Instalación solar fotovoltáica conectada a red sobre la cubierta de una nave industrial

UNIVERSID AD DE VA L L A D O L I D PRO YECTO FIN DE C ARRER A Ing eniería Técnica Industrial Electricidad TÍTUL O Instalación solar foto voltaica conectada a r ed sobr e la cubier ta de una nave industrial TÍTUL O Car los Augusto García Her edia Dir ector de Pr o y ecto: D J ulián Manuel Pér ez Gar cía Dir ector de Pr o yecto: D . Julián Manuel Pérez García Septiembr e 2013  RESUMEN RESUMEN Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  2  de  11   CONTENIDO   1  INTRODUCCIÓN.  ............................................................................................................................... ....  3  1.1  POTENCIA  FOTOVOL TAICA  MUNDIAL.  .........................................................................................  3  1.2  LA  ENERGÍA  FOTOVOLT AICA  EN  ESPAÑA.  ....................................................................................  3  1.3  LA  CLASIFICACIÓN  DE  LAS  INSTALACIONES  SOLARES  FOTOVOLT AICAS.  .....................................  4  1.4  CONCEPTOS.  ............................................................................................................................... ..  4  1.4.1  RADIACIÓN  SOLAR.  ...............................................................................................................  4  1.4.2  MÓD ULO  FOTOVO LTAICO  ..........................................................................................................  4  2  DESCRIPCIÓN  GENERAL  DE  LA  INSTALACIÓN.  ......................................................................................  5  2.1  SITUACIÓN  Y  EMPLAZAMIE NTO  DE  LA  ACTIVIDAD.  .....................................................................  5  2.2  TERRENOS  Y  EDIFICACIONES.  .......................................................................................................  5  2.3  ACTIVIDAD  A  DESARROLLAR.  ........................................................................................................  5  2.3.1  Contaminación  generada  y  seguridad  industrial.  .................................................................  5  2.3.2  Descripción  de  la  actividad.  ..................................................................................................  6  2.3.3  Equipos  e  ins talaciones.  .......................................................................................................  6  2.4  POTENCIA  TOTAL  A  INSTAL AR.  .....................................................................................................  6  2.5  INVERSORES..................................................................................................................... .............  7  2.6  ESTR UCTURA.  ...............................................................................................................................  7  2.7  CABLEADO.  ............................................................................................................................... ....  7  2.8  PROTECCIONES.  ............................................................................................................................  7  2.8.1  Protecciones  para  la  parte  de  corriente  contin ua.  ...............................................................  7  2.8.2  Protecciones  para  la  parte  de  corriente  alterna.  .................................................................  7  2.9  ARMARIOS.  ............................................................................................................................... ....  8  2.10  PRODUCTOS  OBTENIDOS.  ............................................................................................................  8  3  ESTUDIO  ECONÓMICO  .........................................................................................................................  8  4  PRESUPUEST O.  ............................................................................................................................... ......  9   PALABRAS  CLAVE  ............................................................................................................................... ..........  10   RESUMEN Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  3  de  11   1 INTRODUCCIÓN.  La energía solar fotovoltaica es un tipo de electr icidad renov able obtenida directamente a partir de la radiación solar mediante un dispositi vo sem iconductor denominado célula fotovoltaica, o una deposición de metales sobre un sustrato llamado célula solar de película fina. Entre los años 2001 y 2012 se ha producido un crecimiento expone ncial de la producción de energía fotovoltaica, doblándose aproximadamente cada dos años. Si esta tendencia continúa, la energía fotovoltaica cubriría el 10% del consumo energético mundial en 2018, alcanzando una producción aproximada de 2.200 TWh, y podría lle gar a proporcionar el 100% de las necesida- des energéticas actuales en torno al año 2027. 1.1 POTENCIA  FOTOVOLTAICA  MUNDIAL.  1.2 LA  ENERGÍA  FOTO VOLTAICA  EN  ESPAÑA.  El marco regulador que impulsó definitivam ente el desarrollo de centrales solares fotovoltaicas conectadas a la red fue el Real Decreto 436/2004 y el RD 661/2007. Gracias a esta regulación, España fue en el a ño 2008 uno de los países con más potencia fotovol- taica instalada del mundo, con 2.708 MW instalados en un sólo año. A principios de 2013 la potencia inst alada en España ascendía a 4.381 MW. RESUMEN Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  4  de  11  1.3 LA  CLASIFICACIÓN  DE  LAS  INSTALACIONES  SOLARES  FOTOVOL TAICAS.   APLICACIONES AUTÓNOMAS O AISLADAS. -Aplicaciones espaci ales -Aplicaciones ter restres  APLICACIONES CONECTADAS A LA RED. -Centrales fotovoltaic as y huertos solares -Edificios fotovoltaicos 1.4 CONCEPTOS.   1.4.1 RADIACIÓN  SOLAR.  Básicamente, recogiendo de forma adecuada la ra diación solar, podem os obtener calor y electri- cidad. El calor se logra mediante los co lectores térm icos, y la electricidad, a través de los llamados módulos fotovoltaicos. Ambos proces os nada tienen que ver entre sí , ni en cuanto a su tecnología ni en su aplicación. 1.4.2  MÓDULO  FOTOVOLTAICO  En los módulos fotovoltaicos se pr oduce el efecto fotovoltaico, cons istente en la excitación de un material sem iconductor, el silicio, por la incide ncia de la radiación solar, provocando el movi- miento de lo s electrones del material por el in terior del mismo, movimiento que es transformado en corriente eléctrica continua cuand o se cierra el circuito. RESUMEN Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  5  de  11  2 DESCRIPCIÓN  GENERAL  DE  LA  INSTALACIÓN.  2.1 SITUACIÓN  Y  EMPLAZAMIENTO  DE  LA  ACTIVIDAD.   Las instalaciones que se describen se localizarán en el Parque Industrial d e Villamuriel, de Vi- llamuriel de Cerrato, Palencia, tal y como se podrá observar en los planos. Villamuriel de Cerra to es un municipio de la co m arca del Cerrato, en la provincia de Palenc ia comunidad autónom a de Castilla y León, en Es pa ña. Su término m unicipal tiene una extensión de 40,02 km 2 . Se encuentra a 727 metros de altitud m edia sobre el ni vel del mar. Sus coordena- das son 41°56 ′″ N 04°30 ′ 55 ″ O.  2.2 TERRENOS  Y  EDIFICACIONES.  La nave sobre la que se ejecu ta el proyecto se encuentra situada en la calle España, parcela 79, en el Parque Industrial d e Villamuriel. La generación de energía eléctrica se realizará sobre la cubierta de la nave del almacén. Coordenadas de la parcela: Latitud 41º 56' 32,41'' N Longitud 4º 30' 1,57'' W Altura del terreno 727 m Huso 30 Coordenada X 375.623,77 m Coordenada Y 4.644.462,40 m  2.3 ACTIVIDAD  A  DESARROLLAR.  La actividad se pretende desarro llar gracias a un generador fot ovoltaico de 4,6 kW y un inversor de 4 kW. 2.3.1 Contaminación  generada  y  se guridad  industrial.  De acuerdo con la activi dad a desarrollar, ma t er ias a empl ear, maquinari a a instal ar, perso- nal, et c., ésta pued e clasi ficars e como: - Beneficiosa para el Medi o Ambient e, por p r od ucir ene rgí a eléc tric a a part ir de la energía sol ar (Renovabl e e Inagotable), di sminu yendo la posible emi sión de CO2 al medi o ambient e atmosféri co si esta ene rg í a fuese producida me diante combus- ti ón de otras fuen tes de ener gía. RESUMEN Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  6  de  11  - No molesta, por la í nfima producción de ruidos y vibr aciones, y la lej aní a a cual- quier z ona de uso res idencial . - No contami nante, por l a nula producci ón d e r esiduos durant e l a producci ón de ener gía. 2.3.2 Descripción  de  la  actividad.  L a acti vidad que nos ocupa se dedica a la pr oducción de energía eléctrica para autoconsumo con facturación neta por medi o de módulos fotovol taicos ca ptadores de ener gía sol a r. As í, los pa so s a dar , s e or ienta n a la capta c i ón de ene rgía solar, su transforma ción en energía eléctri ca y transportabl e y por últi mo la conexión con línea s de ba ja ten sión exis tent es en la zona, s e gún ind i caciones de la compañí a di stri buidora de energí a. L os r a yos solares inciden sobre l as plac as foto volt aicas, siendo esta ene rgía captada y trans- formada en corri ent e en sist ema continuo y s e guidament e es tr ansport ada al inversor donde se realiza la conversión de dicha corr iente a alterna 230 V monofásica. Tras la instalación del inversor y de las co rrespondientes protecciones, se efectúa el enlace con la red subterránea de baja tensión. 2.3.3 Equipos  e  instalaciones.  L os equi pos e instalaciones para el desarro llo de la ac tivida d se rán los sig uien tes: - Módulos fo tovol taicos de 230 Wp, en super posición a la cubierta, conect ados a equi- po inversor de 4 kW. Se necesitarán un to tal de 20 módulos por generador con un a poten cia de 4,6 kW. - I nv ersor monofásico, Sirio EVO 4000 4 kW, fabrica do por Ar o s , con ra ngo d e tensio nes entre 150-720V . - Instalaci ón de prote cción. - Distintos armarios de la instalación.  2.4 POTENCIA  TOTAL  A  INSTALAR.  Se prevé la instalación de 20 módulos fotovolta icos de 230 Wp, dando lugar a una potencia pico de la instalación de 4,6 kWp. RESUMEN Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  7  de  11  2.5 INVERSORES.  Como hemos cit ado anteri ormente el i nversor es el element o qu e convi ert e l a corriente conti- nua g ene r ada en lo s módulos f ot ovol t aicos en corrient e alterna. El inversor irá ubicado en la sala de armarios. 2.6 ESTRUCTURA.  La estructura elegida es Conergy Solar Fam ulus. 2.7 CABLEADO.  