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Clase 1: La industria solar y sus principales retos

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Solar Academy es un programa del CIET de la Universidad Adolfo Ibáñez y Acesol, con el apoyo de Corfo, y patrocinio de la empresa SMA, que cumple con el objetivo de potenciar la innovación y el emprendimiento en el negocio de la energía solar fotovoltaica.
En su primera versión, Solar Academy se impartió en Viña del Mar y Santiago y tuvo como duración tres meses, donde los participantes pudieron desarrollar una idea, entender las tendencias del mercado, cómo funciona las tecnologías, y dónde están las oportunidades para desarrollar un modelo de negocio exitoso. Prontamente se convocará a los interesados para una segunda versión.

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Clase 1: La industria solar y sus principales retos

  1. 1. Un programa de emprendimiento e innovación en energía solar para la generación distribuida
  2. 2. POTENCIA Y ENERGÍA La unidad de potencia es el Watt. La potencia es generada o consumida por cualquier máquina o equipo en forma instantánea. La unidad de energía es el Watt-hora Si generamos (o consumimos) 1 Watt durante 1 hora, habremos generado (o consumido) 1 Wh
  3. 3. POTENCIA Y ENERGÍA
  4. 4. GENERACIÓN TRADICIONAL En  la  generación  tradicional   centralizada,  una  central   produce  energía  eléctrica  y   se  distribuye  a  los   consumidores  a  través  de   líneas  de  transmisión,   distribución,  subestaciones  y   transformadores.   En  Chile  se  llama  Sistema   Interconectado,  hay  4   sistemas,  donde  destacan  el   SIC  y  SING  
  5. 5. SIC y SING Fuente:  CDEC  SIC   Fuente:  CDEC  SING  
  6. 6. Source:  Ministry  of  Energy   Capacidad Instalada de Sistema Interconectado del Norte Grande (SING): 4.550 MW Capacidad Instalada de Sistema Interconectado Central (SIC): 16.230 MW GENERACIÓN TRADICIONAL Y SIC
  7. 7. Source:  GDF  SUEZ   GENERACIÓN TRADICIONAL Y SIC
  8. 8. GENERACIÓN TRADICIONAL Y SIC Fuente:  CDEC  SIC  
  9. 9. GENERACIÓN DISTRIBUIDA Fuente:  www.circuitzoom.com/   La  generación   distribuida,  o  también   conocida  como   generación   descentralizada,  es   principalmente  la   generación  de  energía   eléctrica  a  través  de   muchas  pequeñas   fuentes  de  energía  en   lugares  lo  más   próximos  posibles  a   están  los  consumos.  
  10. 10. SMART GRIDS Source:  Ministry  of  Energy   La  generación   distribuida  es  parte   del  ecosistema  de  los   smart  grids  
  11. 11. SMART GRIDS El  futuro  será   holísPco,  los   sistemas  de   transporte  y   energéPcos   estarán  integrados   hQps://www.youtube.com/watch?v=pP9RAMFxmTQ     hQps://www.youtube.com/watch?v=6a2HxDvUS3g&t=85s    
  12. 12. UN POCO DE HISTORIA
  13. 13. Thomas Alva Edison •  En 1931, a meses de su muerte dijo: •  "I'd put my money on the sun and solar energy. What a source of power! I hope we don't have to wait till oil and coal run out before we tackle that." •  Habría cambiado su opinión en estos 85 años? UN POCO DE HISTORIA
  14. 14. •  Arquímedes fue quien, según la leyenda, derrotó a la flota romana que había sitiado la ciudad de Siracusa mediante un sistema de espejos que concentró la luz del sol e incendió la flota romanas. (212 AC) UN POCO DE HISTORIA
  15. 15. En Francia, Lavoisier (1.772) célebre químico francés descubridor del oxígeno, inventó un horno solar al experimentar con lentes de 130 cm. de diámetro, fundió el platino, cuyo punto de fusión es de 17.600 °C. UN POCO DE HISTORIA
  16. 16. •  En el siglo XIX, el clérigo escocés Robert Stirling construyó un motor de aire caliente con un pistón que, acoplado a un espejo parabólico, empezaba a girar cuando los rayos solares se concentraban en el extremo exterior del pistón y se alcanzaba una temperatura adecuada UN POCO DE HISTORIA
  17. 17. •  En 1949, en los laboratorios de Mont Louis, Francia, se construyó un horno solar que alcanza temperaturas de 3.500°C, el cual se utiliza en algunos procesos metalúrgicos y en determinadas reacciones químicas. UN POCO DE HISTORIA
  18. 18. •  En 1958, se logra convertir la luz del sol en energía eléctrica (efecto fotovoltaico) para satisfacer los requerimientos energéticos de los satélites UN POCO DE HISTORIA
  19. 19. Caso de Innovación en Chile: Sistemas desalinizadores solares Carlos Wilson 1872, Las Salinas, Antofagasta. 5000 [m2] de vidrio (aprox.) 22,5 [m3] agua destilada al día. UN POCO DE HISTORIA
  20. 20. RECURSO SOLAR
  21. 21. Energía Solar que llega a la Tierra 1.  Energía Solar anual que llega a la tierra 2.  Energía solar utilizada 3.  Reservas de gas natural 4.  Reservas de carbón 5.  Reservas de petróleo 6.  Reservas de uranio 7.  Consumo mundial anual de energía Fuente:  INFORSE  -­‐  Interna1onal  Network  for  Sustainable  Energy RECURSO SOLAR
