Sistemas Autónomos y conectados a red

El Curso de Energía Solar Fotovoltaica - Sistemas autónomos y conectados a Red está pensado para quienes deseen aprender sobre el funcionamiento, conveniencia y campos de aplicación de los sistemas fotovoltaicos aislados de la red eléctrica y conectados a red. Está dirigido a todos aquellos que deseen realizar el diseño completo de estos sistemas, desde el dimensionamiento hasta el análisis económico financiero de los mismos, ya sea para uso particular o como una herramienta profesional.

Información del Curso

El curso abarca de forma técnica e intensiva los sistemas solares fotovoltaicos aislados de la red eléctrica (autónomos) y los sistemas conectados a la red eléctrica.

Los sistemas autónomos se utilizan principalmente en lugares sin acceso a la red eléctrica, por lo que utilizan baterías para almacenar la energía generada durante el día por los paneles, pudiendo funcionar de manera autónoma.

Algunas aplicaciones de los sistemas autónomos son:

  • Sistemas de respaldo o de “back up” para cortes de luz.
  • Sistemas de uso residencial o industrial en lugares donde no hay red eléctrica.
  • Sistemas de bombeo de agua y/o riego.
  • Usos diversos como balizas, postes de emergencia, cargadores de celulares, etc.


En cambio, los sistemas conectados a red necesitan de la red eléctrica para su funcionamiento. La energía generada durante el día es aprovechada en el momento, lo que produce un ahorro debido a la disminución de la demanda diurna de energía de la red eléctrica. En caso de existir un exceso de producción de energía, la misma es inyectada hacia la red eléctrica, contabilizándose a través de un medidor bidireccional, con la posibilidad de generar beneficios económicos.

Los principales beneficios económicos de los sistemas conectados a red son:

  • Ahorro en la factura eléctrica.
  • Venta del excedente de energía diurno.
  • Certificado de crédito fiscal que puede ser utilizado para el pago de cualquier impuesto alcanzado por AFIP, como IVA y ganancias.
  • Cumplimiento con la cuota de energía renovable en industrias según Ley Nacional N° 27.191.

Temario

CURSO DE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

Sistemas Autónomos y Conectados a Red

 

Capítulo 1: La radiación solar

El sol. Espectro luminoso. Variación del espectro luminoso. Masa de aire. Radiación directa, difusa, albedo y global. Irradiancia. Insolación. Hora Solar Pico (HSP). Orientación e inclinación del generador fotovoltaico. Tablas de radiación solar de Argentina y del mundo.

Capítulo 2: El sistema fotovoltaico autónomo

Tipos de carga. Regímenes de uso. Transitorios. Sistema fotovoltaico de uso residencial. Bloque de generación. Bloque de acumulación. Bloque de monitoreo. Bloque de carga. Bloque de cableado.

Capítulo 3: La célula fotovoltaica

Conductores, aislantes y semi-conductores. Juntura PN. Estado de Equilibrio. El efecto fotovoltaico. Tecnologías de celdas. Tensión, corriente y potencia. Efectos de la temperatura. Eficiencia de conversión.

Capítulo 4: El panel fotovoltaico

Detalles constructivos. Condiciones estándar de ensayo. Parámetros eléctricos. Potencia. Curvas I-V. Eficiencia. Punto de trabajo (MPP). Tecnologías de paneles. Conexionado. Efectos de la temperatura e irradiancia. Efecto de las sombras. Presentación de la información técnica. Conformidad con las normas. Degradación por potencial inducido (PID).

Capítulo 5: Batería de Plomo - ácido

Funcionamiento. Proceso de carga. Ciclo de carga – descarga. Eficiencia. Detalles de fabricación. Sobrecarga y sobredescarga. Tipos de baterías (abiertas, AGM y GEL). Aplicaciones. Parámetros eléctricos. Efectos de la temperatura. Condiciones de operación. Mantenimiento.

Capítulo 6: Baterías de ciclo profundo

Régimen de uso. Tecnologías. Profundidad de descarga y vida útil. Ciclado. Detalles de fabricación. Placas planas y placas tubulares (OPzS y OPzV). Parámetros técnicos y eléctricos. Ecualización. Descarga diaria y estacional. Condiciones de operación. Mantenimiento.

