MODULOS SOLARESS/E ELECTRICA

OF Y TALLERES

DISEÑO CONCEPTUAL DE UNA

PLANTA SOLAR FV DE 100 MW

CONECTADA A LA RED

FUENTES DE ENERGÍA PRIMARIA

USOS MUNDIALES 2015: 18TW/2050 :28TW

COMPONENTES DE LA RADIACIÓN SOLAR

RADIACION

SOLAR

(KWh/m2/dia)

<4,7 Marginal

4,7 a 4,9 Regular

4,9 a 5,1 Bueno

5,1 a 5,5 Excelente

5,5 a 6,1 Premium

>6,1 Supremo

Clasificación

Ene Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Promedio

5.68 6.54 7.16 7.25 6.32 5.65 6.09 6.46 6.40 6.05 5.54 5.19 6.19

176.1 183.1 214.8 217.5 195.9 169.5 188.8 200.3 192.00 187.6 166.2 160.89 2252.6

MIN -19 -10 -4 -6 -14 -25 -8 -9 -8 -19 -12 -19

MAX 11 6 5 5 11 15 12 9 12 14 12 12

IRRADIACION SOLAR MENSUAL PROMEDIO SOBRE UNA SUPERFICIE HORIZONTAL (KWh/m2/dia)

DIFERENCIA MAXIMA Y MINIMA CON LA IRRADIACION SOLAR MEDIA MENSUAL %

IRRADIACION SOLAR MENSUAL PROMEDIO SOBRE UNA SUPERFICIE HORIZONTAL (KWh/m2/mes)Promedio

22 años

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

Ene Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Irra

dia

cio

n p

rom

edio

Dia

ria

(KW

h/m

2/d

ia)

MES

Irradiacion Solar Promedio sobre una superficie Horizontal

VARIACIÓN MENSUAL DE LA IRRADIACIÓN SOLAR

CV=0.10

Insolacion Mensual promedio sobre superficie horizontal a las horas indicasdas GMT (KW/m2)

Ene Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Average@00 n/a n/a n/a 0 0 0 0 0 0 0 0 n/a

Average@03 0.16 0.18 0.23 0.28 0.27 0.21 0.22 0.24 0.26 0.26 0.23 0.17

Average@06 0.69 0.77 0.85 0.86 0.75 0.67 0.72 0.77 0.78 0.77 0.71 0.66

Average@09 0.73 0.84 0.89 0.87 0.75 0.68 0.74 0.78 0.76 0.72 0.67 0.66

Average@12 0.25 0.32 0.34 0.32 0.27 0.25 0.28 0.3 0.26 0.2 0.18 0.19

Average@15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 n/a n/a n/a

Average@18 n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a

Average@21 n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a n/a

0

200

400

600

800

1000

1200

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24TI

rrad

iaci

on

So

lar

HORAS

Hora Solar Pico

HORAS PICO SOLARES

Conexión a la red de transmisión

Potencia Instalada 100 MW

Radiacion Horizontal 2259.35 KWh/m2/año

Horas solares /dia 6.19 Horas

Horas solares /año 2259.35 Horas

Energia Anual 225,935.00 MWh/año

781,250.00 m2

78.125 HaArea Neta Paneles

PARAMETROS DE DISEÑO

*In this article we consider small scale if the power rate of the PVPP is in the range of 250 kW to 1 MW,

LS-PVPP from 1 MW to 100 MW and according to the International Energy Agency [9], VLS-PVPP has a rate capacity from 100 MW to GW.“Topologies for Large Scale Photovoltaic Power Plants” Ana Cabrera-Tobara,et al Renewable and Sustainable Energy November 20, 2015

*

0

2500

5000

7500

10000

12500

15000

17500

20000

22500

25000

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DEC

Gen

raci

on

Men

sual

(M

Wh

/mes

)

