Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
red para iluminación vial
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Instalación solar fotovoltaica
conectada a red para iluminación vial
AUTOR
LUIS ANGEL SÁNCHEZ PEÑA
Programa académico de Ingeniería en energía
Grupo: 10-2
Asesores:
Ing. Bernardo Zermeño
Arq.a Luisa Bernal Ibarra
Mazatlán Sinaloa, diciembre del 2015
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1.-DICTAMEN DE APROVACION
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2.-DEDICATORIA
Dedico este trabajo a una persona que es muy importante en mi vida, pero sobre todo es
una persona que me ha dado todas las esperanzas para seguir adelante y no darme por
vencido fácilmente, me refiero a mi madre María Esperanza Peña Gurrola.
Es una persona que lucha por las personas que más quiere en la vida y que desde niño me
enseño grandes cosas y sobre todo grandes palabras de aliento para llegar hasta donde
estoy actualmente, en el final de mi carrera profesional. Siempre me sentiré orgulloso de mi
madre María Esperanza Peña Gurrola por darme las fuerzas necesarias para enfrentarme
a retos y problemas que se atraviesan en mi vida diaria, espero y le preste DIOS mucha
vida para seguir estando juntos y sobre todo me vea crecer en el ámbito profesional.
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3.-AGRADECIMIENTO
Le agradezco a todas aquellas personas que tuvieron Fé en mí y que confiaron en lo capaz
que puedo ser en realidad y no darme por vencido fácilmente, agradezco a la Universidad
Politécnica de Sinaloa por apoyarme en todos los aspectos, sociales, económicos, educativo,
pero sobre todo en darme la oportunidad de haber estudiado en esa gran universidad que
hoy y siempre lo será.
También agradezco a esas personas que han pasado su tiempo en las buenas y en las malas
conmigo sin importar las indiferencias o circunstancias que pudieron habernos separado,
gracias a mi madre María Esperanza Peña Gurrola más que nada por su compañerismo de
toda la vida y buenos consejos que me ha dado en el transcurso de mi vida, también a mi
compañero y amigo Jesús Abraham González Burgueño que aunque sea un poco
malhumorado, sabe que siempre voy a estar ahí en las buenas y en las malas ojala que
siempre estemos juntos apoyándonos uno a otro.
De igual forma quiero darle mis mejores deseos a mis hermanos, Yajaira Lizbeth Sánchez
Peña y Jesús Ernesto Sánchez Peña por su apoyo incondicional y por ultimo a mis
sobrinos pequeños, Luis Armando Sánchez Peña y Estrella Nicole Ruíz Sánchez porque
sin ellos no tuviera sentido mi vida, por lo tanto, muchas GRACÍAS.
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4.-RESUMEN
El siguiente documento redacta, cómo se analizan los diferentes factores que
implica una instalación fotovoltaica, el ahorro que se obtiene por dicho cambio de
iluminación vial, a sí mismo realizar comparaciones junto con el departamento de
mantenimiento para adecuar un sistema fotovoltaico factible que permita un mejor
ahorro y una iluminación vial eficiente dentro del centro de convenciones (MIC).
También se mencionara el total de iluminarias de vialidad, como su potencia y
ahorro para analizar su mejoramiento y así mismo entender cómo nos pueden
beneficiar al momento de cambiar por un sistema renovable de paneles
fotovoltaicos en cuanto a las lámparas debido a que consumen más energía
eléctrica.
Se selecciona el tipo de inversor, el panel fotovoltaico y su estructura de soporte
correspondiente, tomando igual en cuenta sus características, años de vida, su
eficiencia y su costo para que así se dé un ahorro productivo en cuanto al
consumo de energía eléctrica.
Por ultimo se desarrollaran los cálculos adecuados para saber el consumo anual
en Kwh y en pesos para la iluminación de vialidad.
Palabras clave: Instalación fotovoltaica, iluminación vial, eficiencia, ahorro,
interconexión.
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4.-ABSTRACT
The following document describes, how is analyze the different factors that perform
a PV system, the savings obtained by the change of street lighting, himself making
comparisons with maintenance department to bring a workable photovoltaic
system and allow better savings and efficient road lighting inside the convention
center (MIC).
Also mentioned the number general of lighting, as its power and economy to
analyze your improvement and likewise understand how we can benefit when
changing for a renewable system of photovoltaic panels in terms of the lamps
because they consume more electricity.
The type of investor, the PV panel and its corresponding support structure is
selected, taking into account characteristics like, years, its efficiency and cost
savings so productive is given in terms of power consumption.
Finally the appropriate calculations to know the annual consumption in kWh and
cost for road lighting were developed.
Keywords: Photovoltaic, street lighting, efficiency, economy, interconnection.
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ÍNDICE
1. Dictamen de aprobación………..………………………………………………...... 2
2. Dedicatoria……………………………………………………………………….…… 3
3. Agradecimientos……………………………………………………………………. 4
4. Resumen…...…………………………………….……………………………….. 5-8
5. Introducción……………………………………………………………………….. 10
6. Cap. I. Marco contextual.……………………………………………………….. 11
6.1 Empresa…….…………………………………………………………11-12
6.2 Lugar geográfico………..…………………………………….12-13
6.3 Visión y Misión……….……………………………………………13
6.4 Organigrama de Mazatlán International Center………………14
6.5 Planteamiento del problema………….………………..………………15
6.6 Justificación………….……………………………………………..…….16
6.7 Objetivos…………..………………………………………………………17
6.7.1Objetivos generales………….………………………................17
6.7.2 Objetivos específicos………...………………………………….17
7. Cap. II. Marco teórico………………………………………………………………18
8. Cap. III. Metodología o propuesta a implementar……...................................19
8.1 Lugar de la instalación………………………………………………..19-21
8.2 Descripción general de la instalación………………………………21-23
8.3 Elección de los paneles fotovoltaicos……………………………23-24
8.4 Cálculos para la elección del panel fotovoltaico………………24.26
8.5 Orientación de los paneles…………………………………………26-27
8.6 Inclinación de los paneles……………………………………………27-29
8.7 Calculo del arreglo de los paneles fotovoltaicos ………………29-31
8.8. Cálculos de las sombras y distancias entre los paneles solare...24-26
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8.9. Montaje de estructura para los paneles fotovoltaicos………….32-33
8.10 Cableado…………………………………………………………34-35
8.11 Elección del inversor……………………………………………........36
8.12 Tensión y corriente del punto máximo de potencia ……………36-38
8.13 Estudios generales del sistema fotovoltaico…………………… 38-39
8.13.1 Clasificación de los sistemas fotovoltaico………………39
8.14 Contador de intercambio de energía………………………………40-41
8.15 Radiación solar en México…………………………………………41-42
8.16 Análisis de costos……………………………………………………42-43
8.17 Calculo energético que consumen las lámparas de vialidad……43-45
8.18.-Calculo energético propuesto con paneles fotovoltaicos………46-47
8.19 Costo por consumo energético con paneles fotovoltaicos………47-48
8.20 Contrato de conexión a la red…………………………………………49