Para nuestra instalación utilizar emos cable de cobre flexible RZ 1-K (AS) de 0,6/1 kV y de alta seguridad (AS) con aislamiento de XLPE y cubier ta de poliolefinas. Libre de halógenos, no pro- pagador de la llama ni del ince ndio, con baja em isión de gases tóxicos y nula emisión de gases corrosivos. Diseñado según UNE 21123- 4. Tipo Afumex 1000 V (AS). La sección mínima de cable utilizado será de 2x2.5 mm 2 y 2x6mm 2 . 2.8 PROTECCIONES.  2.8.1 Protecciones  pa ra  la  pa rte  de  corr iente  continua.  Varistores. PV PROTEC BS 12,5/550V. Fusibles. Fusibles cilíndricos gPV de la m arca df Electric para aplicaciones fotovoltaicas con un poder de corte de 12 A – 600V. Interruptor-Seccionador. Un interruptor-seccionador de marca ABB modelo OTP32BA8MS con 8 polos cuya máxima tensión de servicio son 750V y capaz de interrumpi r una corriente de 32A. 2.8.2  Protecciones  para  la  parte  de  corriente  altern a.  Interruptor frontera o interrupto r general . Interruptor Autom ático Magnetotérm ico iC60N 50A 2P SCHNEIDER. Se situará en el armario de conexión, que estará próxim o a l punto de in- terconexión con la red eléctrica. Interruptor automático diferencial . Interruptor Diferencia l ilD Clase AC 2x40A/30mA SCHNEIDER. Interruptor magnetotérmico . Interruptor Autom ático Magnetotérmico iC60N 25A 2P SCHNEIDER. RESUMEN Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  8  de  11  2.9 ARMARIOS.  Dispondremos en las instalaciones de una sala, en la cual irán ubicados los armarios y el inversor. C olocaremos dos armarios, uno para las proteccio- nes de corriente continua, y otro para las protecciones de corriente alterna, excepto el interruptor frontera o inte rruptor general. Estos dos armarios serán iguales y con las s iguientes característica s:  Fabricante: ide.  Grado de protección: IPE66.  Resistencia al im pacto: IK10.  Color: Blanco grisáceo RAL 9002.  Dimensiones: 600x500x230 mm.  Material: Poliéster reforzado con fibra de vidrio. 2.10 PRODUCTOS  OBTENIDOS.  Se pretende la obtención de energía eléctrica pa ra satisfacer el consumo de nuestra instalación. 3 ESTUDIO  ECONÓMICO   El coste de nuestra instalación, co nsiderando los paneles, el inversor , la estructura y el cableado, es de 5.934 €, siendo el coste de la instalación fotovol taica por vatio pico de 1,29 € y la potencia de la instalación, 4,6 kWp. La instalación se amortiza al décimo año y a partir de ese año, se obtienen ganancias. En el re- sumen de resultados, podemos ver que el ahorro es de 19.481 € y, restando con el coste de la instalación, el ahorro es de 13.547 €. En definitiva, nuestra in versión obtiene una rentabilidad, a los 25 años, de un 12,09%. MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  2  de  35   CONTENIDO   1.  INTRODUCCIÓN.  ............................................................................................................................... ....  4  2.  HISTORIA.  ............................................................................................................................... ..............  5  3.  TERMINOLOGÍA.  ............................................................................................................................... ....  7  4.  LA  ENERGÍA  FOTOVOLTAICA  EN  ESPAÑA.  ............................................................................................  9  4.1  SITUACIÓN  ACTUAL  EN  ESPAÑA.  ................................................................................................  11  5.  LA  FOTOVOLTAICA  EN  EL  RESTO  DEL  MUNDO.  ..................................................................................  12  6.  CLASIFICACIÓN  DE  LAS  INSTALACIONES  SOLARES  FOTOVOLTAICAS.  ................................................  13  6.1  APLICACIONES  AUTÓNOMAS  O  AISLADAS.  ................................................................................  13  6.2  APLICACIONES  CONECTADAS  A  LA  RED.  .....................................................................................  14  7.  SISTEMA  SOLAR  FOTOVOLTAICO.  ......................................................................................................  15  7.1  OBJETIVOS  DE  UNA  INSTA LACIÓN  SOLAR.  .................................................................................  15  7.2  EFECTO  FOTOVOLTAICO .  ............................................................................................................  15  7.3  DESCRIPCIÓN  DE  COMPONENTES  Y  EQUIPOS.  ...........................................................................  16  7.3.1  Sistema  de  genera ción.  .............................................................................................................  16  7.3.2  Inversor.  ............................................................................................................................... ......  20  7.4  MEDIDAS  DE  PROTECCIÓN.  ........................................................................................................  22  7.5  PUESTA  A  TIERRA.  .......................................................................................................................  24  8.  FORMAS  DE  CONECTARSE  A  LA  RED.  .................................................................................................  25  9.  LEGISLACIÓN  Y  NORMATIVA.  .............................................................................................................  26  10.  DESCRIPCIÓN  GENERAL  DE  LA  INSTALACIÓN.  ................................................................................  29  10.1  OBJETO.  ............................................................................................................................... .......  29  10.2  SITUACIÓN  Y  EMPLAZAMIE NTO  DE  LA  ACTIVIDAD.  ...................................................................  29  10.3  TERRENOS  Y  EDIFICACIONES.  .....................................................................................................  29  10.4  ACTIVIDAD  A  DESARROLLAR.  ......................................................................................................  30  10.4.1  Contaminación  gen erada  y  seguridad  industrial.  ....................................................................  30  10.4.2  Descripción  de  la  actividad.  .....................................................................................................  31  10.4.3  Equipos  e  instalaciones.  ..........................................................................................................  31  10.5  POTENCIA  TOTAL  A  INSTAL AR.  ...................................................................................................  31  10.6  INVERSORES..................................................................................................................... ...........  31  10.7  ESTR UCTURA.  .............................................................................................................................  32  MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  3  de  35  10.8  CABLEADO.  ............................................................................................................................... ..  32  10.9  PROTECCIONES.  ..........................................................................................................................  33  10.9.1  Protecciones  para  la  parte  de  corriente  contin ua.  ..................................................................  33  10.9.2  Protecciones  para  la  parte  de  corriente  alterna.  ....................................................................  33  10.10  ARMARIOS.  .............................................................................................................................  33  10.11  PRODUCTOS  OBTENIDOS.  ......................................................................................................  33  11.  BIBLIOGRAFÍA.  ............................................................................................................................... .  34     MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  4  de  35   1. INTRODUCCIÓN.  La energía solar fotovoltaica es un tipo de electr icidad renov able obtenida directamente a partir de la radiación solar mediante un dispositi vo sem iconductor denominado célula fotovoltaica, o una deposición de metales sobre un sustrato llamado célu la solar de película fina. Este tipo de energía se usa para alimentar innum erables aparatos autónomos, para abastecer re- fugios o casas aisladas de la red eléctrica y pa ra producir electricidad a gran escala a través de redes de distribución. Debido a la creciente dem a nda de e nergías renovabl es, la fabricación de células solares e instalaciones fotovoltaicas ha avanzado considerablemente en los últimos años. Entre los años 2001 y 2012 se ha producido un crecimiento expo- nencial de la producción de energía fotovoltaica, doblándose aproximadam ente cada dos años. Si esta tendencia continúa, la energía fotovoltaica cubriría el 10% del consumo energético mun- dial en 2018, alcanzando una pr oducción aproximada de 2.200 TWh, y podría llegar a proporcionar el 100% de las necesidades energéticas actuales en torno al año 2027. A finales de 2012, se habían instalado en todo el mundo más de 100 GW de potencia fotovoltaica. Gracias a ello la energía solar fotovoltaica es actualmente, después de las energías hidroeléctrica y eólica, la tercera fuente de energía renovable más importante en términos de capacidad instalada a nivel global, y supone ya una fracción significante del m ix eléctr ico en la Unión Europea, cu- briendo de media el 3-5% de la de manda y en torno al 6-9% en los períodos de mayor producción, en pa íses como Alem ania, Italia o España. Gracias a los avances tecnológicos, la sofisticación y la econ omía de escala, el coste de la energ- ía solar foto voltaica se ha reducido d e forma co nstante desde que se fabricaron las prim eras célu- las solares comerciales, aum entando a su vez la eficiencia, y logrando que su coste medio de generación eléctrica sea ya competitivo con las f u entes de energía convencionales en un crecien- te número de regiones geográfic as, alcan zando la paridad de red. Programas de incentivos económicos, prim ero, y posteriormente sistemas de autoconsumo fotovoltaico y balance neto sin subsidios, han apoyado la instalación de la foto voltaica en un gran núm ero de países, contribu- yendo a evitar la emisión de una m a yor can tidad de gases de efecto invernadero. La tasa de retorno energ ético de esta tecnología, por su parte, es cada vez menor. Con la tecno- logía actual, los paneles fotovoltaicos recuperan la energía necesaria para su fabricación en u n período comprendido entre 6 meses y 1,4 años; tenie ndo en cuenta que su vida útil media es su- perior a 30 años, producen electricidad limpia durante m ás del 95% de su ciclo de vida. MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  5  de  35   2. HISTORIA.  