ENERGA SOLAR

QUE ES LA ENERGA SOLAR?

E = mc2

12.700km

Radiacin fuerade la atmsfera

1366 W/m2

Concentracin de la energa de las radiaciones

1366 W/m2

649 W/m2

Valor medioanual

144 W/m2307 W/m2

198 W/m2

649 W/m2

Radiacin directa. Es la radiacin que incide sobre los objetivos iluminados por el Sol sin haber interaccionado con nada y sin cambiar de direccin (es la ms importante en un da soleado)

Radiacin difusa. Es una radiacin que incide

Radiaciones aprovechables

Radiacin difusa. Es una radiacin que incide indirectamente, como reflejo de la radiacin solar que es absorbida por el polvo y el aire (es la radiacin tpica de los das nublados)

Radiacin reflejada o albedo. Es la radiacin procedente de la reflexin de la radiacin directa en los elementos del entorno (es importante cerca del mar y de las zonas con nieve)

Trayectoria del sol en el emisferio SUR

21 Diciembre

E21 Junio

N

S

12:00 11:51 am

13:13 pm

O

E

32 Latitud Sur - 68 05' Longitud Oeste Altura 650msn

Estacin Radiacin media diaria [kWh/m2]

Verano 9,6

Resto 6,5

Invierno 3.1

FACTORES QUE DEFINEN LA POTENCIALIDAD DE LA ENERGA SOLAR

Condiciones climatolgicas.

Grado de nubosidad.

Turbidez atmosfrica. Turbidez atmosfrica.

Viento predominante.

poca del ao.

La latitud del lugar.

Orientacin de la superficie receptora.

Aparatos para medir la radiacin solar

Piranmetros, miden la radiacin global (directa ms difusa) (W/m2)

Pirohelimetros, miden la radiacin directa

Mapa de energa de la radiacin solar media diaria [kWh/m2]

1 a 1.9 2 a 2.9

3 a 3.9 4 a 4.9

5 a 5.9 6 a 6.9

Mapa de energa de la radiacin solar media diaria [kWh/m2]

Diciembre Julio

TECNOLOGAS PARA EL APROVECHAMIENTO APROVECHAMIENTO DE LA ENERGA SOLAR

CONVERSIONTRMICA

CONVERSION ELCTRICA

PASIVAACTIVA

TECNOLOGAS PARA EL APROVECHAMIENTO DE LA ENERGA SOLAR

CLULASFOTOVOLTICAS

ACTIVA

BAJATEMPERATURA

MEDIATEMPERATURA

GENERACIN DE ENERGA ELCTRICA

ALTATEMPERATURA

COLECTORESPLANOS

AGUA CALIENTESANITARIA

COLECTORES CILINDRO-PARABLICOS

COLECTORES DE DISCOSPARABLICOS Y

HELISTATOS

GENERACIN DE VAPOR PARAENERGA ELCTRICA Y OTROS

Energa solar pasiva

Energa solar activa Baja Temperatura (T

Colectores solares

Energa solar activa Media Temperatura (90C

Colector de concentracin cilndrico-parablico

Energa solar activa Alta temperatura (T>400C)(T>400C)

Concentradores de foco puntual

Discos parablicos. Constituidos por espejos parablicos de revolucin en cuyo foco se ubica el receptor solar.

Centrales de torre.Consiste en una serie de espejos orientados, denominados helistatos, que reflejan la radiacin sobre una caldera situada en una torre central.

Discos parablicos

Helistato

Energa solar activa Alta temperatura (T>400C)

Energa solar activa Alta temperatura (T>400C)

Central de discos parablicos

Central con helistatos

Central con helistatos

Central con helistatos

Horno solar de Odelio con helistatos

Ubicacin : Pirineos franceses

Actividad : Investigacin

Tipo constructivo : Concentracin conhelistatos.helistatos.

Temperatura mxima : 3500C

Investigaciones : Materiales aeroespaciales industria , etc.

Condiciones de trabajo : Ambiente de alta pureza qumica.

Parablicos Horno Helistatos

Horno solar de Odelio con helistatos

Parablicos Horno Helistatos

Horno solar de ODEILLO

Energa solar FotovoltaicaEnerga solar Fotovoltaica

EFECTO FOTOVOLTAICO

Dopado con fsforo

Dopado con boro

BALANCE ENERGTICO DE LA CELDAFOTOVOLTAICA CRISTALINA

EFECTO DE LA RADIACIN SOLAR SOBRE LA TENSIN Y LA CORRIENTE

Corriente

TensinTensin

Tipos de celdas Fotovoltaicas

Capa delgada

Rendimiento [W/m2] 150 140 79 Ocupacin [m2/kW] 6,7 7,2 12,7

CELDA FOTOVOLTAICA MONOCRISTALINO

CELDA FOTOVOLTAICA POLICRISTALINO

CELDA FOTOVOLTAICA DE CAPA DELGADA

Terminologa

Celda fotovoltaica Panel fotovoltaico Generador fotovoltaico

ARMADO DEL PANEL SOLAR

Centrales FotovoltaicasCentrales Fotovoltaicas

Conjunto de paneles en serie paralelo con

inversor central.

Conjunto de paneles en serie con inversores monofsico por grupo.

Paneles con inversores individuales

por panel.

