Sistemas Fotovoltaicos

LOS SISTEMAS FOTOVOLTAICOS

Un sistema fotovoltaico se integra además de los paneles solares con una serie de aparatos de control periféricos para lograr convertir, conducir, almacenar, controlar y finalmente entregar la energía solar convertida en energía eléctrica útil para los fines que se desea.

 

Existen dos tipos principales de Sistemas Fotovoltaicos, los llamados conectados a la red (Grid Connected), y los Sistemas Fotovoltaicos Aislados (Off of Grid).

 

Sistemas Interconextados a la RED

Los Sistemas Fotovoltaicos interconectados a la red, que como su nombre lo indica se diseñan  para entregar la energía generada a una red eléctrica externa y por tanto se interconectan con la red eléctrica externa. En México, la red externa a la que se entrega la energía generada la administra la CFE, y se conoce como SEN (Sistema Eléctrico Nacional).

 

Este tipo de sistemas fotovoltaicos interconectados a la red, se integran con uno o varios paneles solares, uno o más inversores que son responsables de recibir la energía generada en los paneles solares en forma de Corriente Directa, los inversores convierten la Corriente Directa en Corriente Alterna, la rectifican y finalmente la entregan rectificada a la red de la compañía que distribuye la energía eléctrica, red externa. 

 

Un Sistema Fotovoltaico instalado requiere además de interruptores de corriente directa, interruptores de corriente alterna, conductores eléctricos, ductos eléctricos, accesorios de aislmiento eléctrico, terminales, una estructura de soporte para los paneles solares, tornillería, soportería y otros elementos menos importantes pero también necesarios para poder concluir correctamente una instalación.

 

Adicionalmente se requiere de un medidor bidireccional, que será responsable de medir la energía que el usuario entrega a la red eléctrica externa (a este evento se le conoce como "venta de energía), y al mismo tiempo medirá la energía consumida por el usuario (a este evento se le conoce como "compra de energía), permitiendo de esta forma mantener un balance neto entre lo que se entrega a la red externa y lo que consume el usuario. Los saldos, ya sea positivos o negativos quedarán reflejados en el recibo de energía que el usuario reciba por parte de la compañía de suministro de energía eléctrica.

 

Derivado de la Reforma Energética del 2013, y como una necesidad de tener un mejor control sobre la energía, reglamentación en la administración de la energía y de la interconexión de las Centrales Eléctricas con la Red Nacional de Transmición y a las Redes Generales de Distribución para el manejo de la energía que se genera por productores independientes, además de poder participar en el mercado de los Certificados de Energías Limpias, este último concepto que es un modelo que a nivel mundial está provocando fuertes cambios en el concepto de comprometer a grandes generadores y grandes consumidores de energía a que migren al aprovechamiento y uso de energías limpias, nace el CENACE (Centro Nacional de Control de Energía), quién establece tres modelos para el manejo de las energía eléctrica generada a partir de las energías limpias: 

 

* NET METERING - Permite al Usuario-Generador entregar y recuperar la energía producida, llevarla hasta las líneas de distribución de la Red Eléctrica Nacional y recuperarla cuando la necesite. En caso de existir un excedente de producción no utilizado, esta producción será "almacenada" y contabilizada por medio de un medidor bidireccional, hasta que sea requerida o utilizada por el Usuario-Generador. En caso de tener un consumo de energía mayor a la energía producida, el Usuario-Generador pagará la diferencia. 

El esquema actual permite la instalación de Sistemas Fotovoltaicos de hasta 50Kw interconectados en Baja Tensión (menor a 1,000Volts), sin importar la aplicación a que se destine el sistema de generación eléctrica (doméstico, comercial, industrial). Anteriormente se tenía un tope de 10Kw para uso doméstico y 30Kw para aplicaciones comerciales e industriales, también en Baja Tensión menor a 1,000Volts.