8.21 Procedimiento para realizar el contrato……………………………49-50
8.22 Apoyos financieros de organismos gubernamentales en México…… 50
9. Resultados y discusión……………..…………………………………………..51
10. Conclusiones y recomendaciones……………………………………… 52
11. Bibliografía………………………………………………………………………53-55
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1.1 Parámetros fundamentales del módulo fotovoltaico GMS 180W………27
1.2 Parámetros fundamentales del módulo fotovoltaico GMS 340W………28
1.3 Angulo de inclinación para la generación máxima eléctrica……………..31
1.4 Parámetros fundamentales del inversor SB 9000 TL-US…...…………….33
1.5 Irradiación global media en Kwh/m2-día en Mazatlan……………………...36
1.6 Equipos para una instalación fotovoltaica conectada a la red…………...37
1.7 Levantamiento de carga de lámparas de vialidad de 100w…….…………39
1.8 Levantamiento de carga de lámparas de vialidad de 60w………..……….…....39
5.-INTRODUCCIÓN
Lista de tablas
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El tipo de progreso económico que apreciamos actualmente, está basado en la
utilización intensiva de los recursos energéticos de origen fósil, esta energía
convencional provoca impactos negativos para el medio ambiente y para el
plantea en general, así como desequilibrios socioeconómicos que obligan impulsar
nuevas formas de aprovechamiento energético en el mundo, como energías
limpias y renovables para así ayudar a no contribuir al cambio climático. [1]
Es incomprensible que existan muchos países donde la explotación de energías
fósiles sea la principal fuente económica de los países, todo esto se debe a la falta
de conciencia que existe entre ellos y también por no tener una visión clara sobre
lo que realmente se debe de hacer para lograr un gran cambio económico y
favorable para el medioambiente. [2]
La principal ventaja que tienen estas tipos de energías renovables es que son muy
diferentes a las de combustible fósiles, ya que la manera en que se aprovecha la
energía es de forma natural y limpia, así como al no contribuir a los gases del
efecto invernadero que el un gran problema que actualmente llevamos debido a la
colaboración de otras fuentes de energía que son muy dañinas.
Una de las fuentes de energías más favorables para el inicio de un cambio
energético es la energía solar, ya que constituye uno de los métodos más simples
que se puede utilizar para la transformación de energía del sol en energía eléctrica
aprovechable, sin que genere subproductos que son peligrosos para el medio
ambiente. Esta tipo de energía solar se puede aprovechar con sistemas
fotovoltaicos que son aptos para el abastecimiento de energía eléctrica en
empresas donde su consumo eléctrico excede demasiado. [3]
6.-CAPÍTULO 1: MARCO CONTEXTUAL
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6.1.-Empresa.
Mazatlan International Center o más bien, Centro de Convenciones es un lugar
que se distingue por la mayoría de las personas, por el lugar donde se realizan los
grandes eventos y todo esto debido a lo moderno y funcional.
Figura 1.1 Imagen basada sobre el ecosistema marino y ganadora del Récord
Guinness en el 2009.
En la figura 1.1 nos representa un mural del centro de convenciones en el cual lo
construyeron con el propósito de atraer al turismo internacional y así mismo juntar
asambleas, conferencias, seminarios o agrupaciones de diferentes caracteres, sea
comercia, empresarial, científico o religioso, entre otros, como por ejemplo casas
de citas y casinos.
El Mazatlán International Center es una empresa privada, propiedad del
FligoSNTE27, Fideicomiso Global del Sindicato de Trabajadores de la Educación,
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Sección 27, un programa de prestaciones económico-sociales que mediante un
modelo innovador complementa y fortalece aquellos beneficios de la base
trabajadora en los que existe rezago o deterioro.
Figura 1.2 Representación del recinto actual, que fue construido en 2009.
6.2.-Lugar-geográfico
El centro de convenciones está situado estratégicamente en la zona más moderna
al norte de la ciudad; el nuevo Mazatlán. En una zona con excelentes vías de
comunicación y a solo ocho minutos de la zona dorada y las mejores playas de
Mazatlán.
El recinto se encuentra ubicada sobre Avenida del Delfín # 6303 Fraccionamiento
Marina Mazatlán C.P. 82100 Mazatlán, Sinaloa, México. Con una extensión de 10
hectáreas y una excelente ubicaciones en la zona turística.
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Figura 1.3 Mazatlán International Center (Año, 2015).
6.3.-Visión.
Posicionar al Mazatlán International Center como el mejor recinto de convenciones
y congresos en un destino de playa en México, comprometido en la mejora
continua y una gran estructura financiera sana que garantice una rentabilidad
adecuada.
Misión.
Ser un centro de convenciones de clase mundial que coadyuve al desarrollo
sustentable de la industria del turismo de reuniones en Mazatlán mediante la
prestación de productos y servicios integrales de alta calidad, en donde el éxito del
recinto se base en la satisfacción de sus clientes, accionistas y colaboradores. [4]
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6.4.-Organigrama de Mazatlán International Center.
990
MANTENIMIENTO
SUPERVISOR
OSCAR
MANTENIMIENTO
RICARDO
RECEPCION
KARLA
Gerente general
C.P. José Ureña
Gerente de
Mantenimiento
Ing. Zermeño
Gerente de
ventas Lic. Daniel
Cornejo
Gerente de A
y B.
Javier Reyes
Gerente de
admón. C.P.
Jorge Beltrán
Ventas
Lic. Emma
Ventas
Lic. Paola
Osuna
Gerente de T.I
Ing. Carlós Valencia
Director
Comercial
Lic. Llera
Jefa de R.H
Lic. Paulina
Rdguez
Ventas Sénior
Lic. Juan Ibarra
Chef Ejecutivo
José Beltrán
OFICINA
DORA
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6.5.- Planteamiento del problema.
A través de los años, muchas empresas se han distinguido por su interés e
innovación sobre las energías renovables. Actualmente existen innumerables
empresas internacionales con tecnologías que se han originado principalmente
para la colaboración de la disminución de los gases del efecto invernadero,
principalmente con el dióxido de carbono (CO2), y sobre todo por falta de
información sobre las tecnologías renovables no se impulsan a obtenerlas.
Por lo tanto, se les deben de inculcar ese beneficio que se obtiene por
implementar estas tipos de energías renovables que existen en el mundo y que
son actualmente la mejor opción para dejar de contaminar, ayudar al planeta tierra
y sobre todo dar un giro en el ámbito ambiental y así conocer las grandes ventajas
que las energías renovables te pueden ofrecer. [5]
Actualmente la problemática más grande que se tiene en este recinto, se debe al
excesivo gasto de electricidad que el centro de convenciones utiliza para la
sustentación de motores, aires acondicionados, generadores, iluminación, centros
de carga, etc. Es tan grande su consumo, que la demanda energética que proveen
hace que en el recibo de luz se reflejen los resultados negativos, por lo cual ¿Es
indispensable que se modifique el sistema eléctrico?, principalmente en cosas
que son utilizadas por más de 11 horas diarias como los postes de vialidad y
reflectores, ya que tienen potencias eléctricas muy altas.
