sse 1459 archivo ingeteam solucion diesel fv esp
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Solucin Disel-FV Integracin de sistemas fotovoltaicos en redes disel
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Ingeteam Solucin Disel-FV
Integracin de sistemas fotovoltaicos en redes sociales
Solucin Disel-FV
Evolucin del precio del disel y de los sistemas FV
Campo FV
2002 2013 2020Disel
La generacin de potencia mediante generadores disel juega un papel fun-damental para compaas industriales y comunidades rurales en todo el mun- do, especialmente en regiones remotas donde no hay una buena infraestructura de red. Los generadores permiten crear redes aisladas de manera sencilla con una inversin inicial moderada.
Sin embargo, estas aplicaciones tienen varias desventajas. en primer lugar, la red que generan es totalmente depen-diente del disel, que es una fuente de energa escasa y no renovable. en se-gundo lugar, la energa generada es ca- ra debido a los altos precios del petrleo y a la dificultad del suministro y almace-namiento del combustible. adems, los sistemas disel tienen que afrontar cons- tantes aumentos de precios y elevados costes operacionales OPeX- relaciona- dos directamente con el uso del gasleo.
aparte de todo esto, las emisiones de CO2 aumentan con el uso de generado-res. este hecho debe tenerse en cuenta, no slo como una exigencia moral hacia el medioambiente con motivo del cam-bio climtico, sino tambin porque en algunos pases podra acarrear sancio-nes gubernamentales, lo cual hara au-mentar los costes operacionales.
el coste de los sistemas fotovoltaicos ha cado en los ltimos aos, permitiendo hoy en da generar energa a un precio mucho ms competitivo en compara-cin con el disel. en regiones con una alta irradiacin solar y un elevado precio del disel, las instalaciones fotovoltaicas pueden amortizarse en menos de cuatro aos. adems, las plantas FV requieren un mantenimiento escaso, pueden ser configuradas de acuerdo a una deman-da energtica concreta y no producen emisiones de CO2.
La integracin de sistemas FV en redes disel ofrece a las grandes industrias y comunidades rurales una forma de aho- rrar combustible garantizando un sumi-nistro constante de potencia. esto pue-de lograrse aadiendo a la red disel in-versores fotovoltaicos IngeCOn SUn y la Solucin Disel-FV de Ingeteam. el uso de sistemas fotovoltaicos reduce la energa generada por los generadores y, por lo tanto, el consumo de combustible.
Retos de la integracin Disel-FV:
garantizar un nivel mnimo de carga para los generadores, para asegurar una vida til ms larga del motor.
Proteger contra un flujo de potencia in-versa en caso de que suceda una des-conexin total de las cargas.
asegurar la estabilidad de la produc-cin ante variaciones de irradiancia de-bidas al paso de nubes.
/ k
Wh
0,050,00
0,10
0,150,20
0,25
0,35
700
LCOE en sistemas FV
0,30
0,400,45
900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500
Horas Solares Pico
2,00 /Wp 1,50 /WpCapex FV= 2 - 1,5 /Wp (> 1 mW); Opex FV= 1,5% anual; Degradacin: 0,4 anual; Ratio de rendimiento= 0,85; CapeX Disel= 0,3 /W (> 1 mW); O&m=3% anual; Coste del disel: precio actual + 3% anual; Inters del prstamo= 6,4% a 12 aos
tiempo: 20 aos
/ k
Wh
0,10
0,00
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0,30
0,40
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0,60
0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,601,60 1,80
/ l
LCOE en sistemas disel
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Un sistema escalable para satisfacer las necesidades de cada proyecto
el control Disel-FV de Ingeteam moni- toriza los flujos de potencia del sistema y gestiona la potencia fotovoltaica in-yectada en la red disel con el fin de ga- rantizar la estabilidad del sistema, per- mitiendo alcanzar hasta un 70 por cien- to de penetracin fotovoltaica en com-paracin con la capacidad disel total.
Los sistemas disel pueden ser clasifi-cados en dos tipos distintos dependien-do del funcionamiento de los generado-res: sistemas disel de funcionamiento constante y sistemas disel de funcio-namiento a demanda. el primer grupo de sistemas disel est basado en uno o ms generadores que funcionan perma- nentemente, independientemente del nivel de carga. el segundo grupo pre-
senta un controlador externo que se- lecciona el nmero de generadores que est en funcionamiento depen-diendo de la demanda de las cargas.
Ingeteam ha desarrollado diferentes soluciones para cada tipo de sistema, que pueden ser fcilmente implemen-tadas tanto en sistemas disel nuevos como en los ya existentes.
