Sistema Fotovoltaico para una Residencia de Campo

Se considera el diseño del sistema fotovoltaico para suplir una residencia de campo,

localizada en Montijo. La misma consta de dos cuartos, un baño, una sala comedor y una

cocina, tal como se muestra en la Figura 1.

A los espacios se les proporcionaran las salidas eléctricas de iluminación y tomacorrientes

de acuerdo a la tabla siguiente

Ambiente Iluminación Tomacorrientes Demanda

Cuarto 1 (1) 30 W (2) 150 W 330 W

Cuarto 2 (1) 30 W (2) 150 W 330 W

Sala-Comedor (1) 40 W (2) 150 W 340 W

Cocina (1) 40 W (2) 150 W 340 W

Refrigerador (1) 900 W 900 W

Baño (1) 30 W (1) 150 W 180 W

Exterior (1) 30 W 30 W

Total 2450 W

Selección de Baterias

Las baterías se seleccionan considerando los siguientes aspectos 1) Capacidad para

satisfacer la demanda de potencia, 2) Operar con una autonomía establecida, en este caso ,

se supone de 2 días, 3) Nivel de voltaje, de acuerdo al tamaño se recomienda operar en 12

V para sistemas pequeños, para medianos en 24 V, para sistemas de 5 Kw o más en 48 V.

El nivel de voltaje para el sistema se establece en 24 V, es decir se utilizarán configuración

de dos baterías de 12 V en serie.

El nivel de Amperios horas por día se establece en base a la demanda de los equipos y su

factor de utilización, resultando en 801 Ah.

Si se establece una autonomía de dos días, esto da el número de Amperios-horas de 1602

Ah.

Las baterías son de 12 V y de 458 Ah de capacidad, por lo que el número de baterías resulta

ser:

Número de Bat = 1602/458= 3.49 baterías, se redondea a 4 líneas en paralelo de dos

baterías en serie, haciendo un total de ocho baterías.

Se seleccionan baterías de 12 V 8G8D, Deka Solar Photovoltaic Bateries. El costo de cada

batería es de B/. 605.00, el costo total es de B/. 4840.00.

Selección del Inversor

La selección del inversor se basa en la potencia que debe suplir en AC. Y al nivel de voltaje

de operación del sistema. Otro factor a considerar es la eficiencia del mismo, la mayoría de

los inversores en el mercado actual tienen eficiencias que varía entre 80 y 90 %.

El Inversor que se elige para esta aplicación es el modelo Somlex 2000W. que opera en 24

V y El precio es de B/. 705.00.

Selección del Controlador de Carga

La función del controlador de carga es la de administrar el manejo de carga del sistema, se

encarga de sensar los niveles de carga, descarga, sobrecarga y la operación a potencia

optima del sistema, estableciendo electrónicamente las conexiones y desconexiones, según

las condiciones de operación y demanda.

La corriente de recarga se estima que es de 51.3 A. Se selecciona un modelo OutBack

modelo Flex Max de 60 A.

El precio del Controlador de Carga de es B/. 565.00

Selección de Páneles Fotovoltaicos

La selección de los Páneles se basa en la potencia que es necesario suplir, para satisfacer la

demanda y para proveer de carga a las baterías, además se toma en cuenta la ubicación

geográfica del lugar, ya que las especificaciones de potencia corresponden a un nivel de

irradiancia estándar de 1 KW/m2 en laboratorio, por lo que hay tomar en cuenta el

período promedio de horas pico de radiación en el sitio.

La Potencia Demandada es de 2450 W, para un voltaje de 24 V, la corriente resulta de:

I = (2450/24)= 102.1 A

Se seleccionan paneles Hit N240 con Imax= 5.51 A, El número de Horas de Pico Solar

(HPS) es de 4. 4 horas por lo que el número de paneles se obtiene:

Número de Páneles= (102.1 / 5.51)/(4.4/8) = 33.69 se redondea a 34 Páneles

El costo de los mismos es de B/. 545.00/panel. El costo total es de : B/. 18 530.00.

Proyectos de Generación Fotovoltaica en Panamá

Sistemas Autónomos

La generación de energía fotovoltaica en Panamá a través de los años ha sido

predominantemente mediante sistemas autónomos para satisfacer la demanda de casas de

campo, centros de salud y escuelas en áreas rurales del país.

Entre los proyectos de instalación de sistemas fotovoltaicos destacan los Proyectos Sol,

Educación y Salud, conocido como Proyecto SOLEDUSA y el Proyecto de Incorporación

de Nuevas Tecnologías de Electrificación para la Educación y la Salud en Áreas

Marginales, conocido como PROINTEE.

