Sistemas fotovoltaicos - Arturo Lara

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Sistemas fotovoltaicos
conectados a la red
caso práctico inicial
En este apartado se describe un sistema fotovoltaico conectado a la red, sus componentes caracterísiti- cos y los lugares en los que se instalan estos generadores.
Generador
fotovoltaico
Salida
Circuitos de
utilización
Entrada
Un sistema fotovoltaico para conexión a la red (figura 5.1) está constituido básicamente por un generador fotovoltaico y un inversor que convierte la corriente continua del generador en corriente alterna con la tensión y la frecuencia (230 V - monofásica, 400 V - trifásica, 50 Hz) requeridas por las compañías eléctricas. Además, debe incluir las protecciones eléctricas correspondientes. Toda la energía eléctrica producida se envía a la red de distribución eléctrica donde es comprada por las compañías distribuidoras de electricidad.
La energía necesaria para el consumo se tiene que extraer de la red comprándola a la compañía distribuidora de electricidad. Es necesario disponer de un sistema de medida de energía eléctrica que contabilice la energía que sale y la energía que entra. El usuario compra la energía eléctrica que consume a la compañía distribuidora al precio establecido y además es propietario de un sistema generador de electricidad que puede facturar los kWh producidos a un precio superior.
En España no está permitida la combinación de generación autónoma y conexión a la red de un sistema fotovoltaico. En un futuro se prevé esta posibilidad. Un usuario que instalase un generador fotovoltaico en su tejado podría consumir la energía que produjese vendiendo el sobrante a la red. Esto induciría al abono de energía por parte del usuario, pues cuanto menos consumiese más dispondría para vender. Por otro lado, en los meses de verano, durante las horas punta de consumo eléctrico, favorecería el autoconsumo y disminuiría considerablemente la demanda de energía a través de la red eléctrica.
El requisito imprescindible para instalar un sistema fotovoltaico conectado a la red es disponer de un espacio en un edificio, nave industrial, o en cualquier otro lugar libre de sombras para ubicar el generador fotovoltaico.
Red de Distribución
Eléctrica
En función del lugar de instalación del generador fotovoltaico se pueden distinguir tres tipos de sistemas conectados a la red eléctrica:
• Tejados de viviendas: se utiliza la superficie de un tejado (figura 5.2) para instalar sobre ella los módulos fotovoltaicos del generador. Son sistemas sencillos de instalar por su concepción modular y el peso de los módulos no suele suponer una carga excesiva para cualquiera de los tejados existentes.
f Figura 5.1. Sistema fotovoltaico para conexión a la red. Constitución básica.
T Figura 5.2. Sistema fotovoltaico instalado en el tejado de una vivenda.
Instalaciones fotovoltaicas (II)
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Por sus características y la actual reglamentación en España, se prevé que sea la aplicación más extendida en los próximos años.
• Plantas de generación: son aplicaciones de carácter industrial que pueden instalarse en zonas rurales no aprovechadas para otros usos o sobrepuestas en grandes cubiertas de áreas urbanas (naves industriales, aparcamientos, zonas comerciales, áreas deportivas, etc.).
En este tipo de sistemas para aumentar la capacidad de producción se pueden utilizar sistemas de seguimiento solar.
t Figura 5.3. Placas solares integradas en la cubierta de un estadio.
• Integración en edificios: son aplicaciones donde se sustitu-
yen elementos arquitectónicos convencionales por nuevos
elementos arquitectónicos que incluyen el elemento foto-
voltaico, y que por lo tanto son generadores de energía, aun-
que es prioritario el nivel de integración del elemento foto-
voltaico en la estructura del edificio. A veces es necesario
sacrificar parte del rendimiento energético por mantener la
estética del edificio.
La integración de sistemas fotovoltaicos en edificios, con
aportaciones energéticas en las horas punta, contribuye a re-
ducir la producción diurna de energía por medios conven-
cionales.
Ejemplos de aplicaciones de integración en edificios son: re-
cubrimiento de fachadas (figura 5.4), muros cortina, paraso-
les en fachada, pérgolas, lucemarios en cubiertas (figura 5.3),
lamas en ventanas, tejas.
Para mejorar la integración del elemento fotovoltaico en Los
edificios es necesario tenerlo en cuenta desde el inicio de su
diseño, de esta manera se mejora el aspecto exterior y el cos-
te del edificio al poder sustituir elementos convencionales
por los elementos fotovoltaicos.
T Figura 5.4. Sistema fotovoltaico integrado en una fachada
(Schott Solar).