1839 El punto de partida se considera que fue Alexandre Edmund Bequerel (París 1820-París 1891), físico francés descubriendo el efecto fotovoltaico cuando experimentaba con un pila elec- trolítica, y apreció un aumento de la generación eléctrica con la luz. 1873 Willoughby Sm ith descubre el efecto fotovo ltaico en sólidos, en el selenio. 1877 W.G.Adams y R.E.Day producen la prim er a célula fotovoltaica de selenio. 1904 Albert Einstein publica su artículo sobre e l efecto fotovoltaico, al mismo tiempo que un artículo sobre la teoría d e la relatividad. 1921 Einstein gana el premio No bel de 1921 por sus teorías de 1904 explicando el efecto fotovoltaico (“f or his services to Theoretical Phys ics, and especially for his discoveryof the law of the photoelectric effect”. ). Recibe el premio y lee el disc urso en Gotem burgo- Suecia, en 1923. 1954 Los investigadores D.M.Chaplin, C.S. Fuller y G.L.Pearson de los Laboratorios Bell en Murray Hill, New Jersey, producen la primera célula de silicio, publican en el artículo “A New Silicon p-n junction Photocell for converting Solar Radiation into Electrical Power”, y hacen su presentación oficial en Washington (26 abril). 1955 Se le asigna a la industria am ericana la tarea de producir elem entos solares fotovoltaicos para aplicaciones espaciales. Hoffman Electron ic, empresa de Illino is (EE.UU.) ofrece células del 3% de 14mW a 1.500 $/W p. 1957 Hoffman Electronic alcanza el 8 % de rendim iento en sus células. 1958 El 17 de marzo se lanza el Vanguard I, pr im er satélite alimentado con energía solar. El satélite lleva 0,1W supe rficie aproxim ada de 100 cm 2 , para alimentar un transmisor de r espal- do de 5 mW, que estuvo operativo 8 años. La Unión Soviética, muestra en la exposición U n iversal de Bruselas sus células con tecnología de silicio. 1959 Hoffman Electronic alcanza el 10 % de rend imiento en sus células comerciales. MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  6  de  35  1962 Se lanza el primer satélite co mercial de te lecomunicaciones, el T elstar, con una potencia fotovoltaica de 14W. 1963 Sharp consigue una forma práctica de producir m ódulos de silicio; en Japón se instala un sistema de 242W en un faro, el más grande en aquellos tiempos. 1964 El navío espacial Nim bus se lan za con 470W de paneles fotovoltaicos. 1966 El observatorio astronómico espacial lleva 1kW de paneles solares. 1973 La producción mundial de células es 100 kW. 1975 Las aplicaciones terrestres supe ran a las aplicaciones esp aciales. 1977 La producción de paneles solares fot ovoltaicos en el mundo es de 500 kW . 1980 ARCO Solar es la primera empresa que alcan zó, una fabricación industrial de 1 MW de módulos al año. 1983 La producción mundial excede los 20 MW al año. 1994 Se celebra la primera Conferen ci a Mundial fotovoltaica en Hawai. 1998 Se alcanza un total de 1.000 MWp de si stemas fotovoltaicos instalados. 2004 Se producen más de 1.000 MW de m ódulos fotovoltaicas ese año. 2007 Se producen más de 2.000 MW de m ódulos fotovoltaicas ese año.    MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  7  de  35   3. TERMINOLOGÍA.  Básicamente, recogiendo de forma adecuada la ra diación solar, podem os obtener calor y electri- cidad. El calor se logra mediante los co lectores térm icos, y la electricidad, a través de los llamados módulos fotovoltaicos. Ambos proces os nada tienen que ver entre sí , ni en cuanto a su tecnología ni en su aplicación. Hoy en día empieza a cobrar importancia la denom inada energía solar ter- moeléctrica, de la que obtenemos electricidad a través del calor producido por la radiación solar y por un ciclo termodinám ico. La radiación solar se valora en varias unidades físicas concretas: - Irradiancia: Es la poten cia de la radiación solar por unidad de supe rficie, su unidad es [W/m 2 ]. - Irradiación: Energía que incid e por unidad de superficie en un tiempo. Irradiación = Irrad iancia • tiempo; por lo tanto sus unid ades serán [J/m 2 ] ó [kWh] donde 1kWh equivale a 3.6 MJ. - Irradiancia espectral: Es la potencia rad i ante por unidad de área y de longitud de onda [W/(m 2 µm]. - Irradiancia direc ta: Es la radiación que llega a un determinado lugar procedente del disco solar, su unidad de medida es [W / m 2 ]. - Irradiancia difusa: Es la radiación procedente de toda bóveda celeste excepto la proce- dente del disco solar y cuya unidad de media es [W / m 2 ]. - Irradiancia reflejada: Es la rad iación reflej ada por el suelo (albedo), se m ide en [W/m 2 ]. - Irradiancia global: Se pu ede entender que es la su ma de la irradiancia directa, difusa y re- flejada. Es el total de la radi ación que llega a un lugar en [W/m 2 ]. - Irradiancia circum solar: Es la parte de la rad iación difusa procedente de las proximidades del disco solar en [W/m 2 ]. - Radiación extraterrestre: Es la radiación que lle ga al exterior de la atmósfera terrestre [W/m 2 ]. Sól o varía con la distanci a entre la tierra y el Sol. MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  8  de  35  Si se suma toda la radiación global que inci de sobre un lugar determ inado en un periodo de tiempo definido se obtiene la energía en kWh/m 2 , este valor será diferente según la región en donde nos encontremos. Radiación solar promedio mundial. MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  9  de  35  4. LA  ENERGÍA  FOTOVOLTAI CA  EN  ESPAÑA.  España es uno de los países de Europa con m ayor irradiación anual. Esto hace que la energía solar sea en este país más rentable que en otros. Re- giones como el norte de Es- paña, que generalmente se consideran poco adecuadas para la energía fotovoltaica, reciben más irradiación anual que la media en Ale- mania, país que m ant iene desde hace años el liderazgo en la promoción de la energía solar fotovolta ica. La primera instalac ión foto- voltaica conectada a red en España fue la planta piloto de 100 kWp que Iberdrola instaló en San Agustín de Guadalix en 1984. Sin em- bargo, durante la década de 1980, el mercado fotovoltaico en España se ciñó al abastecimiento de ap licaciones aisladas. No fue hasta 1993 cuando se pu- dieron instalar otros cuatro si stemas de conexión a red, cada uno de 2,7 kWp, en unas viviendas particulares de Pozuelo de Alarcón. A éstos le siguieron otros proyectos de demostración: 42 kWp en una escuela de Menorca, 1 3,5 kWp en el Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid, y 53 kWp en la Biblioteca de Mataró, siendo el m ás importante la planta “Toledo-PV”, de 1 MW de potencia, que tam bién fue conectada a la red en 1993. A finales de 1995 la potencia total sumaba 1,6 MW, a pesar de que ninguno de los sistem as mencionados estuviera incorporado legalm ente en el contexto general del sistem a eléctrico. Al no existir una normativa específica q ue los regulase, se encontraban en u na especie de vacío le- gal. En 1998, en concordancia con las m edidas de a poyo a las energías renovables que se estaban llevando a cabo en el resto de Europa, el Gobi erno aprobó el Real Decreto 2818/1998 que reco- nocía la necesidad de un tratamiento específico para esta alternativa energética, estableciendo unas primas de 30 y 60 pesetas (0,18 y 0,36 €) por kW h ve rtido a la red, para sistemas con po- tencia nominal superior e inferior a 5 kWp, respectivam ente. En el año 2000, sólo dos sistemas habían logrado acceder a esas prim as, y el Gobierno publicó un nuevo Real Decreto, el 1663/2000, que estableció condiciones técnicas y administrativas es pecíf icas, y supuso el inicio de un lento despegue de la fotovoltaica en España. El verdadero m arco regulador que impulsó definitivamente el desarro llo de centrales solares fo- tovoltaicas conectadas a la red fue el Real Decreto 436/2004 y el RD 661/2007, en el que se esti- pulaba una prima de 0,44 € por cada kW h fo tovoltaico que se inyectaba a la red. MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  10  de  35  Gracias a esta regulación, España fue en el a ño 2008 uno de los países con más potencia fotovol- taica instalada del mundo, con 2.708 MW instalados en un sólo año. Sin embargo, a partir del 30 de septiembre de 2008 esta actividad quedó re gulada mediante el RD 1578/2008 de retribución fotovoltaica, que estableció unas primas variable s en función de la ubic ación de la instalación (suelo: 0,32 €/kWh o tejado: 0,34 €/kW h), estan do sujetas además a un cupo máximo de poten- cia anual instalada a partir de 2009 que se adapta ría año a año en función del com portamiento del mercado. Estas modificaciones en la legislación del sector ralen tizaron la construcción de nuevas plantas fotovoltaicas, de tal forma que en 2009 se inst alaron tan sólo 19 MW , en 2010 420 MW y en 2011 se instalaron 354 MW correspondi endo al 2% del total de la Unión Europea. En términos de producción energética, en 2010, la energía fot ovoltaica cubrió en España aproximadamente el 2% de la generación de electricidad. Mientras qu e en 2011 representó el 2,9% de la generación eléctrica, según datos del operador, Red Eléctrica. A finales de 2011 se aprobó el Real decreto por el que se estableció la regulación de las condi- ciones administrativas, técnicas y económ icas de la conexión a red de instalaciones de produc- ción de energía eléctrica de pequeña potencia. Sin embargo, todavía se espera que se apruebe la norma que desarrolle las condiciones técnicas necesarias para d ichas conexiones y la regula- ción de un modelo de balance neto adecuado a las característic as del si stema eléctrico nacional. Actualmente, el acceso a la red eléctrica en Es- paña requiere una serie de permisos de la adm i- nistración y la autorizaci ón de la co mpañía eléc- trica distribuidora de la zona. Ésta tiene la obli- gación de dar punto de enganche o conexión a la red eléctrica, pero en la práctica el papeleo y la reticencia de las eléc tricas están frenando el impulso de las energías renovables en general, y de la energía fotovolta ica en particular. Las eléctricas buscan m otivos técnicos, como la saturación de la red, para controlar sus intereses en otras fuentes energéticas y con la intención de bloquear la iniciativa de los pequeños produc- tores de energía solar fotovoltaica. Esta situación provoca una grave contradicción entre los objetivos de la Unión Europea para impulsar las energías limpias, por una parte, y en España, la realidad de una escasa liberalización del sector energético que impide el despegue y la libre competitividad de las energías renovables. A principios de 2013 la potencia inst alada en España ascendía a 4.381 MW. MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  11  de  35  4.1 SITUACIÓN  ACTUAL  EN  ESPAÑA.  