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6.6.-Justificación
Actualmente, el recinto cuenta con un gran factor imponente que es el gasto
excesivo de electricidad, Por lo tanto, ¿Es indispensable el cambio de sistema vial
por otro más eficiente y así ahorrar en costos?, para ello es recomendable el
cambio de una energía convencional a una energía limpia y renovable como es la
energía solar, también mediante la sustitución de lámparas más eficientes y con
menos potencia eléctrica.
Así mismo instalar en cada uno de los postes de vialidad paneles solares para que
esa energía producida se utilice para su propio uso vial y de tal manera aquella
energía eléctrica sobrante, se vaya directo a la estación de transformación para
que junto con la Comisión Federal de Electricidad (C.F.E) se haga un convenio y
así esa energía eléctrica sobrante se pueda vender para que pueda recuperar su
inversión de esa manera y se ahorre una cierta cantidad en consumo eléctrico y
en costos El Mazatlán International Center.
Por lo tanto, implementar estas tipos de energías renovables, pero especialmente
la energía solar mediante la instalación de paneles fotovoltaicos es una buena
opción para el suministro eléctrico de las lámparas de vialidad ya que
proporcionarían buenos resultados y beneficios para la empresa.
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6.7.-Objetivos
6.7.1.-Objetivo general: Proponer una instalación solar fotovoltaica
conectada a la red eléctrica para luminarias de vialidad en Mazatlan International
Center.
6.7.2.-Objetivos específicos:
1.- Analizar la situación actual de las luminarias de vialidad en el centro de
convenciones.
2.- Calcular el consumo anual actual en Kwh y en pesos para las luminarias de
vialidad del centro de convenciones.
3.- Implementar un sistema solar fotovoltaico interconectado a la red eléctrica para
el área de vialidad en el centro de convenciones.
4.- Seleccionar el tipo de inversor, panel solar fotovoltaico y la estructura de
soporte correspondiente para llevar a cabo la interconexión a la red.
5.- Estimar el ahorro en cuanto el cambio de luminarias antiguas por sistema solar
fotovoltaico para luminarias de vialidad.
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7.-CAPÍTULO 2: MARCO TEÓRICO
En el presente trabajo se analizan los principales factores que imponen un alto
consumo de energía eléctrica en la empresa, como las luminarias de vialidad que
sin duda alguna son un gran problema para el recinto, debido al mayor tiempo que
se encuentran encendidas.
Por lo tanto, se considera muy importante como alternativa la implementación de
nuevas tecnologías que ayuden a la disminución del consumo excesivo de energía
eléctrica y así se obtenga un ahorro-beneficio para el propio centro de
convenciones.
De este modo se hará un cambio de sistemas viales que son suministradas de
energía convencional, por sistemas fotovoltaicos interconectados a red eléctrica,
que así mismo se alimentaran por la energía generada por paneles solares y de
esta manera se disminuirá el consumo de energía eléctrica que actualmente es un
factor muy importante dentro del centro de convenciones. [6]
Siempre es de gran interés formar parte de aquellas empresas internacionales que
cuentan con innumerables tecnologías y procesos renovables que seguirán
impactando a través de los años con sus métodos naturales y que no contribuyen
a daños colaterales y ambientales como constantemente lo hacen la mayoría de
las empresas debido al uso de energía convencional y que sobre todo daña al
planeta por sus emisiones de dióxido de carbono.
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8.-CAPÍTULO 3: METODOLOGÍA
En el siguiente contexto se especificará en qué consiste el proyecto a realizar,
obteniendo el lugar de la instalación, y describiendo la instalación solar fotovoltaica
interconectada a la red, los cálculos necesarios y decisiones tomadas en base a
los mismos cálculos correspondientes.
8.1.-Lugar de la instalación
La ubicación de la instalación solar fotovoltaica interconectada a la red, que se
proyectara será en Mazatlán International Center (Centro de convenciones). En
avenida del delfín # 6303, Frac. Marina Mazatlán, código postal 82103 Mazatlán,
Sinaloa México.
Figura 1.4 Imagen aérea tomada del centro de convenciones.
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En la figura 1.4 nos muestra el lugar donde se pretende colocar los módulos
fotovoltaicos que se conectaran a red eléctrica, en el cual se puede apreciar que
existe una gran cantidad de espacio donde se pueden instalar estructuras de
metal que se situarían los sistemas fotovoltaicos.
La instalación solar fotovoltaica se realizara sobre la parte superior del
estacionamiento debido a que ahí se encuentra la estación que alimentan los
postes de vialidad ubicados en gran parte del recinto, igual forma se propondría la
colocación de una estructura de metal donde se puedan ubicar los paneles sin
quitarse mucho espacio, debido a que sería más favorable colocarlos de manera
en que las personas o clientes del recinto no les perjudiquen al momento de subir
al estacionamiento.
Figuras 1.5 Representación de módulos solares fotovoltaicos conectados a
red eléctrica situados en el techo de diferentes lugares.
En la figura 1.5 nos muestra un ejemplo actual de una instalación solar fotovoltaica
conectada a red eléctrica ubicada en edificios.
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Además se le brindaría una gran importancia al recinto debido a que todo esto
impulsaría a los otros centros de convenciones a desarrollarse con esta tecnología
y así irse más por la rama de energías renovables y ayuden a la no contaminación
ambiental, ya que es un gran factor problemático que perjudica a todos.
Figura 1.6 Imagen tomada desde otro ángulo del M.I.C en el 2010.
En la figura 1.6 nos representa la imagen del centro de convenciones desde un
punto lateral, de tal forma nos muestra igual su belleza estructural.
8.2.-Descripción general de la instalación.
La instalación solar fotovoltaica, se pretende localizar sobre una estructura de
metal fija en la parte superior del estacionamiento donde en ella serán ubicados
los módulos fotovoltaicos. El sistema fotovoltaico estará constituido por 47 paneles
de 280watts marca SOLARTEC, en total la potencia máxima del sistema
fotovoltaico para iluminación vial será de 13.16kw.
Los paneles fotovoltaicos se situaran sobre soportes metálicos fijos pero se les
proporcionara la capacidad de regular su inclinación manualmente por el personal
encargado de mantenimiento para que así la instalación del sistema fotovoltaicos
sea en dos posiciones diferentes dependiendo la época del año en la que estén
funcionando los paneles.
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La instalación eléctrica interconectada a la red consiste en cuatro pasos que son
muy importantes como:
Figura 1.7 Representación general de la función de un sistema fotovoltaico
interconectado a la red eléctrica con C.F.E.
1.-Primero, la luz solar incide sobre los paneles solares generando electricidad en
corriente directa.
