Presentació de la xerrada de l'OLEPEP (Observatori Local de l'Energia del PEP) del 02 de desembre de 2014 sobre el projecte Teulades Solars Fotovoltàiques al barri de Sant Martí. L’energia solar fotovoltaica a Espanya Components d’una instal·lació solar fotovoltaica Teulades Solars Fotovoltaiques al barri de Sant Martí Mapa solar fotovoltaic al barri de Sant Martí El Mercat Elèctric Espanyol Normativa http://plaenergiaparticipatiu.cat/

1. Instal·lació Fotovoltaica - CFA BARCELONETA
Observatori Local de l’Energia - OLEPEP
Teulades solars fotovoltaiques al barri de Sant Martí
Desembre 2014 – Llorenç Pérez Escudero

2. 1.L’energia solar fotovoltaica a Espanya
2.Components d’una instal·lació solar fotovoltaica
3.Teulades Solars Fotovoltaiques al barri de Sant Martí
4.Mapa solar fotovoltaic al barri de Sant Martí
5.El Mercat Elèctric Espanyol
6.Normativa
Observatori Local de l’Energia - OLEPEP

3. 1. L’energia solar fotovoltaica a la península ibèrica
Potència contractada: 2,2 – 8,8 kW
Consum energètic anual mitjà d’una família catalana: 3.500 kWh
Cost Energia Elèctrica: 11,5012 c€/kWh (*) (*) Tarifa 2.0DHA P1

4. 1. L’energia solar fotovoltaica a la península ibèrica
Consum energètic anual mitjà d’una família catalana: 3.500 kWh
• Demanda energia elèctrica peninsular a l’exercici 2013 va ser de 246.206 GWh (2012: 252.191 GWh; -2,37%) (246.206.000.000 kWh)
• Potència elèctrica peninsular instal·lada a octubre 2014 és de 102.169 MW (102.169.000 kW) (La central tèrmica del Besós tenia una potència elèctrica instal·lada de 1.050.000 kW – La pèrgola FV del FÒRUM de les cultures té una potència elèctrica de 375 kW).
• La demanda màxima de potència instantània va ser el 27 de febrer a les 20.21 hores amb 39.963.000 kW
•La demanda màxima d’energia elèctrica va ser el 23 de gener amb 808.000.000 kWh
RECORDEM!!!
Potència contractada: 2,2 – 8,8 kW

5. 1. L’energia solar fotovoltaica a la península ibèrica
Elaboració pròpia

6. 1. L’energia solar fotovoltaica a la península ibèrica

7. 1. L’energia solar fotovoltaica a la península ibèrica
Estructura generació elèctrica (dia 11 de novembre de 2014).-

8. 2. Components d’una instal·lació solar fotovoltaica
Sistemes connectats a xarxa
(Font: CITCEA)
Sistemes aïllats (Font: CITCEA)
ACUMULADOR Encarregat d’emmagatzemar l’energia elèctrica generada pel camp fotovoltaic. Els utilitzats en instal·lacions fotovoltaiques són de tipus “estacionari”. Diferents tipus d’electròlit: Àcid (plom-àcid) o Alcalí (níquel-cadmi). El dimensionament es realitza segons les necessitats a cobrir, els dies d’autonomia desitjats i la profunditat de descàrrega màxima de l’acumulador.
REGULADORS DE CÀRREGA Encarregats de protegir els acumuladors mitjançant la limitació de la càrrega i emprant el voltatge de les bateries com a paràmetre de control. El dimensionament es realitza per la tensió escollida en els acumuladors i la intensitat de càrrega del generador fotovoltaic o la intensitat màxima demandada pels consums.
MIDAC 12 V
FIAMM 12 V
STECA SOLARIX PR
STECA POWER TAROM

9. 2. Components d’una instal·lació solar fotovoltaica
El mòdul fotovoltaic
Baix rendiment => Què fem?