En enero de 2012 el Gobierno del Partido Popular aprobó el Real Decreto Ley 1/2012 por el que se procedió a la suspensi ón de form a indefinida de los cupos de l Régim en Especial de energía, es decir, los procedimientos de preasignación de retribución y de los incentivos económ icos para nuevas instalaciones fotovoltaicas y dem ás energías renovables. En la práctica este RDL supuso que las nuevas plantas fotovoltaicas que no estuvieran inscritas en cupos no recibirán prima al- guna pero podrán vender la en ergía a precio de m ercado. Tal regulación supuso un gran freno al desarrollo de la energía fotovoltaica y agravó la crisis del sector renovable iniciada en el año 2010, cuando el anterior Gobierno soci alista aprobó dos regu- laciones, una que limitaba la percepción de prim as hasta el límite del año 25 (RD 1565/2010, de 19 de noviembre) y la últim a, que fue publicada el día de Navidad, 24 de diciembre de 2010, en la que se limitaba el núm ero de horas suscep tibles de pago, llegando a establecerse un recorte retroactivo de un 30% sobre lo pr ometido anteriorm ente. Se hizo mediante un Real Decreto Ley (el 14/2010 de 24 de diciembre) por lo que se im pide su tramitación en los juzgados de forma directa al no poderse utilizar la vía del recurso de inconstitucionalidad de forma directa por los administrados. Sí, en cambio, quedan m edidas como las efectuadas por fondos de inversión eu- ropeos mediante un arbitraje, recurso de incons titucionalidad por parte de l Gobierno de la Re- gión de Murcia y manifestaciones vertidas por el comisario europeo Günther Oettinger en el sen- tido de no querer tolerar medidas retroactivas qu e, por su naturaleza, conllevan un fenóm eno de inseguridad jurídica que hace quebrar para el ex tranjero la co nfianza en el mercado español. El 18 de noviembre del 2011 sale a luz el Real Decreto 1699/2011, por el que se regula la co- nexión a red de instalaciones de producción de energía eléctrica de pequeña potencia.  MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  18  de  35  • Capa fina , se basan en materiales con propie- dades fotosensibles extremadamente delgados de muy bajo coste. Estas células son las m ás eficientes en uti- lización de materia prim a y energía durante su pro- ducción; también son menos intensivas en m ano de obra y tienen una m ayor capacidad de integració n arquitectónica. No obstante, debe prevenirse la apari- ción de problemas de degr adación a m edio y largo plazo, y tienen una eficiencia más baja (del 7% al 10%), por lo que necesitan el doble de espacio que el silicio cristalino para produc ir la mism a electricidad. Las te cnologí as de Ca pa fina son las de mayor crecimiento en los últimos tres años; durante 2007 crecieron un 133%. • Capa fina, concentración y nuevos desarrollos. La escasez de silicio cristalino en el sector está impulsando fuerte m ente el desarrollo de la Capa Fina y de otras nuevas tecnologías fotovoltaicas, todavía en estudi o de I+D, com o los Dispositi- vos Multiunión, las Células Multiban da (banda metálica intermedia), los Dispositivos Full Spec- trum o la Nanotecno l ogía, entre o tras, afianzando con ello una tendencia que continuará durante los próximos años. Prueba de ello es el anuncio de la construcción de grandes plantas de produc- ción de tecnología de Capa Fina, alg una con 1.000 MW de capacidad al año. Dentro de la Capa Fina hay cuatro tecnologías destacadas: a-Si (silicio am or fo), CIGS (cobre, indio, galio y selenio), CdTe (tel urio de cadm io), y CIS (cobre, in dio y sel enio). El Si lici o Amor- fo –silicio en una f orma no cristalina– es la tecnología de Capa Fina con m ayor recorrido ac- tualmente, con m uchas empresas apostando por e lla, por lo que ha alcanzado una cuota de mer- cado en el segmento de casi el 40%. Otra línea destacada de investig ación está en los denominados módulos de concentración, que poten cia la incidenc ia de la luz del sol en una pequeña área de ma terial fotovoltaico con lentes y espejos. Con ello se disminuye el tamaño de la célula utiliza- da y se obtienen importantes re ducciones de costes (se sustitu- yen las caras células solares po r los potencialmente más bara- tos elementos ópticos ), notables incrementos de ef iciencia (que en laboratorio han llegado al 40%) y un menor tiem po de amortizació n energética del sistema fotovoltaico. De todos modos, a pesar de la gran cantidad de alternativas tecnológicas disponibles en el mercado y en fase de investiga- ción, la tecnología basada en si licio cristalino continuará do- minando el panoram a, por lo menos en la siguiente década. MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  19  de  35  - RECUBRIMIENTO EXTERIOR . Generalmente de vidrio para facilitar al máximo la captación de la radiación sola r por la célula fotovolta ica. También los h ay de materiales orgánicos. - MATERIAL ENCAP SULANTE. Actúa como protección de las células. Para este fin se utilizan productos a base de silicona s que son muy transparentes a la rad iación solar y no se degradan fácilmente con el tiempo, proteg iendo a las células contra la acción de la humedad. - RECUBRIMIENTO POSTERI OR . Dota al módulo de protección y sirve de cerra- miento. Suele ser también de vidrio (TEDLAR) . En ocasiones este recubrimiento es de color claro, lo que supone una ventaja, ya que la radiación solar que ha pasado entre las células es reflejada por esa superficie y vuelv e hacia el recubrim iento exterior, el cual vuelve a reflejar la radiación y es absorbida por las célu las. - CONEXIONES ELÉ CTRICAS . Deben ser accesibles, normalm ente se sitúan en la par- te posterior del módulo. Estas conexiones debe rán garantizar la esta nqueidad en la co- nexión con otros módulos o con el conductor exterior. - MARCO METÁLICO . De aluminio anodizado o acero in oxidable para envolver todo el conjunto del módulo. Tiene que ser una estructura estanca y que esté preparada para la fi- jación en el bastidor o su integr ación en otro sistema constructivo. En la práctica, debido a diferencias en el proces o de fabricación y a la posibilidad d e que no to- dos los paneles tengan las mismas condiciones de tem peratura y radiación, es frecuente que los módulos que constituyen un cam po fotovoltaico no operen en las mism as condiciones, sobre todo en instalaciones que cubren gran área, dond e una nube puede afectar a una parte del campo fotovoltaico, o en el caso de un sistema integrado en un edificio en el cual una parte del m ismo estuviera sombreado por edificios colindantes y el resto no. Algunos efectos se pueden evitar teniendo cuidado a la hora de realizar el diseño, pe ro otros son impredecible s e inevitables, sien- do necesario proteger el sistem a, mediante la colocación de diodos, interruptores, fusibles y otras protecciones. • Diodos de paso. Cuando existe som breado parcial o deterioro de un módulo, este se convierte en carga que disi- pará toda la energía producida por el resto de los módulos que tenga asociados en serie. Para evitarlo se colocan diodos de pa so o de “bypass”, los cuales se conectan en paralelo con el módulo y con polaridad opuesta a la de éste. Si el m ódulo funciona correctamente, por el diodo no pasa corriente. Si por el contrario uno de lo s módulos está sombreado de for ma que invierte su polaridad, la polaridad del diodo cambiará, o freciendo un camino alternativo para el paso de la corriente generada por los re stantes módulos. La m ayoría de lo s fabricantes incorporan en sus módulos uno o dos diodos de paso. • Diodos de bloqueo. Con el fin de evitar la existen cia de corrientes inversas hacia los panele s y proteger las ramas débiles o deterioradas se emplean los diodos de bloqueo, que son sim plemente diodos conecta- dos en serie en cada rama. En los sistem as con baterías (aislados) se emplean para evitar que las baterías se descarguen por la noc he sobre los paneles. En sistem as conectados a red esta s itua- ción no se da, pero si se puede producir que las ramas más iluminada s deriven corriente hacia las MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  20  de  35  ramas m enos iluminadas o deterioradas. Normalment e, estos diodos van situados todos ellos en una caja de conexión a la cual llegan los term in ales positivos de cada rama, y un cable de mayor grosor agrupa los terminales negativos. • Cableado. El cableado que se utilice en esta s instalaciones deberá ser d e una sección tal que permita el paso de la máxima corriente generada sin sobrecalentarse y sin presenta r caídas de tensión superiores a las establecidas en la reglamentación vigente. Po r otra parte debe estar aislado de la intem perie y ser resistente a la humedad. Aquellos cables que se empleen para conectar los m ó dulos deberá ser resistente a la luz solar y los que vayan a ir enterrados deberán llevar un revestimiento de combustión lenta, resistente a la hum edad, corrosión y form ac ión fúngica. La correcta selección del cableado aumentará el rendim iento y fiab ilidad de la instalación fo to- voltaica, evitando si tuaciones de riesgo. Los positivos y negativos de cada grupo de módulos se conducirán separa dos y protegidos de acuerdo a la normativa vigente. Los conductores serán de cobre y tendrán la secc ión adecuada para evita r caídas de tensión y calentam ientos. Concretamente, para cualquier condición de tr abajo, los conductores de la parte DC y AC de- berán tener la sección suficiente para que la caída de la tensión sea inferior de 1,5%. En el diseño se tendrá en cuenta que el cableado deberá tener la longitud necesaria para no gene- rar esfuerzos en los diversos elementos ni posibilidad de enganche por el tránsito normal de per- sonas. 7.3.2  Inversor.  