El Proyecto SOLEDUSA, fue financiado por la Unión Europea y el Gobierno de Panamá

enmarcado dentro del Convenio de Financiamiento ALA/2002/001-069 que culminó en el

año 2008. En dicho proyecto se instalaron sistemas en 333 escuelas con un total de 6428

páneles solares. El Ing. Efraín Conte fue uno de los ingenieros del proyecto SOLEDUSA, y

con él se realizó una visita de inspección al sistema de la Escuela de Bajo Grande, Las

Lomas, Distrito de La Pintada. El sistema fotovoltaico es utilizado en la escuela para

suministrar energía a un salón de informática. Es un sistema de 28 páneles de 135 Watts en

una configuración de 48 V, con un banco de 24 baterías de 2 V, con un costo estimado del

proyecto en B/. 80000.00.

Sistemas similares han sido instalados en escuelas en la Provincia de Veraguas tal como se

aprecia en el mapa mostrado en la Figura XX.

El Proyecto PROINTEE, es un proyecto que se planteó para garantizar la máxima

eficiencia durabilidad y buen uso de los sistemas instalados en los 333 centros educativos

durante la ejecución del Proyecto SOLEDUSA. Y se amparó en el Convenio 013-2010.

La evaluación realizada por el Proyecto PROINTEE, reveló que el 90.7 % de los sistemas

están operando adecuadamente (302) escuelas. Lo que representa un porcentaje

significativo de sistemas en operación.

La Oficina de Electrificación Rural (OER) es una entidad creada para el desarrollo de la

electrificación rural del país. La misma lleva acabo el desarrollo de proyectos que consisten

en la instalación de sistemas fotovoltaicos autónomos, para residencias, escuela y centros

de salud, con configuraciones básicas. De acuerdo a informes preparados por dicha oficina,

en el período 2011, se instalaron 42 sistemas autónomos, con proyecciones similares para

los años siguientes.

Sistemas Interconectados a la Red

La Empresa de Generación Eléctrica, S.A. (EGESA) y la empresa contratista CONEXOL,

son las responsables de las operaciones de establecimiento de la planta solar, con un total

de 11.886 paneles fotovoltaicos que serán instalados en la región del parque Sarigua, y

que se estima que generará cerca del 30% de la energía anual que consume el distrito de

Parita, es decir, correspondiente a unas 1300 viviendas.

El Proyecto se planea en dos etapas, en la primera se planea una capacidad de generación

de cerca de 2.5 MW y al desarrollar una segunda etapa se planifica alcanzar un nivel de

generación de cerca de 5 MW. Según información de personas vinculadas al proyecto

actualmente está detenido.

Legislación Vigente

Recientemente Panamá aprobó la Ley 37 del 10 de Junio del 2013, Que Establece El

Régimen de Incentivos para el Fomento de la Construcción, Operación y Mantenimiento de

Centrales Y/O Instalaciones Solares.

Esta Ley establece incentivos como:

1. Exoneración de impuestos, aranceles, tasas, contribuciones y gravámenes para equipos,

máquinas materiales y repuestos.

2. Créditos fiscales.

3. Utilización del método de depreciación acelerada.

Dicha Ley complementa la Ley 6 de 1997, Por la cual se dicta el Marco Regulatorio e

Institucional para la Prestación del Servicio Público de Electricidad, y el Decreto Ejecutivo

22 del 19 de Junio de 1998. La Ley 6 de 1997 es la ley marco que regula la actividad de

suministro de energía eléctrica en Panamá.

Esta nueva Ley se espera que resulte efectiva para atraer inversionistas interesados en el

desarrollo de plantas de generación fotovoltaica. Los efectos de dicha legislación solamente

podrán evaluarse a mediano y largo plazo.

En Septiembre del 2008 se aprobó la Resolución AN No 2060- ELEC. Por la cual se

establece el procedimiento para la interconexión de pequeños sistemas fotovoltaicos (PSF)

no mayores de 10 KW, a las redes eléctricas de baja tensión de ls empresas de distribución

eléctrica. Y las Modificaciones por las Resoluciones AN No. 2486 y la Resolución Nº

AN 3028-Elec de 22 de octubre de 2009, Por la cual se aprueban las modificaciones del

procedimiento para la interconexión de pequeños sistemas fotovoltaicos (PSF) no mayores

de 10 KW a las redes eléctricas de baja tensión de las empresas de distribución eléctrica,

aprobada por la Resolución AN No. 2060 del 10 de Septiembre de 2008.