eléctrica

Oscar E. Arteaga NovoaOscar E. Arteaga NovoaEnergías No ConvencionalesEnergías No Convencionales

Instituto de Investigaciones EléctricasInstituto de Investigaciones Eléctricas

Oscar E. Arteaga NovoaOscar E. Arteaga NovoaEnergías No ConvencionalesEnergías No Convencionales

Instituto de Investigaciones EléctricasInstituto de Investigaciones Eléctricas

Reunión de Trabajo del COFERReunión de Trabajo del COFER14 de junio, 200014 de junio, 2000

Reunión de Trabajo del COFERReunión de Trabajo del COFER14 de junio, 200014 de junio, 2000

Sistemas Fotovoltaicos Conectados Sistemas Fotovoltaicos Conectados a la Red Eléctricaa la Red Eléctrica

Sistemas Fotovoltaicos Conectados Sistemas Fotovoltaicos Conectados a la Red Eléctricaa la Red Eléctrica

Tendencias de aplicaciones y costos fotovoltaicos Tendencias de aplicaciones y costos fotovoltaicos en países miembros de la AIEen países miembros de la AIE

Descripción de la tecnologíaDescripción de la tecnología Nichos potenciales de mercadoNichos potenciales de mercado Principales Programas e IniciativasPrincipales Programas e Iniciativas Aspectos TécnicosAspectos Técnicos Proyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en Mexicali

Tendencias de aplicaciones y costos fotovoltaicos Tendencias de aplicaciones y costos fotovoltaicos en países miembros de la AIEen países miembros de la AIE

Descripción de la tecnologíaDescripción de la tecnología Nichos potenciales de mercadoNichos potenciales de mercado Principales Programas e IniciativasPrincipales Programas e Iniciativas Aspectos TécnicosAspectos Técnicos Proyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en Mexicali

Tendencias del Mercado Fotovoltaico en Tendencias del Mercado Fotovoltaico en Países Miembros de la AIEPaíses Miembros de la AIE

Tendencias del Mercado Fotovoltaico en Tendencias del Mercado Fotovoltaico en Países Miembros de la AIEPaíses Miembros de la AIE

Tendencia de Costos de Módulos en Tendencia de Costos de Módulos en Países Miembros de la AIEPaíses Miembros de la AIE

Tendencia de Costos de Módulos en Tendencia de Costos de Módulos en Países Miembros de la AIEPaíses Miembros de la AIE

0123456789

1993 1995 1997

Dól

ares

(EU

A)

Mayoreo Menudeo (< 5kWp)

Características de un Sistema Características de un Sistema Fotovoltaico Conectado a la RedFotovoltaico Conectado a la Red

Características de un Sistema Características de un Sistema Fotovoltaico Conectado a la RedFotovoltaico Conectado a la Red

kW h

Gener ador f ot ovolt aico

I nver sor

A comet ida

M edidorBidir eccional

Punt o deI nt er conexión

Red

Nichos Potenciales de MercadoNichos Potenciales de MercadoNichos Potenciales de MercadoNichos Potenciales de Mercado

Sistemas ResidencialesSistemas Residenciales

Nichos Potenciales de MercadoNichos Potenciales de MercadoNichos Potenciales de MercadoNichos Potenciales de Mercado

Sector Industrial y ComercialSector Industrial y Comercial

Nichos Potenciales de MercadoNichos Potenciales de MercadoNichos Potenciales de MercadoNichos Potenciales de Mercado

Sistemas de Apoyo a la RedSistemas de Apoyo a la Red

Nichos Potenciales de MercadoNichos Potenciales de MercadoNichos Potenciales de MercadoNichos Potenciales de Mercado

Esquemas de “Green Pricing”Esquemas de “Green Pricing”

Nichos Potenciales de MercadoNichos Potenciales de MercadoNichos Potenciales de MercadoNichos Potenciales de Mercado

Imagen CorporativaImagen Corporativa

Principales Programas e IniciativasPrincipales Programas e IniciativasPrincipales Programas e IniciativasPrincipales Programas e Iniciativas

JapónJapón– Proyecto “Sol Naciente”Proyecto “Sol Naciente”– 80,650 kWp conectados a red a finales de 199880,650 kWp conectados a red a finales de 1998– 12,000 Techos fotovoltaicos residenciales a 12,000 Techos fotovoltaicos residenciales a

finales de 1999finales de 1999– Alrededor de 200 sistemas en edificios públicosAlrededor de 200 sistemas en edificios públicos– Alrededor de 200 sistemas en instalaciones Alrededor de 200 sistemas en instalaciones

industrialesindustriales– 10 Compañías eléctricas han adoptado 10 Compañías eléctricas han adoptado

esquemas de “medición neta” esquemas de “medición neta”