Este equipo electrónico es el elemento central de una instalación fotovoltaica conectada a la red eléctrica. Su función es convertir la corriente co ntinua generada por las placas fotovoltaicas en corriente alterna a una tensión y una frecuencia co m patibles con la que circula por la red eléctri- ca. Además, el inversor sincroniza la onda de la el ectricidad generada con la onda de la corriente eléctrica de la red, para que su compatib ilidad s ea total. Finalm ente, el inversor dispone de fun- ciones de protección, tanto para gara ntizar la calidad de la electri cidad vertida a la red, como la seguridad de la propia in stalación y de las personas. Los parámetros que dete rminan las característica s y prestaciones de un in versor son los siguien- tes: • Pote ncia. La potencia del inversor determinará la potencia máxima que podrá su- ministrar a la red eléctrica en condiciones óptimas. La gama de potencias en el mercado es enorme. Sin em bargo, para los sistemas domésticos existen desde 50 W (m ini- inversor situados en cada placa) o 400 W (para pequ eños campos fotovoltaicos), hast a potencias de varios kilova- tios. Muchos m odelos están pensados para poderlos conectar en paralelo, a fin de permitir el cre- cimiento de la potencia to tal de la in stalación. • Fases. Normalmente, los inversores cuya poten cia es inferior a 5 kW son monofásicos. MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  21  de  35  Los mayores de 15 kW suelen ser siempre trifás icos. Muchos modelos monofásicos pueden aco- plarse entre sí para generar corriente trifásica. • Rendimiento energético. Debería ser alto en toda la gama de potencias a las que se tra- bajará. Los modelos actualmente en el m ercado tienen un rendimiento medio situado en tom o al 90%. Como el rendimiento del in versor es mayor cuanto más pr óxim os estamos a su potencia nominal y con el fin de optim izar el balance ener gético, es primordial hacer coincidir la potencia pico del campo fotovoltaico y la potencia nominal del inversor. Pa ra evitar en la medida de lo posible la operación del invers or a media carga, la potencia pi co del campo fotovoltaico nunca debe ser menor que la potencia nominal del invers or. Una relación frecuente entre la potencia del campo y la del inversor es de 1.2. • Búsqueda del punto de máxima potencia. La eficiencia del sistema aum enta si el in- versor trabaja en el punto de máxima. Este m ecan ismo obliga al generador fotovoltaico trabajar en una relación de tensión y co rriente tal que su p r oducto ofre zca la m ayor potencia posible. • Proteccion es. El inversor debería incorporar al gunas protecciones generales que, como mínimo, serían las siguientes:  Interruptor automático de la interconexión. Se trata de un dispositivo de corte automático, sobre el cual actuarán los re lés de mínima y máxima tensión que controlarán la fase de la red de distribuc ión sobre la que está conectado el inver- sor. El rearme del sistem a de conmutaci ón y, por tanto, de la conexión con la red de baja tensión de la in stalación fotovoltaica, será tam bién automático una vez restablecido el servicio normal en la red.  Funcionamiento "en isla". Un dispositivo propio del inversor deberá evitar de forma redundante la posibilidad de funcionam iento cuando ha fallado el sumi- nistro eléctrico o su tensión ha desce ndido por debajo de un determinado um bral.  Limitador de la tensión m áxi ma y mínim a.  Limitador de la frecuencia m áxi ma y m í nima. El margen indicado sería del 2%.  Protección contra contactos directos.  Protección contra sobrecarga.  Protección contra cortocircuito.  Bajos niveles de emisión e inm unidad de armónicos.  Separación galvánica. • Otras características del inversor El estado de funcionamiento del invers or debería quedar reflejado en indica- dores luminosos o en una pantalla (funcionam iento anómalo o averías, detención de pro- ducción por avería en la red, etc.). MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  22  de  35  También sería conveniente que el inversor tuviera la posibilidad de conec- tarse a un ordenador para transferir los paráme tros básicos de funcionamiento registrados durante un período de tiempo. Si se incluyen de terminados sensores, puede ofrecer datos de radiación, generación solar, energía transf ormada a corriente alte rn a, eficiencia, etc. En resumen, las características que cabría exigir a un inversor, y que deberíam os verificar en las ofertas que recibamos para una instalación, serían las siguientes: • Suministro de corriente senoidal m onofásica a 230 V. • Factor de potencia superior a 0,9. • Seguimiento del PMP (punto de máxim a potencia) para aumentar rendimientos. • Encendido autom ático por la mañana. • Bajo autoconsum o ( menos del 2 % de la potencia nominal) en reposo ("stand-by"). • Rendimiento elevado a carga parcial. • Consumo propio suministra do por el generador FV. • Baja distorsión de la tensión « 3 %. • Tolerancia en corto circuito. • Bajo nivel de ruido. • Desconexión autom ática en caso de desviación de tensión y/o frecuencia de la red. • Separación galvánica. • Niveles de em isión e inmunidad de ar mónicos de acuerdo con la EMC69/336/CEE. • Disponibilidad de sistema de adquisición de datos o posibilidad de conectarse a uno.   7.4 MEDIDAS  DE  PROTE CCIÓN.  1) PROTECCI ONES PARA LA P ARTE DE LA CORRIENTE CONTINUA.  Descargador. Las instalaciones fotovoltaicas que se caracterizan por ocupar ex tensas superficies están espe- cialmente expuestas a las descargas atm os féricas y las consiguientes sobretensiones transitorias. Las consecuencias de estas sobretens iones son la reducción del rendimiento y la v ida de la insta- lación. El uso de protecciones cont ra sobretensiones garantiza la optimización del rendim iento de la instalación y en consecuencia se mues tra como una decisión altamente rentable. MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  23  de  35  Los protectores de sobretensión de scargan a tierra los picos de te nsión transitorios que se trans- miten a trav és de los cables de la instalación eléctrica. Las protecciones contra sobret ensiones de tipo atmosférico pueden ser de dos clases: CLASE I : Los protectores contra sobretensiones de Clase I están destin ados a ser insta- lados en las extrem idades de las líneas exteriores de una instalación foto volta ica para protegerla contra impactos directos de rayos. CLASE II : Las protecciones de Clase II se destinan a la protección de las redes de ali- mentación fotovoltaica contra las sobretensiones transitorias debi das a descargas atmosféricas indirectas que se producen a una determinada di stancia de la instalaci ón fotovoltaica e inducen una sobretensión.  Interruptor-Seccionador. Los interruptores de continua que se instalarán en este tram o de la instalac ión, tendrán la función de aislar zonas del generador pa ra labores de mantenimiento de los módulos solares com o lim- pieza y reparación de incidencias.  Fusibles. Se instalarán fusibles para la protección contra sobreintensidades para evitar que se sobrepasen valores de corrientes superiores a las adm isibles por los conductore s y equipos de la instalación. Los cortacircuitos fusibles son el medio m ás antiguo de protección de los circ uitos eléctricos y se basan en la fusión por efecto de Joule de un h ilo o lámina intercalada en la línea com o punto débil. Los cortacircuitos fusibles o simplem ente fusibl es son de for mas y tamaños muy diferentes según sea la intensidad para la que deben fundirse, la tensión de los circuitos donde se empleen y el lugar donde se coloquen. El conductor fusible tiene sección circular cuando la co rriente que controla es pequeña, o está formado por láminas si la corrient e es grande. En ambos casos el m aterial de que están formados es siempre un m etal o aleación de bajo punto de fusión a base de plomo, estaño, zinc, etc. 2) PROTECCIONES PARA LA PARTE DE LA CORRIENTE ALTERNA.  Interruptor automático diferencial. Es un dispositivo electromecánico que se coloca en la s instalaciones eléc tricas de corriente alter- na, con el fin de proteger a las personas de la s derivaciones causadas por faltas de aislam iento entre los conductores activos y tierra o masa de los aparatos.  Interruptor automático magnetotérmico. Es un dispositivo capaz de interrump ir la corriente eléctrica de un circuito cuando ésta sobrepas a ciertos valores m áximos. Al igual que los fusibles , los inter ruptores magnet otérm icos protegen la instalación contra sobrec argas y cortocircuitos. MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  24  de  35   Interruptor frontera o interruptor general. Un interruptor magnetotérm ico permitirá separar la in stalación fotovoltaica de la red de distri- bución. Estará situado en una caja exteri or accesible por la empresa distribuidora.   7.5 PUESTA  A  TIE RRA.  La puesta a tierra de las instalaciones fotovoltai cas interconectadas se hará siempre de forma que no se alteren las condiciones de puesta a tierra de la red de la em presa distribuido- ra, asegurando que no se produzcan transferencias de defectos a la red de distribuc ión. La instalación deberá disponer de una separación galvánica entre la red de distribución de baja tensión y las instalaciones fotovo ltaicas, bien sea por medio de un transformador de aislam iento o cualquier otro medio que cum pla las mismas fu nciones, con base en el desarrollo tecnológico. Las masas de la instalación fotovol taica estarán conectadas a una ti erra independiente de la del neutro de la empresa distribui dora de acuerdo con el Reglam ento electrotécnico para baja ten- sión, así como de las masas del resto del suministro. MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  25  de  35   8. FORMAS  DE  CONECTARSE  A  LA  RED.  En el caso de presente proyecto, cuya instalaci ón se dedicará a autoconsumo, se realizará m e- diante la facturación neta. Para la conexión a red se utiliza un inversor que c onvierte la corriente con tinua de los paneles en corriente alterna. El inversor cum ple además ot ras funciones: monitoriza el sistem a y lo desco- necta de la red si hay algún funcionamiento anormal. Hay dos formas de conectarse a la red:  Facturación neta : La electricidad solar se usa primero para consu- mo propio y los excedentes, si los hay, se inyectan en la red. El sis- tema fotovoltaico se conecta cerca del contador, pero en el lado del consumidor, reduciendo la nece- sidad de comprar electricidad; por lo tanto, disminuye la factura de la compañía eléctrica, que sumi- nistra sólo la energía que no apor- tan los paneles. Cuando se produ- ce un excedente, esa producción eléctrica se vierte en la red y pue- de recibir la tarifa f otovoltaica co- rrespondiente, si lo contempla la regulación.  