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IV Conferencia Latino Americana de Energía Solar (IV ISES_CLAS) XVII Simposio Peruano de Energía Solar (XVII-SPES)
SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS DE GRAN CAPACIDAD Y ALTA
CONFIABILIDADHugo Rojas Espinoza - [email protected]
Jafett Rolando Vergara Prado - [email protected]
Cusco, 4 de Noviembre del 2010
Categoría REQUERIMIENTOS DE
CONFIABILIDAD POSIBLE SOLUCIÓN
TIPOS DE CONSUMIDOR
I Básico Interrupciones y fallas en el suministro eléctrico pueden ser relativamente largas, i.e. varios minutos.
Línea de la red de distribución eléctrica. Suministro de energía standby (i.e. baterías) no es requerido.
Casas habitación.
II Intermedio Interrupciones y fallas en suministro eléctrico deben ser limitadas a unos pocos segundos.
Planta de emergencia (P.E.). Cines, centros comerciales, tiendas de autoservicio, etc. Alumbrado de emergencia.
III Alto
Interrupciones y fallas en el suministro eléctrico deben ser limitadas al rango de duración comprendido entre unos cuantos milisegundos hasta un segundo.
Dos líneas de la red de distribución eléctrica independientes.
Hoteles, Edificios de Corporativos, etc.
P.E.
Sistema de respaldo de energía equipado con transferencia automática.
IV Muy Alto Suministro ininterrumpible de energía. Las fallas de energía en determinadas cargas no son toleradas.
Sistema redundante de respaldo de energía con cero tiempos de transferencia acoplados a una P.E. para total independencia.
Bancos, aeropuertos, hospitales, centrales de comunicación de alto tráfico (Core, Hub-Dama).
Power Quality
Confiabilidad
Tolerancia a Fallas
Resiliencia, capacidad de soportar fallas en los dispositivos y/o sub-sistemas sin interrupción de la operación normal.
Esto puede ser logrado con:
Redundancia
Eliminación de los puntos de falla
Programa de mantenimiento
Disponibilidad
Medida de la proporción de tiempo que la instalación está en condiciones de generar electricidad y es, por tanto, independiente de si en ese momento se requiere o no su operación por demanda de consumo.
Redundancia
• Redundancia Pasiva (standby)
Medio alterno para ejecutar alguna función específica está disponible pero es inoperante hasta que es requerido.
La desventaja de los sistemas redundantes pasivos es que es inevitable un periodo de interrupción entre el instante de la falla y el momento en que es reemplazada la unidad dañada.
• Sistemas redundantes en paralelo o activos
Todas las unidades operan simultáneamente
Implementación de Proyectos
Diseño del sistema
Dimensionado del banco de baterías:
Máx
DiariaBanco PD
CnC
CBanco: Capacidad nominal mínima de la batería (Ah)CDiario : Carga eléctrica diaria requerida (Ah)n: Autonomía(días)PDMáx : Profundidad de descarga máxima de la batería(%).
Diario
DiariaBanco PD
CC
Implementación de Proyectos
Diseño del sistema
n
PDPD Máx
Diario
.
Donde:
• Selección del controlador• Selección del inversor• Selección del lugar de instalación
Implementación de Proyectos
EJERCITO DEL PERÚ
Suministro de 14 Sistemas de Energía Solar Fotovoltaica para Campamentos Militares
• 34 Módulos SW165 ( 5610 Wp)• 24 Unidades de 1200Ah• Controlador de 110 A• Inversor 3500W- 48VDC
Octubre 2009
Proceso de Ingeniería
Diseño de Estructuras – Modelo en servicio y prueba
Capacitación del Usuario
Telecentros Rurales - INICTEL
Suministro, transporte, instalación y puesta en servicio de 7 Sistemas de Energía Solar Fotovoltaica Telecentros
• 32 Módulos 85W ( 2,720 Wp)• Banco de Baterías - 24 Unidades de 600Ah• Controlador de 55 A – 48VDC• Inversor 1600W-48VDC
Junio - Agosto 2009
Soporte de energía para sistemas de comunicación
Telecentro rural - 2720Wp Localidad Jenaro Herrera - Loreto
Soporte de energía para sistemas de comunicación
Telecentro rural 2720 Wp
Localidad Iberia- Loreto
Telecentro rural 2720 Wp
Localidad Iberia- Loreto
Telecentro rural 2720 Wp
Localidad Iberia- Loreto
Telecentro rural 2720 Wp
Localidad Tamanco - Loreto
Proyecto de Radio Enlace Electroperú - NDC OFFICE Perú (NEC)
Diseño, Suministro y Supervisión de 03 Sistemas de Energía Solar Fotovoltaica para Estaciones de Microondas
• Llamahuaqui (3,060 Wp)• Quinsachumpi (4,420 Wp)• Atocpunta (3,060 Wp)
Febrero – Marzo 2010
Fabricante #2, redundancia en línea de fuerza en generadores y consumidores.
Comunicación entre unidades conectadas en paralelo
Controlador MPPT redundante en el lado de consumidores, con monitoreo remoto independiente en una misma red.
Estación de Quinsachumpi (4100 m.s.n.m)• 52 Módulos de 85Wp• 24 Baterías 2300Ah@C100• Controlador 2 x 80A- 48VDC
Estación de Atocpunta (4000 m.s.n.m)• 36 Módulos de 85Wp• 24 Baterías 1700Ah@C100• Controlador 2 x 80A- 48VDC
Estación de Llamahuaqui (4500 m.s.n.m)• 36 Módulos de 85Wp• 24 Baterías 1700Ah@C100• Controlador 2 x 80A- 48VDC
Ejecutados1991 - 2008
Soporte de energía para sistema de comunicación
Bellsouth – (Telefónica)
74 x 75 WpEstación URChurínCentral Telefónica RuralAño 97En servicio.
Banco de baterías
formado por 24 unidades OPzV 2300
ESTACIÓN DE OLMOS
Estación de Microondas - Cerro Cometa 4000 M.S.N.M
Año 92 - En serv.
Bellsouth – (Telefónica)
74 x 75 WpEstación URChongoyape
Telefónica - Compañía Minera Antamina
48 x 80Wp
Sistema para fibra óptica – Enero 2004
En funcionamiento
Conclusiones
• La confiabilidad involucra elementos de seguridad en cada línea del sistema.
• La vida útil del banco de baterías, puede ser estimada con la información de ciclado que nos brinda el fabricante.
• Se recomienda brindar un control paralelo redundante (1+1)
Febrero – Marzo 2010
Gracias.