En Tensión Media no hubo cambios a favor, ya que anteriormente se tenía un tope de 500Kw para la instalación de Sistemas Fotovoltaicos interconectados a la Red Eléctrica Nacional para una tensión máxima de 69,000Volts, y actualmente se tiene un tope igual de 500Kw, pero para una tensión máxima de 34,500Volts, es decir, el voltaje de conexión bajó notablemente. 

 

* NET BILLING - Es un esquema muy similar al anterior que considera los mismos parámetros de interconexión en Media y Baja Tensión, pero con la enorme diferencia de que la producción excedente del Usuario-Generador podrá ser pagada como una contraprestación para los plazos que se fijen previamente mediante el contrato respectivo. Para la habilitación de este esquema, el Usuario-Generador proyectará la instalación de Sistemas Fotovoltaicos que superen ampliamente sus necesidades de consumo de energía, y todo el excedente será registrado por medio de un medidor bidireccional, para que al término del periodo establecido se pague la producción de energía entregada a la Red de Distribución. 

 

* VENTA TOTAL - Este esquema se definió para invitar a inversionistas para que instalen grandes Centrales de Generación como parques solares y eólicos para la producción masiva de energía eléctrica. Estos actores no son consumidores, no por lo menos en el punto de generación, ya que estas Centrales de Generación se instalan por lo general en lugares remotos y son ajenas por completo a las instalaciones de sus propietarios. 

Para definir el precio que se asignará a la energía generada por estas Centrales de Generación se manejan modelos matemáticos muy complejos que toman en consideración variables como las horas de congestión de uso de la energía, distancia desde la Central hasta el punto de interconexión, etc. El precio de la energía es evaluada y registrada por la CENACE a lo largo de todo el día en periodos de 1 vez cada hora para cada uno de los Nodos de Interconexión de la Red Eléctrica Nacional. Lo que representa todo un reto y hace parecer demasiado complejo este sistema.

 

Estos cambios en la forma de administrar a los productores de energía eléctrica independientes ha promovido notablemente la inversión en la generación de energías limpias, y con esto el fomento de la industria solar. 

 

CAMBIOS DE ÚLTIMO MOMENTO EN LA POLÍTICA DE LA CFE PARA LOS USUARIOS PRODUCTORES DE ENERGÍAS RENOVABLES

A partir de Noviembre del 2019, la CRE (Comisión Reguladora de Energía), emitió un documento donde notifica que a mediados del 2020 será posible compartir una fuente generadora con dos o más usuarios, siempre que se encuentren conectados en un mismo punto de Conexión a la Red de la CFE. Esto permitirá a Condominios, Plazas Comerciales y muchos otros tipos de usuarios generar en un solo punto y compartir con otros usuarios.

 

 

Sistemas NO Conectados a la RED

Por otra parte se encuentran los Sistemas Fotovoltaicos Aislados (Off of Grid), que como su nombre lo indica, no se encuentran interconectados a la red externa, y por tanto requieren de alguna forma de almacenar la energía generada y para este fin se apoyan en bancos de baterías y un sistema de control para las baterías conocido como controlador de carga.

 

La instalación de un Sistema Fotovoltaico Aislado (Off of Grid), requiere de todos los implementos que un Sistema Fotovoltaico Interconectado requiere, a excepción del medidor bidireccional, ya que al no tener interconexión con la red externa, este dispositivo no es requerido. 

 

Aunque ambos tipos de Sistemas Fotovoltaicos son muy parecidos en cuanto a su configuración de componentes, el funcionamiento es mucho más delicado en el caso de los Sistemas Fotovoltaicos Aislados (Off of Grid), ya que la capacidad de almacenamiento de energía es finita, y por tanto, el dimensionamiento de las baterías es un punto que requiere mucha atención a la hora de diseñar este tipo de Sistemas Fotovoltaicos Aislados. 

 

Para un buen dimensionamiento de las baterías se debe conocer a la perfección las cargas eléctricas que serán alimentadas por el Sistema Fotovoltaico, además de conocer las horas totales de uso de cada aparato.