Tarifa fotovoltaica : En los paíse s donde la legislación obliga a las compañías eléctri cas a aceptar la generación que conecta en sus re- des y existe una tarifa para re- compensar el kW h de origen fo- tovoltaico, el sistema solar se sue- le conectar directamente a la red eléctrica, de modo que se inyecta el 100% de la energía producida. En la práctica, las dos form as l ogran que la electricidad generada sea consumida en el lugar que se produce, ya sea en el propio edificio que aloja los paneles o por los consumidores cercanos a una instalación sobre suelo o sobre un elemento constructivo; sin em bargo, financiera y adminis- trativamente son dos casos muy distintos. En el c a so de la tarifa fotovoltaica, mucho más eficaz para promover la fuente renovab le, se tiene que emitir una factura y se tiene que llevar una con- tabilidad (en España, además, hay que hacer todo s los trámites de una actividad económica, con MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  26  de  35  independencia del tamaño de la inst alación); en el caso de la f acturación neta, en cambio, se ob- tiene un ahorro del consumo que no c onlleva ninguna carga burocrática.  9. LEGISLACIÓN  Y  NORMATI VA.  1) Gene ralida des. Durante el año 20 08, España fue uno de l os pa íses de l mund o con m ayor potencia fot ovoltaica insta lada. Esto se de bió adem ás de a la concienc ia de la gente po r conseguir una energía lim pia que no con tamina , a las facil idades y ay udas que l a s institucion es ofrec ían para inv ertir en este s ector, ofr eciendo as í una oportunida d de des a rrollar un c ambio de m odel o de produc ción energética y un posi ble negocio seguro. Poste rior mente ha n id o sur gie ndo re gu laci ones año tras a ño en el sector fo tovoltaico , reduc iendo las ayu d as, acotando horari os de producc ión, nu evos perm isos, trabas a dministrativ as… lo que ha supues to una reducc ión consider able en el crecimiento de nuevas plantas fo to voltai cas y en la evoluc ión de nuevas tecnologías par a mejorarla. 2) Normat iva Nacional. La norm ativa nacional q ue regula el sector de lo s produc tores en r égim e n especia l, de entre los que se encu entra la energ ía solar fotovoltaica es l a siguiente: - Marco ge neral pro duc tores de en er gía eléctrica e n régim en especial: Real D ecreto 661/2007 de 25 de M a yo , por el que se r egula la activ idad de p roducc ión de energía eléctrica en régimen especial. - Régim en económico para nu evas instalaciones f otovoltaicas: Real D ecreto 1578/200 8 de 26 de Septie mbr e , de retribución de la ac t ividad de producción de energí a eléctrica media nte tecn ología solar fot ovoltaica par a instalaci ones pos teriores a la fecha límite de m an t enimi ento de la retrib ución del R eal Decreto 6 61/2007 de 2 5 de may o, para dic ha tecnología. - Regulac ión de otros aspe ctos del régim e n especi al y modi ficación par cial de lo recogido en los a n te riores decre tos: Real D ecreto-ley 6/2009 de 30 de Abril , por el q ue se adoptan de terminadas m edida s en el sect or energét ico y se aprueba el bo no social. Acuerdo del cons ejo de Minis t ro s de 13 de noviembre de 2009 , por el que se procede a la ordenac ión de proy ectos o inst alaciones pre sen tados al regi stro adm inistra tivo de preasig- nació n de retri bución pa ra las instal aciones de ene rgía eléctrica, previs t o en el Re al d e cre- to-l ey 6/200 9, de 30 de abril. MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  27  de  35  Real D ecreto 1565/20 10, de 19 de No viembre , por el que se reg u lan y modifican determ i- nados aspec tos rel ativos a la ac tivida d de prod ucción de e ner gía el éctrica en régimen es pe- cial. Corrección de errores de l Real Decreto 15 65/201 0 de 19 de Noviem bre. Real D ecreto 1614/2010 de 7 de Diciembre , por el que se regulan de term inado s aspectos rela tivos a la activ idad de prod ucción de energ ía eléctric a a partir de tec nología s solar térm ica y eólica. Real Decreto-ley 1 4 /2010 de 2 3 de Diciembre , se es tablece n m edidas urgen t es, cor rección défici t tarifario del sec tor eléc trico. Real D ecreto 1699/20 11 de 18 de Nov iembre , po r el que se regula la cone xión a l a red de instalac iones de pro ducción d e ener gía eléctri ca de pequeña potencia. Corrección de errores de l Real Decreto 1699/20 11 de 18 de N oviembre, por el que se re- gula la conexión a la red de instalacione s de produ cció n de en ergía e léct rica de pequeñ a pot enc ia. Real D ecreto-ley 1/2012 de 27 de Enero , por el que se proc ede a la suspensión de los pro- cedimi entos de prea signación de r etribució n y a la suspe nsión de los incen t ivos económ i- cos para nu evas instal aciones de pro duc ción de energía eléc trica a pa rtir de coge neración, fue ntes de energía r enovables y r esiduos. 3) Normat i va Region al. La m ayor parte de la s normativ as que regula n el ám bito de las energías r enovabl es so n de carác - ter nacion al, así pues exi sten ciert as normas comp lem entaria s de carác ter auto nómico que afec - tan a la tramitació n de exp edientes, instalación y s ubvencio nes de e n ergía fo t ovoltaica. De entre todas las que regulan el ámbito de las energías renovables, las que actualmente están en vigor y afectan a ins talaci one s fotovoltaic as conectadas a red son las s iguientes: Re solución de 21 de A b ril de 2008 L CyL/200 8/231 por la qu e se establec en las norm ati- vas com p lem e ntarias para la tram itació n de ex pedien tes de in stalación de energ ía fotovol - taica conec tada a la red eléctrica. Orden F OM/1079/20 06 de 9 de ju nio LC yL 2006/358 e n la que s e apru eba la ins t rucció n técn ica urba nística relati va a las condicion es generale s de instalació n y autorizac ión de las infraes t ruc turas de produc ción de ener gía eléctri ca de origen fotovoltaico. Or den EYE/16 92/20 10 de 09 de D iciem bre LCyL 2010/ 651 en l a que se establecen las ba- ses reguladoras de las s ubvencio nes a conced er para instalac iones de energía sola r té rmica y/o f otovoltaica en C astilla y León. Orden EYE/ 140/2011 de 16 de Febrero L CyL 20 11/97 en la que se modi fica la orden EYE/17 6/2010 q ue convoc a subvencion es cofi nanc iadas con el Fondo So cial Europe o de Desarrol lo Regional para ac tuaciones en m ateri a de e n ergía solar térm ica y/o fotovoltaica MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  34  de  35  11. BIBLIOGRAFÍA.  - Asociación Española de la Industria Eléctrica (UNESA). - Reglamento Electrotécnico para Baja tensión (RBT). - campossolarescoag.com - proyectosfindecarrera.com - Instalaciones solares fotovolta icas. Autor: Diaz Tomás. MEMORIA Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  35  de  35    Valladolid, septiembre del 2013. El ingeniero técnico industrial: Carlos Augusto García Heredia   CÁLCULOS CÁLCULOS Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  2  de  518   CONTENIDO   1.  INTRODUCCIÓN.  ............................................................................................................................... ....  3  2.  DIMENSIONADO  ELÉCTRICO  DE  LA  INSTALACIÓN.  ..............................................................................  4  2.1  MEDIDA  DEL  CONSUMO  DE  LA  INSTALACIÓN.  .............................................................................  4  2.1.1  Analizador  de  redes,  series  AR5  y  AR5 ‐ L  de  CIRCUTOR...............................................................  4  2.2  ELEMENTOS  PRINCIPALES  DE  LA  INSTALACIÓN.  ......................................................................  005  2.2.1  Módulo  fotovoltaico.  ...............................................................................................................  005  2.2.2  Inversor.  ............................................................................................................................... ....  006  2.3  DISTANCIA  MÍNIMA  ENTRE  MÓDULOS.  ...................................................................................  007  3.  CÁLCULO  DEL  NÚMERO  DE  PANELES  A  INSTALAR.  ..........................................................................  009  4.  ESTUDIO  CON  LA  POTENCIA  IDEAL  A  INSTALAR.  ..............................................................................  016  4.1  ESTUDIO  PVSYST.  ......................................................................................................................  016  4.2  ESTUDIO  DE  LOS  DATOS  OBTENIDOS  CON  PVSYST.  .................................................................  020  4.3  ESTUDIO  DEL  INFORME  OBTENID O.  .........................................................................................  021  5.  CABLEADO.  ............................................................................................................................... ........  025  6.  PROTECCIONES.  ............................................................................................................................... .  027  6.1  PROTECCIONES  PARA  LA  PARTE  DE  LA  COR RIEN TE  CONTINUA.  ..............................................  027  6.2  PROTECCIONES  PARA  LA  PARTE  DE  LA  COR RIEN TE  ALTERNA.  .................................................  028   ANEXO  1  ............................................................................................................................... .....................  029  ANEXO  2  ............................................................................................................................... .....................  116  ANEXO  3  ............................................................................................................................... .....................  317     CÁLCULOS Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  3  de  518   1. INTRODUCCIÓN.  El sistema fotovoltaico se dim ensiona en funció n del consumo de la instalación y de las condi- ciones de insolación de la zona en cuestión. Para conocer el consumo de la in stalación se realizó a través de un analizador de redes, el cual estuvo midiendo el consum o de la instalación a lo largo de una semana, proporcionando una re- ferencia para evaluar el consumo de todo un año. Para garantizar la máxim a e ficiencia de los módul os solares fotovoltaicos de la instalación orien- taremos los m ismos hacia el sur. Como veremos m ás adelante en los planos la superficie total disponible será S=390 m 2 Realizar una configuración adecuad a para mejora r lo m áximo posible el rendimiento y la efi- ciencia de una instalación fotovoltaica es uno de los aspectos m ás i mportantes a tener en cuenta dentro de la misma. CÁLCULOS Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  4  de  518   2. DIMENSIONADO  ELÉCTR ICO  DE  LA  INSTALACIÓN.  2.1 MEDIDA  DEL  CONSUMO  DE  LA  INSTALACIÓN.  Para la medida del consum o de la instalación se utilizó un anali zador de redes, que estuvo mi- diendo los consumos de la instalación durante una sem ana durante las 24 horas del día (ver anexo 1). Con esto obtuvim os una referencia que, junto con las facturas de todo el año, nos die- ron como resultado el consum o de la instalación durante todo el año. 2.1.1  Analizador  de  redes,  series  AR5  y  AR5 ‐ L  de  CIRCUTOR.  