2.-Segundo, la corriente directa alimenta al inversor el cuál la convierte en
corriente alterna para que funcione con la red de C.F.E ya sea en 220V CA para
industrias.
3.-Tercero, la electricidad es enviada a la red eléctrica por medio del medidor
bidireccional.
4.-Por último, lo que se pagara es la diferencia de entre lo que produces y lo que
consumes, si produce igual o más de lo que consume tu recibo llegara solo con la
tarifa mínima. [7]
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El inversor es el encargado de la conversión de la corriente eléctrica continua
generada por el panel fotovoltaico a corriente alterna que se inyecta
posteriormente a la red eléctrica, se ha buscado el inversor más eficiente y que
cumpla con la reglamentación y los rangos de operación necesarios para el
correcto funcionamiento de los paneles solares, como la tensión máxima de
entrada, el rango de tensiones de entrada al inversor y la corriente máxima,
en el cual se elegirá el inversor de 15kw [8]
Para la protección tanto de los equipos de la instalación como de las personas
responsables de su mantenimiento y operación, se ha seguido la reglamentación
vigente que más adelante se les mostrara.
8.3.-Elección de los paneles fotovoltaicos.
Para la elección de los paneles solares a utilizar, se tendrán en cuenta
varias consideraciones:
- Terreno a ocupar: Se necesita realizar un estudio del terreno a solicitar
debido a que este se dispondrá a la hora de dimensionar los paneles
solares en el espacio disponible, que en este caso es la parte superior del
estacionamiento del centro de convenciones.
- Tecnología a utilizar: Existen varios tipos de paneles solares fotovoltaicos
dependiendo al tipo de célula solar del que están compuestos:
monocristalino, policristalino y amorfo. Para el diseño del proyecto se
utilizaran paneles monocristalino que aunque son paneles costosos, su
rendimiento es el más alto del mercado llegando hasta casi el 20%.
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- Presupuesto: Después de la propuesta de este tipo de instalación, se
tendrá en cuenta la cantidad que el recinto está dispuesto a invertir sobre la
instalación fotovoltaica ya que aunque se realice un diseño de gran calidad,
si este sobrepasa el presupuesto del recinto, será imposible la realización
del proyecto.
8.4.-Cálculos correspondientes para la elección del panel
fotovoltaico.
Poste de iluminación vial de 100w
Demanda Energética (DE): (100w) (11h)=1100 Wh/día.
Irradiación Solar en la zona (IS):
Mínima: 3.9 kWh/m2día Se tomara la Mínima.
Máxima: 5.7 kWh/m2día.
Factor para compensar pérdidas (F. P): 0.97
Potencia total del panel: formula; F.P x D.E/IS
Dónde:
DE: Demanda energética.
IS: Erradicación solar.
F.P: Factor de potencia.
Entonces
Pt= (0.97) (1100 Wh/día)/3.9 = 274 Watts.
Por lo tanto, el panel fotovoltaico más cercano nos lo proporciona la empresa
SOLARTEC y es de 280w Watts.
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
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Para obtener la energía total del sistema solar fotovoltaico, se calculara de esta
forma:
Dónde:
La tabla siguiente muestra otros parámetros fundamentales del panel solar
escogido, este es de 280 watts, de igual manera esto será de suma importancia a
la hora de hacer dimensiones con el cableado y protecciones, al igual sería muy
importante para la elección correcta del inversor.
Tabla 1.1 Parámetros fundamentales del módulo fotovoltaico 280W
CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS 280W
Potencia (w en prueba -2+5%) 280
Número de células en serie 72
Corriente punto de máxima potencia (lmp)
6.09A
Tensión punto de máxima potencia (Vmp)
36.79V
Corriente en cortocircuito (Isc) 6.69A
Tensión de circuito abierto (Voc) 44.93V
Coeficiente de temperatura de Isc +0.036%/C
Coeficiente de temperatura de Voc -o.346%
Máxima tensión del sistema 1000V
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Monocristalino
Dimensiones (mm) 1956mm x 992mm
Peso (aprox.) 27.7kg
Eficiencia 14.9%
Precio $5400M.N.
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En la tabla 1.1 nos proporciona las características del panel fotovoltaico solar de
280 watts, donde nos especifica sus principales objetivos como su dimensión, el
tipo de panel fotovoltaico, el voltaje, su eficiencia y su precio entre otros, por lo
tanto, esto será importante a la hora de dimensionar el cableado y protecciones e
importante para la elección del inversor.
Con estas consideraciones se ha elegido el panel solar fotovoltaico de 280w de la
empresa SOLARTEC, empresa mexicana con amplia experiencia en fabricación
de todo tipo de dispositivos para instalaciones solares fotovoltaicas. Este tipo de
modulo esta creado especialmente para alimentar sistemas de 12vcc, como
instalaciones autónomas con batería de potencia elevada, bombeo directo de
agua y sistemas interconectados a la red eléctrica como es el caso de este
proyecto.
8.5.-Orientación de los paneles
A la hora de diseñar este tipo de instalaciones solares, es muy importante decidir
la orientación de los paneles ya que interesa que los paneles acepten la mayor
cantidad de radiación solar posible. Esta orientación puede ser impuesta por el
emplazamiento donde vamos a instalar los paneles.
La orientación se define por el ángulo llamado azimut α, que es el ángulo que
forma la proyección sobre el plano horizontal de la normal a la superficie del panel
y el meridiano del lugar.
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En la figura 1.8 nos representa un ejemplo de la orientación e inclinación
correspondiente para obtener una buena captación de luz solar para los paneles
fotovoltaicos.
Para hallar la orientación óptima de los paneles solares debe considerarse la
ubicación del mismo, en este caso, los paneles captaran la mayor cantidad de
radiación solar si se orientan correctamente hacia el sur.
8.6.-Inclinación de los paneles
Otro punto importante para el diseño de estas instalaciones fotovoltaicas, es la
inclinación que deben de tener los módulos para la captación de la mayor cantidad
de radiación solar.
De acuerdo al Instituto de Investigaciones Eléctricas, la inclinación de los paneles
solares se define mediante el ángulo de inclinación β, que es el ángulo que forma
la superficie de los módulos con el plano horizontal. Su valor es 00 grados para
paneles horizontales y 900 grados para paneles verticales. [10]
Figura1.8 Orientación e inclinación de los paneles
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Figura 1.9 Inclinación del panel fotovoltaico
En la figura 1.9 se muestra el más claro ejemplo de una inclinación solar de un
panel fotovoltaico tomando en cuenta la posición de invierno y verano.
La inclinación optima de los paneles solares, se obtendrá mediante el peor mes
del año, en el cual, se considera el peor mes con poco radiación sobre paneles
que es en diciembre.
Para utilizar este método ha de tenerse en cuenta 2 variables; el periodo para el
cuál se utilizara la instalación solar fotovoltaica, debe definirse si se explotara en el
verano, en invierno o durante todo el año y la latitud y del emplazamiento donde
estarán instalados los paneles solares.