 

Por otra parte, la selección del inversor responsable de suministrar la energía a la red eléctrica interna (en este caso la red eléctrica que alimenta a los aparatos del usuario), deberá considerar poder cubrir la demanda pico o demanda máxima instantánea que pudiera presentarse como consecuencia de tener uno o más aparatos funcionando o arrancando al mismo tiempo, y no únicamente para soportar la producción de energía como sucedería con los Sistemas Fotovoltaicos Interconectados a la red externa. 

 

La aplicación de un Sistema Fotovoltaico Aislado únicamente es recomendable en lugares remotos donde no existe una red externa de suministro de energía, en nuestro caso CFE. Esta recomendación obedece principalmente al elevado costo de las baterías, y la breve vida útil de las mismas. La vida útil de los paneles solares superarán ampliamente los 25 años, y hasta más allá de los 30 años de servicio, mientras que las baterías tendrán una vida útil de 3 años para las baterías de tipo comercial, y hasta 7 años las baterías más avanzadas conocidas hasta hoy en día. 

 

Una de las aplicaciones más útiles que se tiene para este tipo de sistemas, es la iluminación solar autónoma. Ya que aún cuando las luminarias se ubiquen dentro de las grandes ciudades, en algunos casos, instalar un Sistema Fotovoltaico Autónomo para Iluminación podría resultar mucho más económico que instalar una red eléctrica para alimentar varios postes. Desde luego en comunidades remotas, utilizar Sistemas Fotovoltaicos Autónomos para Iluminación representa la mejor opción.  

 

De igual manera, existen muchas aplicaciones que aún tratándose de ubicaciones dentro de la ciudad, podrían arrojar grandes beneficios, sobre todo si se trata de Sistemas Fotovoltaicos no respaldados por baterías, que no requieren tampoco la interconexión a la red, y que solo funcionarán cuando haya sol y cuando se requiera operar un equipo. Este caso particular podría ser útil para las Bombas Solares, alimentadas por Corriente Directa, y de esta forma hasta la utilización de un inversor se podría evitar. Estas bombas solares sólo operarán cuando haya sol, y cuando los niveles de agua lo requieren. En este caso, contar con un Sistema Fotovoltaico para bombeo autónomo, representa una solución magnífica, sin importar si se trata de una comunidad remota, o dentro de una ciudad. 

 

Actualmente se habla de batería de nueva generación de la marca TESLA que prometen ofrecer un periodo de servicio mucho mayor a los 20 años, con potencias y capacidades de almacenamiento enorme, pero con precios descomunales por el momento. Sin embargo, tan como ha sucedido con los demás componentes, y particularmente con los paneles solares, no tendremos precios accesibles para estas baterías, sino hasta que el mercado se haya desarrollado y el consumo de estas baterías haya crecido.

 

El día que se puedan comercializar este tipo de baterías a precios accesibles, la dependencia que tenemos los usuarios de una red eléctrica externa estará viendo sus días contados. 

 

Hoy por hoy, contamos con los equipos más avanzados a nivel mundial.

¿Porque no se dá la oportunidad de platicar con un experto? Le guiaremos hasta lograr que su proyecto se haga una realidad. 

Sistema de Bombeo Solar Autónomo - Cortesía de Solarever
Sistema de Bombeo Solar Autónomo - Cortesía de Solarever
Luminaria Solar respaldada por batería - Ubicación al Sur de la Cd. de México
Luminaria Solar respaldada por batería - Ubicación al Sur de la Cd. de México

Abaco Solaris Systems, S.A. de C.V.  - América 173-1, 

Col. Parque San Andrés, México, D.F. 04040

 Abierto de Lunes a Viernes de las 9:00 a las 19:00 hrs y Sábados de 9:00 a 15:00 hrs.

 

                               Teléfonos en la Cd. de México:

                         (55)-5679-0232                  (55)-1992-1067        

 

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          info@abacosolaris.com.mx