Está equipado con los siguientes accesorios: - 1 Kit AR5 o AR5 L. co n Program a armónicos. - 1 Alimentador 100 V c.a. – 240 V c.a. / 12 V d.c. -1 Cable de conexión en tre alim enta dor y red. - 1 Cable de conexión entre el analizador y alimentador. - 1 Cable de comunicaciones RS 232. - 4 Cables de toma de tensión de 2 m . - 4 Pinzas cocodrilo. - 4 Cables para medida de corriente de 2 m . - 4 Pinzas amperim étricas. CÁLCULOS Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  5  de  518  Esquema de conexionado en el cuadro eléctrico. 2.2 ELEMENTOS  PRINCIPALES  DE  LA  INSTALACIÓN.  2.2.1  Módulo  fotovoltaico.  El modelo seleccionado de módul o es el Conergy PowerPlus 230P de 230W de 60 células poli- cristalinas garantiza un alto rend imiento y fiabilidad del sistem a durante toda la vida útil de la instalación incluso bajo las condiciones am bientales y clim atológicas más exigentes. Características: -Módulos de alto rendimiento con células policristalinas. -Alta eficiencia, incluso en c ondiciones de baja irradiación -Hasta un 3 % más de rendim iento por módulo. -Alta seguridad de producci ón gracias a la garantía de potencia de 25 años. CÁLCULOS Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  6  de  518  Tabla de características, condici ones de prueba estándar bajo las siguientes condiciones: irradiación de 1.000 W/m 2 . Parámetros  eléctricos  bajo  condiciones  de  prueba  estándar  .   Potencia  nominal  (P nom)  230  W  Tolerancia  de  potencia  –0/+3  %  Eficiencia  del  módulo  (Pno m)  14,13%  Voltaje  (Umpp)  29,30  V  Corriente  MPP  (Impp)  7,95  A  Tensión  de  circuito  abierto  (Uoc)  36,22  V  Corriente  de  corto  circuito  (Isc)  8,42  A  Coeficiente  de  temperatura  (P mpp),  porcentual  –0,44  %/°  C  Coeficiente  de  temperatura  (Uo c),  absoluto  –0,120  V/°  C  Coeficiente  de  temperatura  (Uo c),  porcentual  –0,33  %/°  C  Coeficiente  de  temperatura  (Isc ),  absoluto  4,90  mA/°  C  Coeficiente  de  temperatura  (Isc ),  porcentual  0,059  %/°  C  Además dispone de tres diodos bypass, que evitan la anulación completa del m ódulo en caso de posibles sombras. El resto de características del módulo se encuentr an en los docum entos anexos de este proyecto. 2.2.2  Inversor.  El inversor seleccionado es el SIRIO EVO 4000 de 4Kw Monofásic o, que se ha sido elegido con la ayuda del programa PVSyst y tomando com o r eferencia P panel / P inver sor = 1,2. Algunas características del inversor se detallan a continuación: Modelo SIRIO EVO 4000 Potencia nom inal corriente alterna 4000W Potencia máxim a corriente alterna 4000W ENTRADA Tensión de continúa máxim a en circuito abierto 800Vcc Intervalo de ejercicio MPPT 150÷720Vcc Rango completo de MPPT 270÷720Vcc Intervalo de ejercicio 150÷800Vcc Corriente de entrada m áxima 16Acc CÁLCULOS Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  7  de  518  Tensión de arranque del sistema 90Vcc Tensión de umbral para el suministro hacia la red 220Vcc Tensión de cierre 60Vcc Tensión de Ripple <3% Número de entrad as 200,00% Número de MPPT 1 Conectores CC Tipo MC4 o com patibles SALIDA Tensión de ejercicio 230Vca Intervalo operativo 184÷276Vca Intervalo para la máxima potencia 200÷276Vca Intervalo de frecuencia 47,5÷51,5Hz Intervalo de frecuencia configurable 47÷52Hz Corriente nominal 17Aca Corriente máxima 20Aca Corriente de cortocircuito 20Aca Componente continúa introducida en red <87mA Distorsión armónica (THDi) <3,5% Factor de potencia desde 0,9 ind. hasta 0,9 cap. Separación galvánica No Conectores C.A. Conector Wieland RST25 2.3 DISTANCIA  MÍNIMA  ENTRE  MÓDULOS.  La distancia d, medida sobre la horizontal, entre una f ila de módulos y un obstáculo, de altura h, que pueda producir sombra sobre la instalación será igual o superior al valor obtenido por la ex- presión: d = h / tg (67º - latitud) = h • k CÁLCULOS Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  8  de  518  Siendo: - d la separación entre filas. - h la altura del obstáculo, o diferencia de altura entre la parte alta de una fila de módulos y la parte baja de la siguiente. - k = 1/tg (67º - latitud) un coeficiente adimen sional cuyo valor se obtiene en la tabla a par- tir de la latitud del lugar. La distancia entre la parte posterior de una fila de módulos y la part e baja de la siguiente debe ser igual o mayor que el valor obtenido mediante la expresión anterior. Coeficiente de separación entre filas de módulos Latitud  (º)  29  37  39  41  43  45  k  1,280  1,732  1,881  2,050  2,246  2,475  En la figura: - L es la longitud del módulo. - α es el ángulo de inclinación del módulo. - d es la distancia mínim a entre la parte posterior de una fila de módulos y la parte baja de la siguiente. Para hacer una estim ación de la superficie en pl anta necesaria para la ubicación de los m ódulos, incluidos los m ódulos y la separación entre ello s, bastará con multiplicar el número de m ódulos por el valor de (d + L cos α ) y por la anchura del módulo. CÁLCULOS Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  15  de  518  Con los datos del anexo 2, construiremos una gráf ica, en la cual obtendremos un máximo que nos indicará el factor ideal, es decir, la potencia ideal a instalar. FACTOR  0,6   COSTE  PANELES  3.312,00  €  FACTOR  AHORRO  COSTE  INVERSORES  1.288,00  €  0  0,00  € COSTE  ESTRUCTURA  Y  CABLEADO  1.104,00  €  0,1  110,93  € 0,2  200,06  € 0,3  263,86  € 0,4  303,71  € TOTAL  AHORRO  325,64  €  0,5  321,86  € 0,6  325,64  € 0,7  320,60  € 0,8  309,05  € 0,9  294,01  € 1  275,98  € 1,1  255,52  € 1,2  233,15  € 1,3  208,87  € De todo este estudio, concluimos que la potencia ideal se rá P=0,6·7,36=4,4 kW. Esta potencia es llevada al pr ogram a PVSyst, que nos dará un a potencia final a instalar de 4,6kW. A continuación se mostrará el info rme obtenido a través del PVSyst. 0,00  € 50,00  € 100,00  € 150,00  € 200,00  € 250,00  € 300,00  € 350,00  € 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 Ahorro Factor CÁLCULOS Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  16  de  518   4. ESTUDIO  CON  LA  POTENCIA  IDEAL  A  INSTALAR.   4.1 ESTUDIO  PVSYST.  CÁLCULOS Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  17  de  518  CÁLCULOS Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  18  de  518  CÁLCULOS Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  19  de  518  CÁLCULOS Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  20  de  518   4.2 ESTUDIO  DE  LOS  DATOS  OBTENIDOS  CON  PVSYST.  Con los datos obtenidos con el PVSyst, creamos un archivo Excel sim ilar al realizado con ante- rioridad en el cálculo de paneles. A continuación se muestran los resultados obtenidos. CONSUMO  SIN  PV  (kW/h)  CONSUMO  CON  PV  (kW/h)  1.653,21  €  1.090,66  €  COSTE  PANELES  3450,00€  COSTE  INVERSORES  1341,67€  COSTE  ESTRUCTURA  Y  CABLEADO  1150,00€  TOTAL  AHORRO  324,88  €  En el anexo 3, se muestran los datos obtenidos m ás detallados. CÁLCULOS Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  21  de  518  4.3 ESTUDIO  DEL  INFORME  OBTENIDO.  En este gráfico, observamos las diferentes pérdid as de sombreado a lo la rgo de todas las horas del día durante un año. Podemos ver que las mayores pérdidas se producen durante los meses de enero, febrero, octubre, noviembre y diciem bre. Con respecto a los demás meses del año, pode- mos decir que no existen pérdidas p or sombr eado durante las horas centrales del día. En el siguiente gráfico, podemos observar que la energía útil que obtenemos junto con las pérdi- das del sistema y las pérdidas del generador fo tovoltaico, observándose que la mayor producción de energía tiene lugar durante los meses de verano. CÁLCULOS Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  22  de  518  El factor de rendimiento es bastante alto, un 77,4%, según podem os ver en el gráfico. Este factor de rendimiento oscila a lo largo del año, pero dicha oscilación es apenas significativa. CÁLCULOS Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  23  de  518  En este último gráfico podemos observar la ener gía producida junto con las diferentes pérdidas que va a sufrir la instalación durante todo el año. Cabe dest acar que tenemos un aum ento del rendimiento de la instalación de un 13,9% por haber in clinado 30º frente a haberlos tenido total- mente horizontales. Nos podemos fijar en otras pérdidas, como las de som bras cercanas debidas a las sombras entre los paneles que son de un -3,2%. Al final, la energía que le lle ga al panel es de 1771 kWh/m 2 , con una eficiencia de los paneles del 14,37%, obteniendo una energía nominal del generador de 8,29MWh. Debido a las distintas pérdidas que se detallan en el gráfico, v emo s que la energía reinyectada en la red, es decir, en nuestro cas o la energía proporcionada por lo s paneles durante todo un año es de 6,71 MWh. CÁLCULOS Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  24  de  518  Viendo estos datos, podemos decir que, aunque nuestro propósito inicial de la realización de este proyecto era contribuir al cuidado del medio am bi ente, utilizando energías limpias y renovables; hemos visto que, al cabo del año, vamos a obtener un ahorro de 324,88 €. Por lo que este proyec- to, no solamente respeta el m edio a mbiente, sino que tam bién es rentable para la empresa. CÁLCULOS Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  31  de  518  Fecha  Tiempo  Período  Unit  V  Unit  A  Tensión/ L1 Tensión/L2  Tensió n/L3  Tensión/III Corriente/L1 Corriente/L2 Corriente/L3 Corriente/III  08 ‐ 03 ‐ 13  21:30  600  V  mA  228  227  227  227  0  2147  1994  1380  08 ‐ 03 ‐ 13  21:40  600  V  mA  228  228  227  227  0  1955  1994  1316  08 ‐ 03 ‐ 13  21:50  600  V  mA  229  228  228  228  0  1878  1994  1290  08 ‐ 03 ‐ 13  22:00  600  V  mA  228  228  227  227  0  2032  1994  1342  08 ‐ 03 ‐ 13  22:10  600  V  mA  228  228  227  227  1340  1840  2032  1737  08 ‐ 03 ‐ 13  22:20  600  V  mA  225  225  225  225  1340  1840  1303  1494  08 ‐ 03 ‐ 13  22:30  600  V  mA  226  226  225  225  1340  1840  2032  1737  08 ‐ 03 ‐ 13  22:40  600  V  mA  226  226  226  226  1340  1993  2070  1801  08 ‐ 03 ‐ 13  22:50  600  V  mA  227  227  226  226  1302  1840  2070  1737  08 ‐ 03 ‐ 13  23:00  600  V  mA  226  227  226  226  0  1840  2070  1303  08 ‐ 03 ‐ 13  23:10  600  V  mA  226  226  226  226  0  1840  2070  1303  08 ‐ 03 ‐ 13  23:20  600  V  mA  226  226  226  226  0  1840  2070  1303  08 ‐ 03 ‐ 13  23:30  600  V  mA  