Tabla 1.3 Angulo de inclinación para la generación máxima eléctrica.
Angulo de inclinación Resultado
Latitud Generación eléctrica máxima anual, durante la
primavera y otoño
Latitud -150 Generación eléctrica máxima en verano
Latitud +150 Generación eléctrica máxima en invierno
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
red para iluminación vial
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En la tabla 1.3 nos indica el ángulo de inclinación correspondiente que debe de
llevar el panel solar fotovoltaico para diferentes estaciones del año y así se
obtenga una eficiencia favorable sin que existan perdidas en el sistema.
Es recomendable tener una inclinación superior a los diez grados para permitir que
el agua de la lluvia escurra y en caso de que se instalen en techos, estos ya
poseen cierta inclinación, su orientación deberá ser preferentemente hacia el sur
geográfico y en ningún caso al norte, si el montaje es horizontal, la ganancia
energética es menor, pero puede ser aceptable estimándose una reducción en la
producción de menos el 10%.
En este proyecto, se desarrollará la propuesta de una instalación solar fotovoltaica
conectada a la red eléctrica, el cual tiene que ser lo más eficiente posible por lo
que se aprovechara la instalación durante todo el año de la forma más favorable
posible.
Por este motivo se estudiará la posibilidad de poder variar el ángulo de inclinación
de los paneles respecto a la horizontal dependiendo si se está explorando durante
un periodo de invierno o verano, es decir, la base del panel solar tendrá la
capacidad de poder cambiar de ángulo cuando estén funcionando en invierno o
verano a manos de los responsables de mantenimiento de la instalación, de esta
manera se captara la máxima cantidad de radiación solar posible durante todo el
año.
8.7 Calculo del arreglo de los paneles fotovoltaicos.
Para calcular el número de filas de módulos en serie que se van a conectar para
un inversor y para calcular el número de columnas de módulos en paralelo, se
emplearan las siguientes ecuaciones:
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red para iluminación vial
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El arreglo de los paneles fotovoltaicos se determina con base a las
especificaciones de entrada del inversor y especificaciones de salida del panel
fotovoltaico.
Se considerara un promedio de tensión de entrada del inversor entre el intervalo
de 220V y 480V, con este dato se realizara la ecuación del número de filas en
serie y paralelo que continuación se presentara.
Por lo tanto, se aplicara la siguiente ecuación.
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
red para iluminación vial
31
Entonces, cada columna está integrada por 5 filas y 9.5 filas en serie por lo que se
tienen 47 paneles conectados al inversor central. Para asegurar si la tensión de
los 9.5 filas en serie no rebasa la tensión de entrada del inversor se hace la
siguiente comprobación, multiplicando el número de módulos por la tensión de
salida de cada panel fotovoltaico.
( )( )
El valor de la tensión de los paneles se encuentra dentro del intervalo de tensión
del inversor que es entre 220V y 440V, por lo que el arreglo es correcto.
Al igual que los paneles en serie, se hace la misma comprobación para los
paneles en paralelo, en este caso se multiplica la corriente de salida del panel por
el número de paneles en paralelo.
( )( )
8.8 Calculo de sombras y distancia entre paneles solares.
En este tema se realizaran cálculos correspondientes para obtener la distancia
mínima entre las distintas filas de módulos solares que componen el generador
fotovoltaico, de tal manera que no vayan a producir sombras de unos módulos
sobre otros.
La distancia entre paneles se establece de tal forma que al medio día, la sombra
de la arista superior del panel se proyecte, como máximo, sobre la arista inferior
del panel siguiente, tal y como se puede apreciar en la figura……..
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
red para iluminación vial
32
Figura 1.9 ejemplo de distancia mínima entre aristas de paneles fotovoltaicos.
Dónde:
dmin: Distancia mínima entre aristas de paneles para evitar sombras.
L: Longitud del panel fotovoltaico (Columna de módulos en paralelo).
h: Altura solar a medio día.
β: Grado de inclinación del panel solar respecto a la horizontal.
a: Distancia de la arista inferior de un panel a la arista inferior del otro.
b: Distancia de la arista inferior del panel a la arista superior del mismo respecto a
horizontal.
Una vez obtenido el grado de inclinación de paneles fotovoltaico, que es de 38.45
grados y la longitud del panel que es de 5.82m se calcula la altura solar medio día.
( )( )
Con los mismo datos se calcula la distancia como „‟b‟‟.
( )( )
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
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33
Considerando el ángulo de inclinación del panel y los ángulos rectos que se
forman, se complementan los demás ángulos y se determina que el ángulo θ es
de 51.55 grados. Enseguida se calcula la distancia „‟a‟‟, utilizando como dato la
altura (h) y el ángulo θ.
Por último se suma la distancia „‟a‟‟ más la distancia „‟b‟‟ para obtener la distancia
mínima entre aristas de paneles, para evitar la sombra sobre otro panel solar.
Por lo que la distancia entre aristas inferiores tiene que ser igual o mayor a 5.15m.
8.9 Montaje de estructuras para paneles fotovoltaicos.
Las estructuras para paneles fotovoltaicos se pretenden ubicar en la parte superior
del estacionamiento encima de un tejaban de metal, de esta manera los paneles
obtienen la máxima captación de radiación solar durante todo el año.
A continuación se presentara un ejemplo de cómo se deben de montar las
estructuras sobre los paneles solares, así mismo el costo de la estructura.
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34
Figura 1.10 Representación de estructuras metálicas de dos módulos
fotovoltaicos.
8.10.-Cableado:
Una instalación solar fotovoltaica debe contar con un tipo de cableado
correspondiente para cada función. En general, los cables deben de resistir la
intemperie, como resistencia a los rayos ultravioleta, resistencia al ozono y
diferencias de temperaturas, etc. También, deben de contar con excelentes
características mecánicas, como resistencia a la tensión, torsión y doblado.
Los tipos de cableados correspondientes para una instalación solar son:
-Cableado de unión para los paneles solares fotovoltaicos.
-Cableado principal para corriente continua que conduce la electricidad hasta el
inversor.
Para estos dos tipos de cableado, se determinan cables de un solo conductor, por
ejemplo, el polo negativo y el positivo no pueden estar juntos en el mismo cable.
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
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35
Después sigue el cableado para corriente alterna que conduce la electricidad
desde el inversor hasta la red eléctrica. Este tipo de cableado de alterna se utilizan
cables de tres conductores, como línea, neutro y tierra para los sistemas
monofásicos y en trifásicos, cables de cinco conductores como, tres líneas, neutro
y tierra.
Figura 1.11 Nos muestra dos cables de un solo conductor que servirán hasta
llegar al inversor, para después colocar tres conductores a partir del inversor hasta
la red.
El tipo de cableado correspondiente para la línea trifásica que lleva del inversor
hasta el centro de carga es del calibre número 8 AWG para tres fases, cable negro
(línea), blanco (neutro) y verde (tierra), ya que estos tipos de cables se necesitan
para una instalación trifásica y que es sistema eléctrico no tenga caídas de voltaje.