Principales Programas e IniciativasPrincipales Programas e IniciativasPrincipales Programas e IniciativasPrincipales Programas e Iniciativas

AlemaniaAlemania– Programa “100,000 Techos Fotovoltaicos”, Programa “100,000 Techos Fotovoltaicos”,

19991999– 45,000 kWp conectados a la red a finales de 45,000 kWp conectados a la red a finales de

1998. Se prevé un incremento substancial en 1998. Se prevé un incremento substancial en los años siguientes.los años siguientes.

– La ley de generación eléctrica prevé el pago de La ley de generación eléctrica prevé el pago de precios preferenciales a la energía proveniente precios preferenciales a la energía proveniente de fuentes renovablesde fuentes renovables

Principales Programas e IniciativasPrincipales Programas e IniciativasPrincipales Programas e IniciativasPrincipales Programas e Iniciativas

Estados UnidosEstados Unidos– Programa “1 Millón de Techos Solares”Programa “1 Millón de Techos Solares”– 28,000 kWp conectados a la red a finales de 28,000 kWp conectados a la red a finales de

19981998– La mayoría de los estados han adoptado La mayoría de los estados han adoptado

esquemas de “medición neta”esquemas de “medición neta”

Aspectos Técnicos de la Conexión a RedAspectos Técnicos de la Conexión a RedAspectos Técnicos de la Conexión a RedAspectos Técnicos de la Conexión a Red

Calidad de la EnergíaCalidad de la Energía– Distorsión armónicaDistorsión armónica– Regulación de voltajeRegulación de voltaje– Factor de PotenciaFactor de Potencia

Operación en Modo AisladoOperación en Modo Aislado ProteccionesProtecciones

– Flujo inverso de potenciaFlujo inverso de potencia Necesidad de NormalizaciónNecesidad de Normalización

Proyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en Mexicali

Situación en MexicaliSituación en Mexicali– Alto consumo de energía en verano debido a los fuertes Alto consumo de energía en verano debido a los fuertes

requerimientos de aire acondicionado y refrigeraciónrequerimientos de aire acondicionado y refrigeración– La demanda pico ocurre por la tarde y es muy La demanda pico ocurre por la tarde y es muy

pronunciada por la misma causapronunciada por la misma causa– Altos costos de generación transmisión y distribuciónAltos costos de generación transmisión y distribución– Región separada del sistema eléctrico nacionalRegión separada del sistema eléctrico nacional– Tarifas de energía subsidiadas en veranoTarifas de energía subsidiadas en verano– Dificultad de los usuarios para cubrir cuotas de energía Dificultad de los usuarios para cubrir cuotas de energía

eléctricaeléctrica

Proyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en Mexicali

Soluciones a la Situación de la RegiónSoluciones a la Situación de la Región– FIPATERM (doméstico)FIPATERM (doméstico)– PAESE (industrial y comercial)PAESE (industrial y comercial)– Incremento de capacidadIncremento de capacidad– Generación Fotovoltaica DistribuidaGeneración Fotovoltaica Distribuida

Proyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en Mexicali

Instalación piloto en la colonia “Las Palmas” Instalación piloto en la colonia “Las Palmas”

Proyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en Mexicali

JunJul

AgoSep

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

kW

hEnergía FVSuministradaa la Vivienda

EnergíaSuministradaa CFE

Energía NetaSuministradapor CFE

Balances del verano de 1999 en la vivienda de Las PalmasBalances del verano de 1999 en la vivienda de Las Palmas

+

+

Energía FVTotal

Energía TotalSuministrada por CFE

=

=

Proyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en Mexicali

Reducción de la Demanda Pico en la Vivienda de Las PalmasReducción de la Demanda Pico en la Vivienda de Las Palmas

Efecto de Nivelación de Carga en la Vivienda (Agosto 1999)

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 00Hora

De

ma

nd

a (

Wa

tts)

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Tem

pe

ratu

ra (

ºC)

Demanda Promedio a la Red con FV Aportación FV PromedioDemanda Promedio de la Vivienda Temperatura Ambiente Promedio

Proyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en Mexicali

Beneficios de la generación FV distribuida para CFEBeneficios de la generación FV distribuida para CFE– Reducción de la demanda picoReducción de la demanda pico