Capítulo 7: Regulador de carga

Función. Tecnología de reguladores de carga. Reguladores PWM y MPPT. Eficiencia. Algoritmos de carga. Efectos de la temperatura e irradiancia. Parámetros eléctricos. Parámetros de operación. Funcionamiento.

Capítulo 8: Inversor autónomo

Funcionamiento. Potencia. Transitorios. Eficiencia. Formas de onda (senoidal pura y senoidal modificada). Efectos de la temperatura. Inversor cargador. Parámetros eléctricos. Protecciones.

Capítulo 9: Diseño de un sistema fotovoltaico autónomo

Confiabilidad y costo. Secuencia de diseño. Parámetros de diseño.

Capítulo 10: Caso de estudio – Dimensionamiento de un sistema autónomo

Caracterización de la demanda. Cálculos de energía. Cálculos de rendimiento. Balance energético. Diseño del sistema. Dimensionamiento del generador y del banco de baterías. Elección del inversor y del regulador de carga. Configuración y verificación del sistema. Diagrama eléctrico del sistema.

Capítulo 11: Caso de estudio – Cálculos económicos de un sistema autónomo

Comparación frente a un grupo electrógeno. Costo de capital del sistema. Costo de reposición de equipos. Costo de mantenimiento. Flujo de fondos. Tiempo de repago.

Capítulo 12: Generación distribuida

El sistema fotovoltaico conectado a red. Autoconsumo. Amortización energética y de huella de carbono. Generación distribuida. Redes inteligentes. Costos en el mundo. Feed in tariff. Balance neto de energía. Balance neto de facturación. Legislación nacional. Ley nacional N° 27.424 - Generación distribuida. Decretos, disposiciones y resoluciones.

Capítulo 13: El sistema fotovoltaico conectado a red

Generador fotovoltaico. Inversor. Protecciones e interruptores. Medidor bidireccional. Pérdidas y eficiencia. Coeficiente de Rendimiento. Normativa técnica. Puesta a tierra. Descargas atmosféricas y protecciones. Consideraciones de conexión.

Capítulo 14: El inversor conectado a red

Clasificación de inversores. Tipos de inversores. Topologías de inversores. Características generales. Características eléctricas. Funcionamiento en modo isla. Derrateo por temperatura. Relación de potencia (RP). Gestión de sombras. Eficiencia. Información de pantalla. Sistemas de conexión a tierra. Máxima corriente de entrada. Inyección de potencia reactiva. Normativa técnica.

Capítulo 15: Sistemas de montaje

Estructura de soporte. Montaje en suelo. Montaje sobre techo inclinado de chapa. Montaje sobre techo inclinado de tejas. Montaje de bastidores sobre techo inclinado. Área utilizable del techo. Temperatura de trabajo según el montaje. Sistemas fotovoltaicos integrados en edificios.

Capítulo 16: Evaluación de emplazamiento y análisis de sombra

Relevamiento técnico. Elementos a utilizar. Documentos a realizar. Sombras temporales. Sombras por ubicación. Sombras de la edificación. Auto sombreado. Sombra directa y penumbra. El diagrama solar. Software de simulación y cálculo.

Capítulo 17: Caso de estudio – Cálculos energéticos de un sistema conectado a red

Cálculo de insolación. Inclinación y orientación. Estimación del consumo eléctrico y facturación. Curva de carga y autoconsumo. Cuadro tarifario. Precio estabilizado de energía y transporte. Balance neto de facturación.

Capítulo 18: Caso de estudio – Dimensionamiento de un sistema conectado a red

Evaluación de emplazamiento. Efectos de la temperatura. Planos. Delimitación de áreas. Diseño del sistema. Dimensionamiento del generador. Elección del inversor. Configuración y verificación del sistema. Estructura de montaje. Diagrama eléctrico del sistema.

Capítulo 19: Caso de estudio – Cálculos económicos de un sistema conectado a red

Cálculo de la energía generada. Cálculo de rendimiento. Balance energético. Determinación de autoconsumo e inyección. Costo de capital del sistema. Costo de reposición de equipos. Costo de mantenimiento. Flujo de fondos. Tiempo de repago.


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