10. 2. Components d’una instal·lació solar fotovoltaica
Baix rendiment dels panells fotovoltaics => Repte tecnològic
Mentrestant => Minimitzar pèrdues => Bon disseny/dimensionament
Inclinació

11. 2. Components d’una instal·lació solar fotovoltaica
Instal·lacions fixes vs. instal·lacions amb seguiment solar
Orientació
Es considera que fins a ±30⁰ de desorientació les pèrdues oscil·len al voltant del 0,25% - 0,30% per cada grau de desviació.
Avaluar les pèrdues per l’incidència d’ombres properes i llunyanes => S’ha d’evitar l’ombra en el pitjor dia de l’any (21 de desembre – Alçada solar 25⁰) durant les 4 hores del migdia solar (10:00h- 14:00h).
Avaluació pèrdues i dimensionament:
-Código Tècnico de la Edificació (CTE-HE 5)
- Pliego condiciones técnicas IESF conectadas a red (IDAE)
- Simulació informàtica: PVSyst
- Dades climàtiques: PVGis
Ombres

12. 2. Components d’una instal·lació solar fotovoltaica
Per aconseguir les inclinacions, orientacions i la minimització de pèrdues per ombres de l’entorn => Estructura de suport (3 passos)
Utilització de diferents materials: Acer inoxidable, alumini, ferro galvanitzat amb capa protectora de 80 micres mínim,... El caragolam ha de ser d’acer inoxidable i complir la norma MV-106
Perfils d’acer galvanitzat => Gran resistència a l’abrasió i corrosió
Perfils d’alumini => Lleugeresa
Escaires d’alumini => Aconseguir la inclinació òptima
La fixació dels panells es fixaran mitjançant grapes d’alumini i cargols d’acer inoxidable.
Càrrega estructural
Càrrega de vent
CTE => DB SE: Seguridad Estructural
Font: AEB
OBJECTIU: Les estructures de suport han de ser capaces de resistir, com a mínim, 25 anys d’exposició a la intempèrie sense corrosió o fatiga

13. 2. Components d’una instal·lació solar fotovoltaica
↑ Inversors monofàsics IESFV CC Trinitat Vella (5 kWn/u) Inversor trifàsic IESFV FÒRUM Fase I (200 kWn) ↑
L’inversor fotovoltaic és el cervell de la instal·lació fotovoltaica. Encarregat de la transformació del corrent continu CC del camp fotovoltaic en corrent altern AC de les mateixes característiques de tensió i freqüència que la xarxa de distribució a la qual s'acobla.
• Algoritmes de seguiment de màxima potència MPPT
• Sistema de detecció d’illa
Riscos a evitar:

14. 2. Components d’una instal·lació solar fotovoltaica
• Disseny d’instal·lacions: Petits inversors o grans inversors?
Un convertidor => Inversor central
-Baix costos al concentrar en un únic inversor els components electrònics.
-Fàcil manteniment
-Rendiment lleugerament superior a disposicions de petits inversors: Resistència dels fils conductors vs alta tensió de les línies en CC
Petits convertidors
- Avantatge de que l’averia d’un no elimina la producció de tota la planta.
- Més pèrdues a causa de que cada convertidor es situa a prop de la seva sèrie de plaques, per tant, la major part del cablejat parteixen de la sortida dels inversors amb tensions de 230 ó 400 V.
Inversor “mòdul AC”
-Inversors dedicats a un mòdul FV del camp generador.
- Principals utilitzacions per a instal·lacions petites en mode autoconsum o instal·lacions amb ombres variables.
Relació entre l’energia entregada per l’inversor envers l’energia que rep d’un generador funcionant en unes condicions de radiació característica de la zona centreeuropea. Objectiu del rendiment europeu és la possibilitat de comparar equips de diferents fabricants.
• Rendiment inversor => Rendiment europeu