– Alivio térmico al sistema de distribuciónAlivio térmico al sistema de distribución

– Posibilidad de postergar inversiones de capital por Posibilidad de postergar inversiones de capital por aumento de capacidadaumento de capacidad

– Reducción de pérdidas por transmisión y distribuciónReducción de pérdidas por transmisión y distribución

– Soporte de voltajeSoporte de voltaje

– Posibilidad de compensación de potencia reactivaPosibilidad de compensación de potencia reactiva

– Reducción de emisiones contaminantesReducción de emisiones contaminantes

Proyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en Mexicali

Beneficios a los Beneficios a los usuariosusuarios– Reducción en su Reducción en su

facturaciónfacturación– Incentivos fiscalesIncentivos fiscales

Demanda de Energía Plaza la Cachanilla

0.E+00

1.E+05

2.E+05

3.E+05

4.E+05

5.E+05

6.E+05

7.E+05

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

Mes

kWh

1998

1999

2000

Facturación Eléctrica Plaza la Cachanilla

0.0E+00

5.0E+04

1.0E+05

1.5E+05

2.0E+05

2.5E+05

3.0E+05

3.5E+05

4.0E+05

4.5E+05

5.0E+05

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

Mes

Pes

os

($)

1998

1999

2000

Proyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en MexicaliProyecto IIE – SE en Mexicali

Etapa siguiente del proyectoEtapa siguiente del proyecto– Monitoreo de un transformador de distribuciónMonitoreo de un transformador de distribución– Instalación de varios sistemas FV residenciales Instalación de varios sistemas FV residenciales

conectados a un mismo transformadorconectados a un mismo transformador– Estudios prospectivos en diferentes sectoresEstudios prospectivos en diferentes sectores– Evaluación del impacto de un programa de Evaluación del impacto de un programa de

implementación masivaimplementación masiva» Sistema EléctricoSistema Eléctrico» Medio ambienteMedio ambiente» Industria y EconomíaIndustria y Economía

ResumenResumenResumenResumen

Los sistemas FV conectados a red presentan la Los sistemas FV conectados a red presentan la posibilidad de generación en gran escalaposibilidad de generación en gran escala

Los costos FV continúan declinandoLos costos FV continúan declinando Existen nichos potenciales de mercado en el sector Existen nichos potenciales de mercado en el sector

doméstico, comercial, industrial, etc.doméstico, comercial, industrial, etc. Existen aspectos técnicos por investigar en MéxicoExisten aspectos técnicos por investigar en México

Los sistemas FV conectados a red presentan la Los sistemas FV conectados a red presentan la posibilidad de generación en gran escalaposibilidad de generación en gran escala

Los costos FV continúan declinandoLos costos FV continúan declinando Existen nichos potenciales de mercado en el sector Existen nichos potenciales de mercado en el sector

doméstico, comercial, industrial, etc.doméstico, comercial, industrial, etc. Existen aspectos técnicos por investigar en MéxicoExisten aspectos técnicos por investigar en México

Resumen (Cont.)Resumen (Cont.)Resumen (Cont.)Resumen (Cont.)

Las regiones con clima desértico como el valle de Las regiones con clima desértico como el valle de Mexicali presentan condiciones favorables para Mexicali presentan condiciones favorables para incrementar el valor de la energía FVincrementar el valor de la energía FV

Existen importantes beneficios potenciales, Existen importantes beneficios potenciales, cuantificables, para CFE y los usuarioscuantificables, para CFE y los usuarios

El proyecto piloto en Mexicali está permitiendo El proyecto piloto en Mexicali está permitiendo evaluar el potencial técnico-económico de la evaluar el potencial técnico-económico de la aplicación de la tecnología en Méxicoaplicación de la tecnología en México

Las regiones con clima desértico como el valle de Las regiones con clima desértico como el valle de Mexicali presentan condiciones favorables para Mexicali presentan condiciones favorables para incrementar el valor de la energía FVincrementar el valor de la energía FV

Existen importantes beneficios potenciales, Existen importantes beneficios potenciales, cuantificables, para CFE y los usuarioscuantificables, para CFE y los usuarios

El proyecto piloto en Mexicali está permitiendo El proyecto piloto en Mexicali está permitiendo evaluar el potencial técnico-económico de la evaluar el potencial técnico-económico de la aplicación de la tecnología en Méxicoaplicación de la tecnología en México