226  226  226  226  0  1993  2032  1341  08 ‐ 03 ‐ 13  23:40  600  V  mA  227  227  227  227  0  2760  2070  1610  08 ‐ 03 ‐ 13  23:50  600  V  mA  228  228  228  228  1302  2224  2032  1852  09 ‐ 03 ‐ 13  0:00  600  V  mA  227  227  227  227  1340  2109  1994  1814  09 ‐ 03 ‐ 13  0:10  600  V  mA  226  226  226  226  1340  2262  2032  1878  09 ‐ 03 ‐ 13  0:20  600  V  mA  227  227  227  227  1609  2684  2032  2108  09 ‐ 03 ‐ 13  0:30  600  V  mA  229  229  229  229  2145  2300  2109  2184  09 ‐ 03 ‐ 13  0:40  600  V  mA  229  230  230  229  1609  2377  2147  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Unit  A  Tensión/ L1 Tensión/L2  Tensió n/L3  Tensión/III Corriente/L1 Corriente/L2 Corriente/L3 Corriente/III  09 ‐ 03 ‐ 13  15:30  600  V  mA  229  228  228  228  0  0  0  0  09 ‐ 03 ‐ 13  15:40  600  V  mA  229  228  228  228  0  0  0  0  09 ‐ 03 ‐ 13  15:50  600  V  mA  230  229  229  229  0  0  0  0  09 ‐ 03 ‐ 13  16:00  600  V  mA  230  229  229  229  0  0  0  0  09 ‐ 03 ‐ 13  16:10  600  V  mA  229  228  228  228  0  0  0  0  09 ‐ 03 ‐ 13  16:20  600  V  mA  229  228  228  228  0  0  0  0  09 ‐ 03 ‐ 13  16:30  600  V  mA  229  228  228  228  0  0  0  0  09 ‐ 03 ‐ 13  16:40  600  V  mA  229  228  227  228  0  0  0  0  09 ‐ 03 ‐ 13  16:50  600  V  mA  230  229  229  229  0  0  0  0  09 ‐ 03 ‐ 13  17:00  600  V  mA  229  228  228  228  0  0  0  0  09 ‐ 03 ‐ 13  17:10  600  V  mA  229  228  228  228  0  0  0  0  09 ‐ 03 ‐ 13  17:20  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Página  37  de  518  Fecha  Tiempo  Período  Unit  V  Unit  A  Tensión/ L1 Tensión/L2  Tensió n/L3  Tensión/III Corriente/L1 Corriente/L2 Corriente/L3 Corriente/III  10 ‐ 03 ‐ 13  0:30  600  V  mA  229  229  229  229  1340  1955  1994  1763  10 ‐ 03 ‐ 13  0:40  600  V  mA  229  229  228  228  1570  2300  2070  1980  10 ‐ 03 ‐ 13  0:50  600  V  mA  229  228  228  228  2145  2722  2377  2414  10 ‐ 03 ‐ 13  1:00  600  V  mA  227  227  227  227  0  0  1725  575  10 ‐ 03 ‐ 13  1:10  600  V  mA  229  229  229  229  0  0  1764  588  10 ‐ 03 ‐ 13  1:20  600  V  mA  229  230  229  229  0  0  1802  600  10 ‐ 03 ‐ 13  1:30  600  V  mA  229  229  229  229  0  0  1764  588  10 ‐ 03 ‐ 13  1:40  600  V  mA  230  230  230  230  0  0  1802  600  10 ‐ 03 ‐ 13  1:50  600  V  mA  230  230  229  229  0  0  1840  613  10 ‐ 03 ‐ 13  2:00  600  V  mA  229  229  228  228  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Tensión/ L1 Tensión/L2  Tensió n/L3  Tensión/III Corriente/L1 Corriente/L2 Corriente/L3 Corriente/III  10 ‐ 03 ‐ 13  9:30  600  V  mA  231  230  230  230  0  0  0  0  10 ‐ 03 ‐ 13  9:40  600  V  mA  231  230  230  230  0  0  0  0  10 ‐ 03 ‐ 13  9:50  600  V  mA  229  228  228  228  0  0  0  0  10 ‐ 03 ‐ 13  10:00  600  V  mA  227  226  226  226  0  0  0  0  10 ‐ 03 ‐ 13  10:10  600  V  mA  229  228  228  228  0  0  0  0  10 ‐ 03 ‐ 13  10:20  600  V  mA  229  229  229  229  0  0  0  0  10 ‐ 03 ‐ 13  10:30  600  V  mA  229  228  228  228  0  0  0  0  10 ‐ 03 ‐ 13  10:40  600  V  mA  229  228  227  228  0  0  0  0  10 ‐ 03 ‐ 13  10:50  600  V  mA  229  228  227  228  1187  0  0  395  10 ‐ 03 ‐ 13  11:00  600  V  mA  228  227  227  227  1187  0  1572  919  10 ‐ 03 ‐ 13  11:10  600  V  mA  228  227  226  227  0  0  1150  383  10 ‐ 03 ‐ 13  11:20 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Tensió n/L3  Tensión/III Corriente/L1 Corriente/L2 Corriente/L3 Corriente/III  13 ‐ 03 ‐ 13  5:00  600  V  mA  228  228  227  227  1187  0  1725  970  13 ‐ 03 ‐ 13  5:10  600  V  mA  227  227  226  226  1149  0  1725  958  13 ‐ 03 ‐ 13  5:20  600  V  mA  226  227  225  226  0  0  1764  588  13 ‐ 03 ‐ 13  5:30  600  V  mA  226  227  226  226  3869  0  1764  1877  13 ‐ 03 ‐ 13  5:40  600  V  mA  226  227  225  226  4903  0  1687  2196  13 ‐ 03 ‐ 13  5:50  600  V  mA  225  226  225  225  4903  0  1725  2209  13 ‐ 03 ‐ 13  6:00  600  V  mA  227  228  227  227  5057  1610  1802  2823  13 ‐ 03 ‐ 13  6:10  600  V  mA  229  230  229  229  5133  0  1802  2311  13 ‐ 03 ‐ 13  6:20  600  V  mA  230  231  230  230  5133  0  1802  2311  13 ‐ 03 ‐ 13  6:30  600  V  mA  230  231  230  230  5172  1878  1879  2976  13 ‐ 03 ‐ 13  6:40  600  V  mA  230  231  230  230 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Corriente/III  14 ‐ 03 ‐ 13  21:30  600  V  mA  230  230  229  229  0  2339  1879  1406  14 ‐ 03 ‐ 13  21:40  600  V  mA  230  229  228  229  0  2109  1840  1316  14 ‐ 03 ‐ 13  21:50  600  V  mA  230  230  229  229  0  2147  1879  1342  14 ‐ 03 ‐ 13  22:00  600  V  mA  229  228  228  228  0  2454  1840  1431  14 ‐ 03 ‐ 13  22:10  600  V  mA  229  229  228  228  0  1878  1840  1239  14 ‐ 03 ‐ 13  22:20  600  V  mA  230  230  229  229  1417  1878  1879  1724  14 ‐ 03 ‐ 13  22:30  600  V  mA  230  230  229  229  1417  1878  1879  1724  14 ‐ 03 ‐ 13  22:40  600  V  mA  230  230  230  230  1417  2607  1879  1967  14 ‐ 03 ‐ 13  22:50  600  V  mA  231  231  230  230  1417  2377  1879  1891  14 ‐ 03 ‐ 13  23:00  600  V  mA  228  227  227  227  1417  2109  2032  1852  14 ‐ 03 ‐ 13  23:10  600  V  mA  229  229  229  229  1417  1878  2147  1814  14 ‐ 03 ‐ 13  23:20  600  V  mA  229  229  228  228  1417  1878  2147  1814  14 ‐ 03 ‐ 13  23:30  600  V  mA  230  229  229  229  0  2032  2147  1393  14 ‐ 03 ‐ 13  23:40  600  V  mA  228  227  227  227  0  1840  2109  1316  14 ‐ 03 ‐ 13  23:50  600  V  mA  227  228  227  227  2950  1840  1879  2223  15 ‐ 03 ‐ 13  0:00  600  V  mA  226  227  226  226  2911  1840  1802  2184  15 ‐ 03 ‐ 13  0:10  600  V  mA  226  227  226  226  1762  0  1764  1175  15 ‐ 03 ‐ 13  0:20  600  V  mA  229  229  227  228  1225  0  1764  996  15 ‐ 03 ‐ 13  0:30  600  V  mA  229  229  227  228  1225  0  1725  983  15 ‐ 03 ‐ 13  0:40  600  V  mA  229  229  228  228  1225  0  1802  1009  15 ‐ 03 ‐ 13  0:50  600  V  mA  229  229  228  228  1225  0  1840  1021  15 ‐ 03 ‐ 13  1:00  600  V  mA  229  229  228  228  1225  0  1840  1021  15 ‐ 03 ‐ 13  1:10  600  V  mA  228  228  227 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 Período  Unit  V  Unit  A  Tensión/ L1 Tensión/L2  Tensió n/L3  Tensión/III Corriente/L1 Corriente/L2 Corriente/L3 Corriente/III  15 ‐ 03 ‐ 13  6:30  600  V  mA  225  226  224  225  5095  1150  1687  2644  15 ‐ 03 ‐ 13  6:40  600  V  mA  226  227  225  226  5095  0  1725  2273  15 ‐ 03 ‐ 13  6:50  600  V  mA  226  227  226  226  5095  0  1725  2273  15 ‐ 03 ‐ 13  7:00  600  V  mA  226  226  227  226  8620  10468  2224  7104  15 ‐ 03 ‐ 13  7:10  600  V  mA  224  223  225  224  11838  16987  3528  10784  15 ‐ 03 ‐ 13  7:20  600  V  mA  223  225  224  224  11685  6173  4832  7563  15 ‐ 03 ‐ 13  7:30  600  V  mA  223  224  223  223  10957  6327  6136  7806  15 ‐ 03 ‐ 13  7:40  600  V  mA  223  224  223  223  6819  5061  3528  5136  15 ‐ 03 ‐ 13  7:50  600  V  mA  223  223  223  223  6359  3949  1265  3857  15 ‐ 03 ‐ 13  8:00  600  V  mA  223  223  223  223 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Corriente/L2 Corriente/L3 Corriente/III  15 ‐ 03 ‐ 13  20:00  600  V  mA  229  229  226  228  6244  4371  8360  6325  15 ‐ 03 ‐ 13  20:10  600  V  mA  229  228  227  228  3371  4179  3259  3603  15 ‐ 03 ‐ 13  20:20  600  V  mA  229  229  228  228  2145  3566  2339  2683  15 ‐ 03 ‐ 13  20:30  600  V  mA  230  229  228  229  1340  4409  2147  2632  15 ‐ 03 ‐ 13  20:40  600  V  mA  229  230  229  229  3601  2415  2147  2721  15 ‐ 03 ‐ 13  20:50  600  V  mA  227  228  227  227  3563  2070  2109  2580  15 ‐ 03 ‐ 13  21:00  600  V  mA  229  229  228  228  1417  1878  2147  1814  15 ‐ 03 ‐ 13  21:10  600  V  mA  229  229  228  228  1609  2032  2147  1929  15 ‐ 03 ‐ 13  21:20  600  V  mA  230  230  229  229  1647  1917  2070  1878  15 ‐ 03 ‐ 13  21:30  600  V  mA  226  226  225  225  1647  2684  2070  2133  15 ‐ 03 ‐ 13  21:40  600  V  mA  226  226  225  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CÁLCULOS Autor:  Carlos  Augusto  García  Heredia  Página  22 6  de  518  DÍA  Y  MES  HORAS  CONSUMO  SIN  PV  (kWh)  PRODUCCIÓN  PV  REF.  (kWh)  PRODUCCIÓN  PV  CON  FACTOR  (kWh)  CONSUMO CON  PV  (kWh)  19 ‐ jul  20 ‐ 21  h  0,7271 0,0188408 0,0113  0,7158 19 ‐ jul  21 ‐ 22  h  0,6586 0 0,0000  0,6586 19 ‐ jul  22 ‐ 23  h  0,6617 0 0,0000  0,6617 19 ‐ jul  23 ‐ 00  h  0,7184 0 0,0000  0,7184 20 ‐ jul  00 ‐ 01  h  0,4502 0 0,0000  0,4502 20 ‐ jul  01 ‐ 02  h  0,3037 0 0,0000  0,3037 20 ‐ jul  02 ‐ 03  h  0,2410 0 0,0000  0,2410 20 ‐ jul  03 ‐ 04  h  0,3142 0 0,0000  0,3142 20 ‐ jul  04 ‐ 05  h  0,3142 0 0,0000  0,3142 20 ‐ jul  05 ‐ 06  h  0,8652 0 0,0000  0,8652 20 ‐ jul  06 ‐ 07  h  1,0621 0 0,0000  1,0621 20 ‐ jul  07 ‐ 08  h  3,2999 1,0028651 0,6017  2,6981 20 ‐ jul  08 ‐ 09  h  1,4232 2,8778572 1,7267  0,0000 20 ‐ jul  09 ‐ 10  h  1,4860 3,9129524 2,3478  0,0000 20 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García  Heredia  Página  24 3  de  518  DÍA  Y  MES  HORAS  CONSUMO  SIN  PV  (kWh)  PRODUCCIÓN  PV  REF.  (kWh)  PRODUCCIÓN  PV  CON  FACTOR  (kWh)  CONSUMO CON  PV  (kWh)  20 ‐ ago  00 ‐ 01  h  0,3041 0 0,0000  0,3041 20 ‐ ago  01 ‐ 02  h  0,2910 0 0,0000  0,2910 20 ‐ ago  02 ‐ 03  h  0,2251 0 0,0000  0,2251 20 ‐ ago  03 ‐ 04  h  0,2878 0 0,0000  0,2878 20 ‐ ago  04 ‐ 05  h  0,2251 0 0,0000  0,2251 20 ‐ ago  05 ‐ 06  h  0,2856 0 0,0000  0,2856 20 ‐ ago  06 ‐ 07  h  0,3425 0 0,0000  0,3425 20 ‐ ago  07 ‐ 08  h  3,9821 0,6652612 0,3992  3,5830 20 ‐ ago  08 ‐ 09  h  3,9879 1,5286853 0,9172  3,0707 20 ‐ ago  09 ‐ 10  h  3,2020 2,6308232 1,5785  1,6235 20 ‐ ago  10 ‐ 11  h  2,1935 3,6870544 2,2122  0,0000 20 ‐ ago  11 ‐ 12  h  1,7539 4,2725532 2,5635  0,0000 20 ‐ ago  12 ‐ 13  h  2,0423 4,9862075 2,9917  0,0000 20 ‐ ago  13 ‐ 14  h  1,8144 4,8865522 2,9319  0,0000 20 ‐ ago  14 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Augusto  García  Heredia  Página  25 6  de  518  DÍA  Y  MES  HORAS  CONSUMO  SIN  PV  (kWh)  PRODUCCIÓN  PV  REF.  (kWh)  PRODUCCIÓN  PV  CON  FACTOR  (kWh)  CONSUMO CON  PV  (kWh)  12 ‐ sep  20 ‐ 21  h  2,9867 0 0,0000  2,9867 12 ‐ sep  21 ‐ 22  h  1,2155 0 0,0000  1,2155 12 ‐ sep  22 ‐ 23  h  0,8368 0 0,0000  0,8368 12 ‐ sep  23 ‐ 00  h  0,6247 0 0,0000  0,6247 13 ‐ sep  00 ‐ 01  h  0,3616 0 0,0000  0,3616 13 ‐ sep  01 ‐ 02  h  0,3579 0 0,0000  0,3579 13 ‐ sep  02 ‐ 03  h  0,3302 0 0,0000  0,3302 13 ‐ sep  03 ‐ 04  h  0,3144 0 0,0000  0,3144 13 ‐ sep  04 ‐ 05  h  0,3616 0 0,0000  0,3616 13 ‐ sep  05 ‐ 06  h  1,0146 0 0,0000  1,0146 13 ‐ sep  06 ‐ 07  h  1,2686 0 0,0000  1,2686 13 ‐ sep  07 ‐ 08  h  4,4051 0,1905118 0,1143  4,2908 13 ‐ sep  08 ‐ 09  h  2,3184 0,7541094 0,4525  1,8660 13 ‐ sep  09 ‐ 10  h  1,9044 2,5814736 1,5489  0,3556 13 ‐ sep  10 ‐ 11  h  1,7039 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