Después de mencionar el tipo de cableado adecuado, estas líneas se tendrán que
llevar hacia la caja de conexiones donde se colocaran con sus pastillas
correspondientes para tener un mayor control y así en caso de que el inversor no
esté funcionando correctamente, tener la posibilidad de hacer una desconexión y
no tener algún problema sin estar obligado desconectar todo el sistema completo.
De tal modo, esto se llevara después al centro de carga de la empresa.
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36
8.11.-Elección del inversor.
Una de las decisiones más importantes que se deben de tomar en este tipo de
propuestas es la elección correcta de un inversor. Para la elección de un inversor
que cumpla tanto las normas establecidas por la Secretaria de Energía, como los
requerimientos técnicos que imponen los paneles solares, se calcularan las
tensiones y corrientes máximas y mínimas que podrán tenerse a la salida del
panel teniendo en cuenta tanto el funcionamiento normal de los paneles solares a
la hora de entregar la máxima potencia como el funcionamiento de los paneles
solares cuando están sometidos a condiciones de temperatura distintas a las
establecidas en las condiciones estándar de medida. [11].
8.12.-Tensión y corriente en el punto de máxima potencia
Uno de los puntos a considerar a la hora de la elección del inversor será que este
equipado con un dispositivo electrónico de seguimiento del punto de máxima
potencia de los paneles que para así obtener la máxima eficiencia energética del
generador, por lo tanto se considerara que en condiciones normales de
funcionamiento, se entregara la máxima potencia a una tensión dada en la tabla
de características que más adelante se mostrara.
El rango de tensiones en el que el inversor puede trabajar oscila entre 208v y
240v, por tanto, trabajara perfectamente bajo cualquier de las condiciones en las
que se encuentren los paneles fotovoltaicos ya que cuando los paneles estén
entregando la máxima potencia, la tensión total que producirán en dicho punto de
máxima potencia oscilara entre 220v y 227v que está dentro del rango de
tensiones.
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
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37
Tabla 1.4 Parámetros fundamentales del inversor SMA Sunny Tripower.
En la tabla 1.4 nos proporciona las características adecuadas para la elección de
un inversor central conforme la generación total del sistema fotovoltaico.
Atendiendo la tensión correspondiente que se necesitara para el funcionamiento
del sistema, se utilizara el inversor SMA Sunny Tripower 15000TL-US con una
potencia de 15kW y un voltaje de 220-480v, el cual está en el rango que se
necesita para hacer la instalación junto con los paneles.
Modelo: SMA Sunny Tripower
Potencia nominal: 15000 Watts
Tensión de salida: 227/480V AC
Los inversores SMA sin transformador ofrecen:
Máxima eficiencia del 98.7%
Líder en su clase CEC eficiencia del 98.5%
Superior MPP tracking con OptiTracTM
Sin transformador y con topología H5
OptiCoolTM para manejo activo de la temperatura
Switch Integrado de desconexión de corriente
SMA power Balance para conexión trifásica a la red
Precio: $3,974 USD
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
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38
La potencia nominal de paneles para la que está diseñado este inversor es de
15KW , permite un rango de potencias de funcionamiento de paneles de entre
14Kw y 16Kw en el cual el rendimiento del inversor seguirá siendo máximo ya que
se supone que los paneles no entregaran la máxima potencia siempre, los paneles
fotovoltaicos seguirán en este caso suministrando una potencia de 13.16 KW
como máximo, valor que está dentro del rango de potencias para que el inversor
esta dimensionado y en el caso de llegar a producir la máxima potencia, el
inversor funcionara a pleno rendimiento.
De tal modo, la elección de este inversor es de suma importancia al igual que su
precio, de igual manera se podría considerar que para labores de mantenimiento
si se instalaran varios inversores de inferior potencial nominal podría seguir
funcionando parte de la instalación fotovoltaica, pero lo cierto es que al consultar
otro tipo de inversores de menor potencial nominal, resulta bastante más
económico realizar la conversión de potencia continua a potencia alterna con un
solo inversor de 15Kw que con varios inversores de menor potencial nominal.
8.13.-Estudios generales del sistema fotovoltaico
Clasificación de los sistemas fotovoltaicos
Los sistemas fotovoltaicos independientemente de su utilización y del tamaño de
su potencia, se pueden dividir en dos categorías: Aislados y Conectados a la red.
Los sistemas aislados, por el hecho de no estar conectados a la red eléctrica,
normalmente están equipados con sistemas de acumulación de la energía
producida.
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
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39
La acumulación es necesaria porque el sistema fotovoltaico puede proporcionar
energía solo en las horas diurnas, mientras que a menudo la mayor demanda por
parte del usuario se concentra en las horas de la tarde y de la noche. Durante la
fase de radiación es necesario prever una acumulación de la energía no
inmediatamente utilizada, que es proporcionada a la carga cuando a la energía
disponible es reducida e incluso nula.
Una configuración de este tipo implica que el sistema fotovoltaico debe estar
dimensionado de forma que permita, durante las horas de radiación, la
alimentación de la carga y de recarga de la baterías de acumulación. [12]
Los sistemas conectados a la red normalmente no tienen sistemas de
acumulación, ya que la energía producida durante las horas de radiación es
canalizada a la red eléctrica y durante las horas de radiación escasa o nula, la
carga viene alimentada por la red. Un sistema de este tipo desde el punto de vista
de la continuidad de servicio resulta más fiable que uno no conectado a la red que
en caso de avería no tiene posibilidad de alimentación alternativa.
La tarea de los sistemas conectados a la red es la de introducir en la red la mayor
cantidad posible de energía. Es necesario tener en cuenta que en el caso especial
de un sistema conectado a la red sin acumulación, es la misma la que desempeña
la tarea de acumulador de capacidad infinita y la carga la representa el usuario
conectado a la red.
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
red para iluminación vial
40
8.14.-Contador de intercambio de energía
El contador mide la energía por el SFCR durante su periodo de funcionamiento,
necesita dos contadores ubicados entre el inversor y la red; uno para cuantificar la
energía que se genera e inyecta en la red para su posterior remuneración , y el
otro para cuantificación también el pequeño consumo del inversor fotovoltaico en
ausencia de radiación solar, así como garantía para la compañía eléctrica de
posibles consumos que el titular de la instalación pudiera hacer.
El mantenimiento de los SFCR es mínimo, y de carácter preventivo, no tiene
partes móviles sometidas a desgaste, ni requiere cambio de piezas ni lubricación.
Entre otras cuestiones, se considera recomendable realizar revisiones periódicas
de las instalaciones, para asegurar que todos los componentes funcionan
correctamente.
Dos aspectos a tener en cuenta son, asegurar que ningún obstáculo haga sombra
sobre los módulos, y mantener limpias las caras expuestas al sol de los módulos
FV. Los SFCR tienen muy pocas posibilidades de avería, especialmente si la
instalación se ha realizado correctamente y así efectúa un mantenimiento
preventivo.