FV 27%
Gen 73%
Generacin disel + FV
gen 1 = 400 kW FV
0:0
0
Pot
enci
a (k
W)
1:30
3:0
0
4:30
6:0
0
7:30
9:0
0
10:3
0
12:0
0
13:3
0
13:3
0
15:0
0
18:0
0
19:3
0
21:0
0
22:3
0
00:
00
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Sistemas disel de funcionamiento constante
gen 1 = 400 kW
0:0
0
Pot
enci
a (k
W)
1:30
3:0
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4:30
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0
00:
00
Generador nico
0
50
100
150
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gen 1 = 200 kW
0:0
0
Pot
enci
a (k
W)
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0
21:0
0
22:3
0
00:
00
Generadores mltiples
0
50
100
150
200
250
300
350
400
gen 2 = 200 kW
Sistemas disel de funcionamiento a demanda
gen 1 = 200 kW
0:0
0
Pot
enci
a (k
W)
1:30
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13:3
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Generadores mltiples
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50
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350
400
gen 2 = 200 kW
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Elementos de la Solucin Disel-FV:Inversores fotovoltaicos InGECOn SUn
InGECOn EMS Manager
Vatmetro
Prestaciones del sistema:Carga mnima del generador. garantiza que el generador no fun-cione por debajo de un nivel de car-ga mnimo para asegurar su correcto funcionamiento.
Proteccin contra potencia inversa. Impide un flujo de potencia del in-versor hacia el generador, en el su-puesto de una desconexin total de las cargas.
Modo de funcionamientoen aquellos casos en que uno o ms ge-neradores operan de forma permanen- te para satisfacer la demanda de ener-ga, el gestor IngeCOn emS manager puede encargarse del control de los in-versores fotovoltaicos.
Los inversores FV inyectan corriente a la red disel, siendo detectados por el grupo electrgeno como una reduccin de carga. IngeCOn emS manager con- trola la produccin energtica de los in- versores solares dependiendo de la energa demandada por las cargas. adems, tambin trabaja como centro de comunicaciones, ya que permite el acceso remoto a toda la informacin relevante del sistema.
Estabilidad contra variaciones de irradiancia. en sistemas disel de funcionamien-to constante, la estabilidad contra va-riaciones de irradiancia se garantiza con la reserva rodante del generador, previamente dimensionado para la mxima carga posible.
Monitorizacin. La instalacin puede ser monitorizada a travs del software IngeCOn emS tools. adems, un datalogger interno permite almacenar ms de 30 das de histricos.
Control de cargas. el IngeCOn emS manager posibili- ta la conexin de cargas cuando el nivel de carga del generador es bajo hay un excedente de generacin fo-tovoltaica.
Ingecon EMS Manager
IngeCOn emS manager
Campo fotovoltaico
generador disel Vatmetro
IngeCOn SUnCargas
DC AC
AC
Sistemas disel de funcionamiento constanteesquema con IngeCOn emS manager
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Modo de funcionamientoen aquellos casos en los que un control externo determina el nmero de gene-radores en funcionamiento, el Inge-COn emS Plant Controller garantiza una correcta integracin de la instala-cin fotovoltaica en la red disel.
Los inversores fotovoltaicos inyectan corriente en la red disel, siendo detec-tados por los generadores como una reduccin de carga. el IngeCOn emS Plant Controller monitoriza los grupos electrgenos, obteniendo cules estn en funcionamiento, as como su nivel de carga. esta informacin es usada para determinar la potencia mxima que pueden entregar los inversores, con el fin de garantizar la estabilidad del sistema (por ejemplo en un caso de nubosidad variable).
el proceso de monitorizacin de los ge- neradores puede ser realizado por la unidad Power meter o a travs de una entrada ethernet modbus / tCP direc-tamente desde el generador (si dispo- ne de ella). el conjunto del sistema puede monitoriza se va SCaDa o soft-ware dedicado.
Elementos de la Solucin Disel-FV:Inversores fotovoltaicos InGECOn SUn
InGECOn EMS Plant Controller(PLC, switch de comunicaciones, su-ministro de potencia y protecciones)
Unidad Power Meter (vatmetro, switch de comunicacio-nes, suministro de potencia y protec- ciones)
Prestaciones del sistema:Carga mnima del generador. garantiza que el generador no fun-cione por debajo de un nivel de car-ga mnimo para asegurar su correc-to funcionamiento.
Proteccin contra potencia inversa. Impide un flujo de potencia del in-versor hacia el generador, en el su-puesto de una desconexin total de las cargas.
Estabilidad contra variaciones de irradiancia. en sistemas disel de funcionamien-to constante, la estabilidad contra va-riaciones de irradiancia se garantiza con la reserva rodante del generador, previamente dimensionado para la mxima carga posible.
Monitorizacin. La instalacin puede ser monitoriza-da a travs del software IngeCOn emS tools. adems, un datalogger interno permite almacenar ms de 30 das de histricos.
Apoyo de potencia reactiva. Desde los inversores se puede inyec-tar potencia reactiva para aquellas instalaciones con un elevado consu-mo de potencia reactiva.