  22. 22. The author , Matthias Loster , comments , "Solar power systems installed in the areas defined by the dark disks could provide a little more than the world's current total primary energy demand (assuming a conversion efficiency of 8%) . That is , all energy currently consumed , including heat , electricity , fossil fuels , etc. , would be produced in the form of electricity by solar cells . The colors in the map show the local solar irradiance averaged over three years from 1991 to 1993 (24 hours a day) taking into account the cloud coverage available from weather satellites" . Cinturón Solar de la TierraRECURSO SOLAR
  23. 23. Espectro  Solar RECURSO SOLAR
  24. 24. Ángulos importantes RECURSO SOLAR
  25. 25. Trayectoria  del  Sol RECURSO SOLAR
  26. 26. RECURSO SOLAR Radiación Solar
  27. 27. El potencial solar del Desierto de Atacama es el más altos a nivel mundial RECURSO SOLAR
  28. 28. ALTA  RADIACION  SOLAR  EN  EL  DESIERTO  DE  ATACAMA Fuente: Min. Energía Pozo Almonte RECURSO SOLAR
  29. 29. ALTA  RADIACION  SOLAR  EN  EL  DESIERTO  DE  ATACAMA Fuente: Min. Energía Pozo Almonte Agencia Andaluza de Energía RECURSO SOLAR
  30. 30. ALTA  RADIACION  SOLAR  EN  EL  DESIERTO  DE  ATACAMA Fuente: Min. Energía Pozo Almonte Agencia Andaluza de Energía Loca%on   Annual  GHI  (kWh/m2)   Annual  DNI  (kWh/m2)   Tucson  (NREL)   2.080   2.555   Seville   1.780   2.100   Atacama   2.500   3.800   RECURSO SOLAR
  31. 31. PERO  NO  SOLAMENTE  EL  DESIERTO  PRESENTA  OPORTUNIDADES Fuente: Elaboración Propia 0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 300,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 kWh/m2 Mes Radiación Solar Global Horizontal CHILE Arica Calama Copiapo Valparaiso Santiago Pucon Coyhaique RECURSO SOLAR
  32. 32. PERO  NO  SOLAMENTE  EL  DESIERTO  PRESENTA  OPORTUNIDADES 0 50 100 150 200 250 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 kWh/m2 Mes Radiación Solar Global Horizontal Santiago Berlin Paris Pucon Fuente: Elaboración Propia RECURSO SOLAR
  33. 33. RECURSO SOLAR
  34. 34. SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
  35. 35. SISTEMAS FOTOVOLTAICOS •  Elementos:   •  Módulos  fotovoltaicos   •  Conductores   •  Inversor   •  Controlador  de  carga   •  Baterías   •  Configuración   •  Conectado  a  la  red  (On   Grid)   •  Aislado  (Off  Grid)  
  36. 36. SISTEMAS FOTOVOLTAICOS Un  módulo  es  un  disposiPvo   fotovoltaico  que  consiste  en   varias  celdas  individuales   conectadas  eléctricamente   en  serie  y  parallelo,   laminado,  encapsulado,  y   ensamblado  en  un  marco  
  37. 37. SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
  38. 38. SISTEMAS FOTOVOLTAICOS Un  inversor  es  un   disposiPvo  que  transforma   la  corriente  conPnua  que   producen  los  módulos  en   corriente  alterna    
  39. 39. SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
  40. 40. SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
  41. 41. SISTEMAS FOTOVOLTAICOS Fuente: http://energyinformative.org/ Sistema  conectado  a  la   red,  on  grid  
  42. 42. SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
  43. 43. SISTEMAS FOTOVOLTAICOS Fuente: http://energyinformative.org/ Sistema  aislado,  off  grid  
  44. 44. SISTEMAS FOTOVOLTAICOS Desempeño  de  los   módulos  fotovoltaicos   Punto  de  máxima  potencia  
  45. 45. SISTEMAS FOTOVOLTAICOS Fuente:http://ecmweb.com/ Desempeño  de  los   módulos  fotovoltaicos  
  46. 46. SITUACIÓN MUNDIAL
  47. 47. SITUACIÓN MUNDIAL
  48. 48. SITUACIÓN MUNDIAL
  49. 49. SITUACIÓN MUNDIAL
  50. 50. SITUACIÓN NACIONAL
  51. 51. SITUACIÓN NACIONAL
  52. 52. SITUACIÓN NACIONAL
  53. 53. SITUACIÓN NACIONAL
  54. 54. SITUACIÓN NACIONAL
  55. 55. SITUACIÓN NACIONAL Fuente:http://renewables.seenews.com/
  56. 56. SITUACIÓN NACIONAL Fuente:SEC
  57. 57. 0   200   400   600   800   1000   1200   1400   Potencia  total  kW   Cant   Potencia   kWp   Solicitud   795    9.095     TE4   304    3.969     SITUACIÓN NACIONAL
  58. 58. COSTOS SISTEMAS PV Fuente:Min. Energía
  59. 59. COSTOS SISTEMAS PV Fuente: NREL, Q1 2015
  60. 60. COSTOS SISTEMAS PV Fuente: NREL, Q1 2015
  61. 61. COSTOS SISTEMAS PV Fuente: http://elperiodicodelaenergia.com/
  62. 62. PROYECCIÓN Fuente: PES
  63. 63. ACTORES DEL MERCADO HOY Fuente: http://thaisolarpvroadmap.org/
  64. 64. ALGUNOS EJEMPLOS hQps://www.youtube.com/watch?v=nmK-­‐SO9FxPo     hQps://www.youtube.com/watch?v=7S6qs4Fo2xk     hQps://www.youtube.com/watch?v=2B62igLoEUk     hQp://www.solarschools.org.uk/     hQps://joinmosaic.com/    

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