En los SFCR, como en cualquier otro tipo de instalación eléctrica de tensión baja,
existe la posibilidad de descarga eléctrica y/o cortocircuito. Aunque el riesgo es
muy bajo, para evitarlo existen los dispositivos de protección que se montan en las
instalaciones normales como derivaciones a tierras, aislantes etc.
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
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41
Los sistemas fotovoltaicos no deben suponer un riesgo añadido para las personas,
especialmente para los clientes del centro de convenciones, ni para la red eléctrica
y sus equipos. Para prevenir riesgos, hay que tener en cuenta la importancia de la
conexión a tierra de todos los elementos metálicos como medida importante para
la seguridad de las personas.
Los SFCR no conllevan la exigencia de instalar pararrayos, aunque la instalación
de conductores a tierra en los elementos externos puede contribuir a disminuir el
efecto electrostático de los rayos.
Al igual en este apartado se estudiara el sistema de una instalación fotovoltaica
comprobando cómo influyen sobre el rendimiento, la rentabilidad, el ahorro en
pesos y la importancia que se tiene hacia el medio ambiente poder ejercer este
tipo de energía renovable.
También se analizaran los beneficios que se pueden encontrar al hacer una
instalación solar conectada a red eléctrica, igual se obtendrá la inclinación
correspondiente debido a que puede ser diferente entre dos ángulos dependiendo
de la época del año en la que esté funcionando la instalación ya sea en invierno o
en verano.
8.15.-Radiación solar en México
A continuación se presenta una gran base de datos de valores de radiación solar
en 3 ciudades principales del estado de Sinaloa, la instalación se realizara en
Mazatlan, Sinaloa a una latitud aproximadamente de 23.450.
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
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42
Tabla 1.5 Irradiación global media en Kwh/m2-día únicamente en 3 ciudades
dentro del estado de Sinaloa.
En la tabla 1.5 se puede apreciar la irradiación global media en tres ciudades del
estado de Sinaloa, por lo tanto solo se tomara la de Mazatlan Sinaloa, y así
obtener la información correspondiente sobre los meses donde la radiación solar
es menor ya que es un dato que ocuparemos más adelante.
De esta manera se conoce la insolación solar que fluye hacia los paneles solares,
según la tabla anterior, la radiación solar mínima sobre la superficie de los paneles
inclinados a 38.450 durante la temporada de invierno será en este caso de 3.9
Kwh/m2-día. También nos indica la radiación solar máxima en Mazatlan Sinaloa,
nos dice que es de 5.7 Kwh/m2-día y se encuentra en los meses de abril y mayo,
esto nos indica que se encuentra la mayor parte de radiación en verano. [13]
8.16.-Análisis de costos
Existen dos conceptos de costo que se debe tomar en cuenta al considerar la
adquisición de un sistema fotovoltaico:
-El costo de inversión.
-El costo de energía.
Estado Ciudad Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Min Max
Sinaloa Culiacán 3.6 4.2 4.8 5.4 6.2 6.2 5.4 5.1 5.2 4.6 4.2 3.4 3.4 6.2
Sinaloa Los Mochis
4.9 5.4 5.8 5.9 5.8 5.8 5.3 5.5 5.5 5.8 4.9 4.3 4.3 5.9
Sinaloa Mazatlán 3.9 4.8 5.4 5.7 5.7 5.6 4.8 4.9 4.7 5 4.5 3.9 3.9 5.7
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
red para iluminación vial
43
El costo de inversión de un sistema fotovoltaico depende de diverso factores,
como son:
-La capacidad del sistema.
-La preparación y ejecución del proyecto, lo que incluye diseño, instalación,
conexión y puesta en marcha del sistema.
-Las características tecnológicas y económicas de los componentes,
principalmente de los paneles y el inversor.
El costo de energía se refiere al costo por cada Kwh de electricidad producida por
el sistema fotovoltaico. En el ámbito técnico se denomina costo nivelado de
energía y se puede comparar directamente contra el precio de electricidad de la
red. En su determinación intervienen los siguientes factores:
-El monto de la inversión.
-La eficiencia con la cual se estará efectuando la conversión de energía solar a
eléctrica.
-La localidad donde se instalara el sistema.
-La afectación por sombras.
-La vida útil del sistema.
Los sistemas requieren una importante inversión de capital inicial, pero dependen
de las condiciones locales como, la normatividad, la radiación, espacio disponible,
impacto ambiental y su vida útil que esta entre 20 años a 25 años. En algunos
casos, la inversión inicial se amortiza solo por el hecho de que el costo para
electrificar la zona es superior al de la instalación de un sistema fotovoltaico.
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
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44
En muchas ocasiones el sistema fotovoltaico presenta un costo por Kwh producido
notablemente superior al costo del kWh comprado de la red eléctrica. Por ello, la
rentabilidad de la instalación depende mucho de los incentivos por parte de las
administraciones públicas.
Para obtener un costo por Kwh producido por un sistema fotovoltaico comparable
al Kwh comparado de la red es necesario contar con la financiación de
subvenciones en porcentaje entre 70% y 80%. [15]
8.17.-Calculo de la energía eléctrica consumida por las
lámparas de vialidad en todo el recinto.
Para obtener la energía en Kwh y su consumo en pesos es necesario utilizar la
siguiente fórmula para después realizar una comparación entre el sistema de
iluminación vieja y el nuevo sistema de iluminación con sistemas fotovoltaicos.
-Cálculo sobre el consumo generado en lámparas actuales de 100w.
Entonces:
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45
Dónde:
:
Por lo tanto, el consumo anual en pesos es de $34,798.3928. En el cual nos indica
que si se implementa un sistema de energía renovable que auto sustente esa
cantidad de energía puede dar un giro económico y ambiental para la empresa.
A continuación se presentara un levantamiento de carga del el consumo
total de iluminarias de vialidad.
- Lámparas de vialidad de 100w. (Actuales).
Tabla 1.7 Levantamiento de carga de lámparas de vialidad de 100w
Levantamiento de cargas
Descripción Del Sistema Iluminación
Potencia (Watts)
Nº De Cargas
Demanda (Watts)
Operación (Hora) Energía (Wh)
Energía (kWh-día)
Lámparas sencillos 100 23 2300 11 25300 25.3
Lámparas Dobles 100 24 2400 11 26400 26.4
Lámparas de vialidad Total 0 47 4700 11 51700 51.7
En la tabla 1.7 podemos observar que la energía generada en kilowatts-día es de
51.7 por lo que a diferencia de la propuesta a implementar se vería un gran
cambio en cuanto al ahorro de energía eléctrica para el recinto.