Forma de conexionado de paneles e inversores

Inversorcentral

Inversorpor grupo

Inversorindividual

Paneles FV

+

-

200 a 800 Vcc

F

i

l

t

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C

E

M

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=3

Inversor

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a

lR

S

T

Control de

25

3x400 V 50 Hz

Control deaislamiento 3x13,2 kV 50 Hz

3x 33 kV 50 Hz

Mdulo tpico de generacin FV de 500 kW

A RED DE DISTRIBUCIN

SISTEMA CENTRALIZADO DE ADQUISICIN DE DATOS Y

CONTROL

Mdulo FVde 500 kW

Mdulo FVde 500 kW

Mdulo FVde 500 kW

Mdulo FVde 500 kW

Mdulo FVde 500 kW

66 132kV

Red de transmisinESQUEMA ELCTRICO

DEL PARQUE FV

Tablero de media tensin

Estacin Transformadorade interconexin con red de

transmisin

13.2 33kVCorreccin de

Potencia reactiva

Energa solar Fotovoltaicaen Argentinaen Argentina

Nombre de la central

Ubicacin Paneles instalados

Potencia Instalada

Potencia Final

Superficie final

San Juan I(Planta piloto)

San Juan4.836

48% Monocrist,54% Policrist.,

8% Amorfo

1.2 MW 1.2 MW 15 Hectreas(0,15 km2)

Caada Honda I San Juan 10.059 poli. 4 MW 6 MW 84 Hectreas

(0,84 km2)Caada Honda II San Juan 15.057 poli. 3 MW 12 MW

Chimbrera I San Juan 8.400 2 MW 2 MW 3 Hectreas(0.03 km2)

TOTAL 10.2 MW 21.2 MW

CENTRALES FOTOVOLTAICAS EN FUNCIONAMIENTO

TOTAL 10.2 MW 21.2 MW

CENTRALES FOTOVOLTAICAS PROYECTADAS

Datos a Mayo 2014

Nombre de la central

Ubicacin Potencia Final

Caada Honda III San Juan 5 MW

Chimbrera II San Juan 3 MW Chimbrera III San Juan 5 MW

Ullum San Juan 22MW

TOTAL 35 MW

Planta solar San Juan I32 Latitud Sur - 68 05' Longitud Oeste Altura 650msn

Planta solar San Juan I32 Latitud Sur - 68 05' Longitud Oeste Altura 650msn

Estacin Radiacin media diaria [kWh/m2]

Verano 9,6

Resto 6,5

Invierno 3.1

Sistema de seguimiento en dos ejes

Sistema de seguimiento en dos ejes

CENTRAL FOTOVOLTAICA CAADA HONDA

Central Fotovoltaica Caada Onda

Reglamentarias en el pas.

Energa solar Fotovoltaicaen el mundoen el mundo

PROYECCIN DE LA PARTICIPACIN MUNDIAL DEENERGAS RENOVABLES EN LA GENERACIN ENERGA ELCTRICA

Fuente: EIA

Potencia fotovoltaica instalada y proyectada en el mundo [MW]

Nombre de la Central

Ubicacin Capacidad instalada

Generacin anual

Eficiencia[GWh/MW]

Desierto de Mojave

California 354 MW 662 GWh 1,87

Solar de Agua Caliente

Arizona 250 MW 626 GHz 2,5

Rancho Solar California Valley

California 250 MW 550 GWh 2,2

Parque Solar Golmud

China 200 MW 317 GWh 1,59

Parque Solar Alemenia 150 MW ------ -------

CENTRALES FOTOVOLTAICAS EN EL MUNDO

Parque Solar Neuhardenberg

Alemenia 150 MW ------ -------

Planta Solar Mesquite

Arizona 150 MW 350 GWh 2,33

Copar Mountain Solar 1

Nevada - EE UU 150 MW 316 GWh 2,1

Ontario Canad 80 MW 120 GWh 1,5

Olmedilla Espaa 60 MW ------ -------

Waldpolenz Solar Park

Alemania 40 MW 40 GWh 1,00

Datos a Mayo 2013

Energa solar Fotovoltaicadiseos especialesdiseos especiales

Imagen del prototipo Helios, avin no tripulado de la NASA propulsado mediante motores

elctricos alimentados por celdas fotovoltaicas.

Cubierta fotovoltaica en el Estadio e Kaohsiung, sede delos Juegos Mundiales de 2009 Kaohsiung (Taiwn).

Sistemas Hbridos

QUE ES UN SISTEMA HBRIDO ?

Es un sistema de abastecimiento de energa elctrica que utiliza

diferentes mtodos para su obtencin y utiliza como alternativa la y utiliza como alternativa la

transformacin del excedente de generacin en otro tipo de energa

potencial para su posterior utilizacin.

Control del sistema hbrido

Paneles fotovoltaicos

Sistema de Control electrnico Carga

Banco de bateras

fotovoltaicos electrnico

Generador diesel o similar

Red elctrica

Carga

Inversores

Aerogeneradores

PRODUCCIN DE HIDRGENO CON ENERGA ELICA

Planta solar y ciclo combinado (428 MW) Irn

Turbina a Gas

CON EXCEDENTE DE ENERGA ELICA SE ELEVA AGUA PARA GENERACIN DE ENERGA ELCTRICA

Depsito superior

Generacin elica

Entrega de energa elica a red y a bombas

Depsito inferior

Toma de energapara bombeo

Toma de energa

Turbina

Flujo de agua de bombeo

Flujo de agua paraturbina

Bomba

Energa de generacinhidrulica

Energa Elica Turbina de

Alta presinTurbina debaja presin

Compresor

Recuperador

Con energa excedentese comprime aire

Generador

Aire comprimido para

RESERVORIO DE AIRE COMPRIMIDO COMO ENERGA POTENCIAL

Airecomprimido

Caverna

Aire comprimido paradiferentes propsitos

Fuel o gas natural

SISTEMA HBRIDO DE GENERACIN PARA ENTREGA DE ENERGA NO INTERMITENTE ( Sistemas que trabajan en isla)

BANCO DE BATERIAS SOLARES

FINFIN