SCaDa
IngeCOn emS Plant Controller
Campo fotovoltaicoIngeCOn SUn
Cargas
Control disel (m / S)
generador disel 1
generador disel n
DC AC
AC
AC
Sistemas disel de funcionamiento a demanda esquema con IngeCOn emS Plant Controller
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SCaDa IngeCOn emS Plant Controller
Campo fotovoltaicoIngeCOn SUn
IngeCOn emS
Cargas
Control disel (m / S)
Bateras
Optional
Red pblica
generador disel 1
DC
DC
AC
AC
AC
AC
AC
Sistemas disel de funcionamiento a demanda esquema con IngeCOn emS Plant Controller y almacenamiento de energa
generador disel n
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Elementos de la Solucin Disel-FV:Inversores fotovoltaicos InGECOn SUn
Inversores de bateras InGECOn EMS Plants
InGECOn EMS Plant Controller (PLC, switch de comunicaciones, su- ministro de potencia y protecciones)
Unidad Power Meter (vatmetro, switch de comunicacio-nes, suministro de potencia y pro-tecciones)
Prestaciones del sistema:Carga mnima del generador. garantiza que el generador no fun-cione por debajo de un nivel de carga mnimo para asegurar su correcto funcionamiento.
Proteccin contra potencia inversa. Impide un flujo de potencia del in-versor hacia el generador, en el su-puesto de una desconexin total de las cargas.
Modo de funcionamientoLos inversores fotovoltaicos inyectan corriente en la red disel, siendo detec- tados por los generadores como una reduccin de carga. el IngeCOn emS Plant Controller monitoriza las cargas y determina la mxima potencia FV que puede ser inyectada en la red disel. adems, en el caso del paso de nubes, el IngeCOn emS Plant Controller, junto con los inversores de bateras In-geCOn emS Plants, reduce la poten- cia de salida de acuerdo a una pen-diente de rampa prestablecida que permite al control externo de los gru-pos el encendido de los generadores necesarios.
en estas instalaciones, el sistema de almacenamiento debe suministrar la energa necesaria para el arranque de los generadores.
el conjunto del sistema puede ser moni-torizado va SCaDa o software dedicado.
OPCIOnaL
gestin del flujo de potencia de la red pblica (si est disponible).
Estabilidad contra variaciones de irradiancia. en sistemas disel de funcionamien-to constante, la estabilidad contra variaciones de irradiancia se garanti- za con la reserva rodante del genera-dor, previamente dimensionado para la mxima carga posible.
Monitorizacin. La instalacin puede ser monitoriza-da a travs del software IngeCOn emS tools. adems, un datalogger interno permite almacenar ms de 30 das de histricos.
Apoyo de potencia reactiva. Desde los inversores se puede inyec- tar potencia reactiva para aquellas instalaciones con un elevado consu-mo de potencia reactiva.
Potencia regulada de salida
energa fotovoltaica disponible
La inclusin de un sistema de almacenamiento de energa permite aumentar la penetracin fotovoltaica. en este caso, la reserva rodante no es necesaria para absorber las variaciones de irradiancia de la planta, porque las bateras suministran la potencia necesaria cuando la generacin fotovoltaica decrece a consecuencia del paso de nubes.
Como una ventaja adicional, este tipo de sistemas no requieren medir la potencia suministrada por los generadores. Basta con medir la potencia consumida por las cargas.
Un banco de bateras aade muchas ventajas
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Ingeteam Power Technology, S.A.
www.ingeteam.com
Ingeteam Power Technology, S.A.avda. Ciudad de la Innovacin, 13
31621 SaRRIgURen (navarra) - Spaintel.: +34 948 288 000 / Fax: +34 948 288 001
e-mail: [email protected]
Ingeteam S.r.l.Via emilia Ponente, 232
48014 CaSteL BOLOgneSe (Ra) - Italytel.: +39 0546 651 490 / Fax: +39 054 665 5391
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Ingeteam GmbHHerzog-Heinrich-Str. 10
80336 mUnICH - germanytel.: +49 89 99 65 38 0 / Fax: +49 89 99 65 38 99
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Ingeteam INC.5201 great american Parkway, Suite 320
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mILWaUKee, WI 53208 - USatel.: +1 (414) 934 4100 / +1 (855) 821 7190 / Fax: +1 (414) 342 0736
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Ingeteam, a.s.technologick 371/1
70800 OStRaVa - PUStKOVeCCzech Republic
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188 Si Ping Road200086 SHangHaI - P.R. China
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Ingeteam, S.A. de C.V.ave. Revolucin, n 643, Local 9
Colonia Jardn espaol - mOnteRReY64820 - nUeVO Len - mxico
tel.: +52 81 8311 4858 / Fax: +52 81 8311 4859e-mail: [email protected]
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Chcara Sao Bento13278-078 VaLInHOS SP - Brazil
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Ingeteam Pty Ltd. Unit 2 alphen Square South
16th Road, Randjiespark, midrand 1682 - South africatel.: +2711 314 3190 / Fax: +2711 314 2420
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Ingeteam SpABandera, 883 Piso 211
8340743 Santiago de Chile - Chiletel.: +56 2 738 01 44
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