8.18.-Calculo de la energía eléctrica propuesta con
paneles fotovoltaicos
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
red para iluminación vial
46
Para obtener la energía que será generada durante la vida útil de los paneles
fotovoltaicos que es de 25 años aproximadamente, se calcula con la ecuación
siguiente:
( )( )( )( )( )
Dónde:
Si se requiere saber la energía generada mensual solo se debe de dividir entre el
número de meses totales que son 360 meses por los 25 años de duración del
panel.
( )
( )
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
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47
Si se requiere saber la energía generada al año solo se debe de dividir entre el
número de años totales que son 25 por la duración del panel.
( )
La energía total generada al año es de 52,837.4KWh, que es la que se puede
aprovechar en un año en condiciones óptimas de radiación solar.
Considerando esto se puede conocer el ahorro económico que se tiene durante
un año de energía eléctrica consumida.
8.19.-Costo por consumo de la energía eléctrica con
paneles fotovoltaicos
Una vez obtenida la energía generada del sistema fotovoltaico, se calculara el
costo por consumo con paneles fotovoltaicos (anual), tomando en consideración la
carga que se tiene en las luminarias de vialidad y así mismo la tarifa
correspondiente de CFE que será HM, pero se tomara la tarifa ordinaria de la
empresa.
( ) (
)
Con esto se tiene un ahorro de $98,805.938 pesos por cada año de facturación,
que es un gran ahorro ya que con esto se puede amortizar una parte de la
instalación.
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
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48
Los beneficios al utilizar energía solar son muchas en diferentes aspectos como
económicamente y ecológicamente.
Económicamente
1.-Son amigable con el medio ambiente a no generar contaminación con
combustibles fósiles.
2.-No generan contaminación visual, ni mucho menos contaminación sonora.
3.-Requieren de un mantenimiento mínimo y sencillo.
4.-Siguen generando energía aunque la luz no sea directa.
Ecológicamente
1.- Puede reducirse considerablemente el gasto generado de la energía
convencional o anularse.
2.-La inversión única e inicial se recupera y se supera durante el tiempo de vida
útil de las placas solares. Gracias a los avances tecnológicos los costos aún
siguen reduciendo con el tiempo.
3.-Apoyo financiero para empresas que implementen estas tipos de energías
renovables.
8.20.-Contrato de conexión a la red
- Los requisitos para realizar un contrato de conexión a la red en pequeña
escala con CFE, son:
- Que se tenga un contrato de suministro normal en tensión baja.
Ventajas de la energía solar
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
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49
- Que las instalaciones cumplan con las Normas Oficiales Mexicanas y con
las especificaciones de CFE.
- Que la potencia de la fuente no sea mayor de 10 KW si la instalación es en
domicilio o de 30Kw si la instalación es en negocio.
La duración del contrato es indefinida y puede terminarse cuando desee, avisando
a CFE 30 días antes. [16]
8.21.-Procedimiento para realizar el contrato
1.- Solicitud, acudir a la agencia comercial de CFE más cercana llevando el
formato de solicitud lleno.
La persona que realice el tramite deberá ser el titular del contrato de suministro se
es persona física; o el representante legal si se trata de una persona moral. En
ambos casos se requiere presentar identificación oficial.
Si se trata de persona moral, el presente deberá de presentar también la
documentación que acredite la constitución de la sociedad y el otorgamiento de
facultades de la misma hacia la persona que realiza el trámite.
2.- Numero de solicitud, recibirá un número de solicitud. Con este número se
podrá dar seguimiento a la solicitud de conexión a la red.
3.- Revisión de la instalación y requerimiento de obras, personal del área
técnica de CFE acudirá al domicilio para revisar que el sistema fotovoltaico cumpla
con los requisitos técnicos correspondientes.
CFE informara de los resultados de la revisión, y en su caso de que la obra que se
requiera construir o modificar para efectuar a la conexión a la red, el gasto correrá
a cargo del solicitante.
4.- Firma del contrato y pago del importe, una vez que haya sido aprobado
técnicamente, la persona que realiza el trámite acudirá nuevamente a la agencia
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
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comercial de CFE más cercana a firmar su contrato de conexión a la red y a pagar
el importe correspondiente a la diferencia de costos de los medidores.
5.- Instalación del medidor bidireccional, personal técnico de CFE acudirá al
domicilio a cambiar el medidor.
6.- Contrato de conexión a la red, a partir de ese momento, se tendrá un contrato
de conexión a la red con CFE. [17]
8.22 Apoyos financieros de organismos gubernamentales
en México.
-FIDE: El FIDE apoya a los usuarios a nivel nacional que deseen realizar proyectos
utilizando esta tecnología para generar energía eléctrica, otorgando financiamiento
del 100% del monto total del proyecto o hasta $5,000,000M.N.
-SENER La SENER apoya a empresas a nivel nacional que deseen realizar proyectos
utilizando esta tecnología para generar energía eléctrica, otorgando financiamiento
dependiendo el monto total del proyecto, es la cantidad que te financiaran.
9.-RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La finalidad de este trabajo es proponer una metodología sobre un sistema
fotovoltaico conectado a la red eléctrica de la CFE, principalmente para el uso de
sistemas de luminarias de vialidad en el Mazatlán International Center, de tal
manera que cubra los requisitos indispensables como la generación de energía
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
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eléctrica limpia y renovable por medio de paneles fotovoltaicos, así mismo
aprovechar muy bien la radiación solar posible que recibirán los paneles
fotovoltaicos para que no existan perdidas y así se aproveche la energía producida
y se obtenga un ahorro económico favorable para la empresa, con el paso del
tiempo todo esta inversión se verá reflejada hacia la empresa por parte del
sistema fotovoltaico y al igual que en costos-beneficios.
El sistema fotovoltaico genera al año 52,837.4KWh lo que es igual a 98,805.938
pesos.
10.-CONCLUSIONES
En este proyecto se ha analizado la problemática que conlleva a tener altos
consumos de energía eléctrica, por lo tanto se ha dado la opción más viable para
integrar sistemas fotovoltaicos en el centro de convenciones de Mazatlán Sinaloa
con el fin de conseguir un ahorro energético e innovar.
La implementación de energías renovables es una gran propuesta para el ahorro y
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
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uso eficiente de la energía, de tal modo que si se implementan sistemas
fotovoltaicos para el autoconsumo de postes de vialidad para el centro de
convenciones sería de gran ayuda con respecto a costos-beneficios.
Así mismo lograr implementar estas tecnologías renovables haría un bien al
medioambiente debido a que no contribuirían a la contaminación ambiental y
disminuirían los gases del efecto invernadero, que son una gran problemática que
actualmente sucede. Además que reduciría el consumo eléctrico que en la
actualidad está afectando debido a su excesivo gasto de energía que tiene el
recinto.
11.-BIBLIOGRAFIA
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centro de Cuba, 2006 Disponible en:
Http://www.cubasolar.cu/biblioteca/Ecosolar/Ecosolar20/HTML/articulo01.htm.
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Diciembre 06, 2015
Propuesta de una instalación solar fotovoltaica conectada a
red para iluminación vial
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