15. Esquema unifilar IESFV connectada a xarxa - Proteccions
2. Components d’una instal·lació solar fotovoltaica
A1: Generador fotovoltaic A2: Inversors de CC/CA A3: Comptador bidireccional A4: Punt connexió Protecció a la part CC: B1 i B2: Protecció contra sobretensions (varistors) B3: Fusibles de la línia del generador fotovoltaic Protecció a la part CA: B4: Interruptor automàtic de tall de la sortida CA de l’inversor B5: Quadre general de proteccions i mesurament => Veure NTP Endesa B6: Fusible de la instal·lació FV C1: Presa de terra
Instal·lació FV connectada a xarxa - Font: ICAEN

16. 2. Components d’una instal·lació solar fotovoltaica
Protecció de les persones (costat DC).-
Una instal·lació FV està considerada com un emplaçament mullat (instal·lació en intempèrie)
Recordem!!!
Tensió de seguretat VcDC = 60 V VcAC = 24 V
Corrent màxima admissible IcDC = 100 mA IcAC = 30 mA
• Protecció contra contactes directes.-
• Protecció contra contactes indirectes.-
Esquema connexió a terra IT (contacte directe)
Esquema connexió a terra IT (contacte indirecte)
“Generador flotant”: Esquema IT (cap conductor actiu està connectat a terra)
INVERSOR: Vigilància d’aïllament defectes dels conductors o equips

17. 2. Components d’una instal·lació solar fotovoltaica
Protecció dels equips.-
DESCÀRREGA ELÈCTRICA
SOBRETENSIÓ INDUÏDA
Pararaigs
Varistor

18. 2. Components d’una instal·lació solar fotovoltaica
Manteniment

19. 2. Components d’una instal·lació solar fotovoltaica

20. 3. Teulades Solars Fotovoltaiques al barri de Sant Martí
Instal·lació d’energia solar fotovoltaica connectada a la xarxa interior del bloc de pisos
Font SUD Energies Renovables

21. 3. Teulades Solars Fotovoltaiques al barri de Sant Martí
OBJECTIUS.-
-Aprofitar un espai en desús de molts blocs de pisos: Les seves teulades i terrats.
- Reutilitzar les teulades i terrats de l’edifici com espai comunitari.
- Presentar un nou concepte de generació i consum elèctric: l’AUTOGENERACIÓ ELÈCTRICA.
- Estudiar el potencial de radiació solar incident dels nostres terrats i teulades i el seu aprofitament.
HIPÒTESIS.-
-L’estudi mostra únicament el potencial d’aprofitament solar del nostre teulat.
- No s’estudien les càrregues del terrat i teulada. S’aprofitarà la màxima superfície disponible.
-L’estudi es realitza emprant una instal·lació estàndard:
• Orientació camp fotovoltaic: SUD
• Inclinació dels panells fotovoltaics: 30˚

22. 3. Teulades Solars Fotovoltaiques al
barri de Sant Martí
El mòdul fotovoltaic
Àrea 1,65 m2
PFV 210 Wp
Longitud 1665 mm VMPP 28,2 V
Anchura 991 mm IMPP 7,5 A
Grosor 43 mm Voc 36,3 V
Peso 22 kg Isc 8,1 A
Dades mòdul fotovoltaic

23. 3. Teulades Solars Fotovoltaiques al barri de Sant Martí
SUD
EST
OEST
NORD

24. 3. Teulades Solars Fotovoltaiques al barri de Sant Martí

25. 3. Teulades Solars Fotovoltaiques al
barri de Sant Martí
Potència instal·lada 3,15 kWp
Superfície de captació 24,75 m2
3.957 kWh
1.344 kWh
294,4%
1.396 h
330 kg
Consum edifici (kWh)
Autogeneració (%)
H equivalents aprox
Pes mòduls
EAC

26. 3. Teulades Solars Fotovoltaiques al barri de Sant Martí

27. 3. Teulades Solars Fotovoltaiques al barri de Sant Martí
SUD
EST
OEST
NORD

28. 3. Teulades Solars Fotovoltaiques al barri de Sant Martí

29. 3. Teulades Solars Fotovoltaiques al
barri de Sant Martí
Potència instal·lada 6,09 kWp
Superfície de captació 47,85 m2
7.839 kWh
140.955 kWh
5,6%
1.430 h
638 kg
Consum edifici (kWh)
Autogeneració (%)
H equivalents aprox
Pes mòduls
EAC

30. 3. Teulades Solars Fotovoltaiques al barri de Sant Martí

31. 3. Teulades Solars Fotovoltaiques al barri de Sant Martí
SUD
SUD-EST
SUD-OEST
SUD-OEST

32. 3. Teulades Solars Fotovoltaiques al barri de Sant Martí

33. 3. Teulades Solars Fotovoltaiques al
barri de Sant Martí
Potència instal·lada 4,41 kWp
Superfície de captació 34,65 m2
5.677 kWh
8.496 kWh
66,8%
1.430 h
462 kg
Consum edifici (kWh)
Autogeneració (%)
H equivalents aprox
Pes mòduls
EAC

34. 3. Teulades Solars Fotovoltaiques al barri de Sant Martí

35. 3. Teulades Solars Fotovoltaiques al barri de Sant Martí
SUD
EST
OEST
NORD

36. 3. Teulades Solars Fotovoltaiques al barri de Sant Martí

37. 3. Teulades Solars Fotovoltaiques al
barri de Sant Martí
Potència instal·lada 1,26 kWp
Superfície de captació 9,9 m2
1.554 kWh
8.496 kWh
18,3%
1.370 h
132 kg
EAC
Consum edifici (kWh)
Autogeneració (%)
H equivalents aprox
Pes mòduls
Nota: El consum de l’edifici és el mateix que
la simulació de l’edifici del carrer Concili de
Trento, 202

38. Mapa solar fotovoltaic al barri de Sant Martí
4. Mapa solar fotovoltaic al barri de Sant Martí

39. Mapa solar fotovoltaic al barri de Sant Martí
4. Mapa solar fotovoltaic al barri de Sant Martí

40. 5. El Mercat Elèctric Espanyol
El Mercat Elèctric Espanyol està format per tots els participants i infraestructures involucrades i s’organitza entorn quatre activitats: Generació => Transport => Distribució <=> Consum / Autogeneració

41. 5. El Mercat Elèctric Espanyol
Font: CNE
La liberalització del Sector Elèctric s’inicia amb la Llei 54/1997, de 27 de novembre, del Sector Elèctric per adaptar-se a les directrius europees segons la Directiva 96/92/CE sobre normes comuns per al mercat interior de l’electricitat.
Llei 17/2007, de 4 de juliol, per la qual es modifica la Llei 54/1997, per adaptar-la a lo disposat en la Directiva 2003/54/CE, de 26 de juny de 2003.
Directiva 2009/72/CE, de 13 de juliol, sobre normes comuns per al mercat interior de l’electricitat i per la qual es deroga la Directiva 2003/54/CE.
Mercat liberalitzat
Activitat Regulada

42. 5. El Mercat Elèctric Espanyol
 Costos de transport i distribució
 Costos de diferents organismes pel funcionament del sistema elèctric: REE, OMEL, CNE
 Costos per la compensació de la generació extrapeninsular
 Costos d’adquisició de règim especial
 Costos associats al carbó nacional
 Costos associats a la indústria nuclear
 Costes de Transició a la Competència
 Costos associats al dèficit de tarifa
Font: CNE
FACTURA ELÈCTRICA
Component REGULADA
Component de MERCAT

43. 5. El Mercat Elèctric Espanyol
Component de MERCAT
Corba programada (Corba vermella): Cada hora té assignada una potència constant per cada hora. Corba prevista (Corba verda) Corba real (Corba groga)
Font: REE 25/11/2014

44. 6. Normativa
Instal·lacions generadores d'energia elèctrica connectades a la xarxa interior de l’edifici
A.Instal·lacions generadores aïllades: en què no pot existir connexió elèctrica alguna amb la xarxa de distribució elèctrica.
B.Instal·lacions generadores assistides: aquelles en les que hi ha connexió a la xarxa de distribució elèctrica, però sense que els generadors puguin estar treballant en paral·lel amb ella.
C.Instal·lacions elèctriques interconnectades: les que estan, normalment, treballant en paral·lel amb la xarxa de distribució elèctrica. C.1. Instal·lacions generadores en baixa tensió sense abocament a la xarxa elèctrica de distribució. C.2. Instal·lacions generadores en baixa tensió amb abocament a la xarxa elèctrica de distribució

45. 6. Normativa
Tipologia d’instal·lacons
Normativa
Accés i connexió
Òrgan responsable
A
REBT
-
SDG de Seguretat Industrial
B
REBT
REBT Projecte de connexió a empresa distribuïdora
SDG de Seguretat Industrial
C1
REBT
REBT Projecte de connexió a empresa distribuïdora
SDG de Seguretat Industrial
C2
Llei 24/2013
Reial Decret 1699/2011 i Reial Decret 661/2007
SDG d'Energia
Instal·lacions generadores d'energia elèctrica connectades a la xarxa interior de l’edifici

46. Bibliografia
PVGIS. Datos de radiación solar: http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps/radmonth.php?lang=es&map=europe UNEF. Unión Española Fotovoltaica: http://unef.es/ ANPIER. Asociación Nacional de Productores de Energía Fotovoltaica: http://www.anpier.org/ REE. Red Eléctrica de España: http://www.ree.es/ OMIE. Operador del Mercado: http://www.omel.es/inicio ACOGEN. Asociación Española de Cogeneración: http://www.acogen.org/ CNE. Comisión Nacional de Energía: http://www.cne.es/cne/Home CAR/PL. Centro de Actividad Regional para la Producción Limpia: http://www.cprac.org/es APPA. Asociación de Productores de Energías Renovables: http://www.appa.es/ IREC. Institut de Recerca en Energia de Catalunya: http://www.irec.cat/ PVdatabase. Urban Scale Photovoltaic Systems. http://www.pvdatabase.org/products_viewall.php Oficina Catalana del Canvi Climàtic: http://www20.gencat.cat/portal/site/canviclimatic?newLang=ca_ES Renovables Sin Límites: http://renovablessinlimites.blogspot.com.es/ Observa el Mercado Eléctrico: http://www.observaelmercadoelectrico.net/index.html REBT. Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión: http://www.f2i2.net/legislacionseguridadindustrial/rebt_guia.aspx NTP. Normas Técnicas Particulares ENDESA: http://www.endesa.com/es/proveedores/normativaycondicionescontratacion/home?folder=06728477-4722-4e9c- 8d88-a548370ffe3b AEB. Agència d’Energia de Barcelona: http://www.barcelonaenergia.cat/ ICAEN. Institut Català d’Energia: http://www20.gencat.cat/portal/site/icaen IDAE. Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía: http://www.idae.es/

47. Bibliografia
TWITTER.-
ENERGIA JUSTA: @Energia_Justa
AULA AMBIENTAL DE LA SAGRADA FAMÍLIA: @AulaAmbiental
MANEL RIVERO ROSSI: @cigoloce
POBRESA ENERGÈTICA: @APE_Cat
XARXA PER LA SOBIRANIA ENERGÈTICA: @xsecat
RED ELÉCTRICA DE ESPAÑA: @RedElectricaREE
PEP SALAS: @Pep_Salas
AUTOCONSUM: @autoconsum
JORGE MORALES DE LABRA: @jorpow
NUEVO MODELO ENERGÉTICO: @NuModEnergetico

48. L’energia solar tèrmica

49. “La conciencia de la mayor parte de las personas no cambia primordialmente por el conocimiento de las necesidades, sino más bien por una existencia económica que ha cambiado” (Hermann Scheer – LA ESTRATEGIA SOLAR)
GRÀCIES PER LA VOSTRA ATENCIÓ i… Bona Energia!!!
Plaenergiaparticipatiu.cat plaenergiaparticipatiu@gmail.com @PEP_SantMarti