VARIACION MENSUAL DE LA GENERACION

1. La calidad de la manufactura del panel

2. La garantía de calidad del panel: generación

nominal y garantía legal

3. Certificados de pruebas

4. Certificado de eficiencia

5 Potencia Nominal y tolerancia de salida

6. Comportamiento a baja iluminación y cambios

de temperatura

7. Resultados de ensayos

8. Espesor del vidrio

9. El cajetín de conexiones

10. El marco del panel

CRITERIOS PARA SELECCIÓN DE MÓDULOS FV

Dimensiones 1960x992 mm

Area 1.94 m2

Numero de Modulos 312,500 Und

606,250 m2

60.625 Ha

Area Bruta 90.938 Ha

MODULOS

Area de Modulos

Orientación de los módulos

En el hemisferio norte, la orientación que optimiza la

producción total anual de energía es el sur verdadero.

En los trópicos el efecto de desviación del sur verdadero

podría no ser especialmente significante.(“Utility Scale Solar Power Plants. A Guide For developers And investors”. International Finance

Corporation IFC. February 2012)

Diseño de las cadenas FVEl Diseño de un arreglo FV dependerá de las especificaciones del inversor y

de la arquitectura del sistema seleccionado además del contexto

específico y las condiciones de uso.

Usando muchos módulos en serie en cadenas de alto voltaje minimiza las

perdidas óhmicas (IFC 2012).

El máximo número de módulos en una cadena está definido por el valor

máximo del voltaje dc del inversor al cual el arreglo estará conectado.

El máximo número de módulos en una cadena, puede por lo tanto ser

calculado utilizando la fórmula:

V OC(Module)@Coldest Module Operating Temperature×NMax <VMax(Inv, DC)

En este Proyecto, el inversor seleccionado tiene un Vmax de

1000 V, por tanto se tiene: NMax=1000/37=27,03, para

mantener la simetría en las cadenas, Nmax = 28 módulos por

cadena, siendo por tanto V= 1.04 Vmax.

Se ha seleccionado un inversor denominado SG500MX, cuyas

especificaciones se muestran en el anexo. Bajo estas

condiciones de operación, en número de inversores es de 122

unidades.

SELECCIÓN DEL INVERSOR

INVERSOR

Tipos de Soportes para los paneles solares

ACTIVIDADES

Instalaciones Provisionales 35 35

Deforestación y limpieza 25

Construcción cerca perimetral 20 20

Movimiento de tierra y nivelación 20

Replanteo 10 10

Construcción de drenajes 15 15

Construccion vias internas 15 15 15 15 15 15

Fabricación de estructuras 36 36 36 36 36 36 36 36

Construcción de fundaciones 24 24 24 24 24 24 24 24 24

Montajes de estructuras 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

Montaje de módulos 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75

Cableado 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30

Colocación de inversores 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

Colocación de transformadores 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 25 25 25

Construcción Línea Transmisión 30 30 30 30 30 30

Pruebas 20 20

NUMERO DE EMPLEOS 55 55 25 20 100 100 190 220 230 240 225 225 189 165 165 165 195 195 155 170 170 170 20 20

7 8 9 10 11 1261 2 3 4 5

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25

Nu

me

ro d

e E

mp

leo

s

Quincena No.

Número de Empleos por Quincena

Numero Empleos No. Empleos

CRONOGRAMA EJECUCIÓN YGENERACIÓN EMPLEOS

EPC se refiere a las siglas de las palabras inglesas Engineering, Procurement, Construction Management

ESTRUCTURA DE COSTOS

COMPONENTE DE COSTO USA VE LOCAL ± COMENTARIO

Modulo 0.35 0.438 +25%Incluye costos de

transporte e impuestos de

importacion.

Inversor 0.06 0.075 +25%Incluye costos de

transporte e impuestos de

importacion.

Structural 0.10 0.075 -25%Valor reducido por

incorporacion de

componentes nacionales

Electrical 0.10 0.125 +25%Incluye costos de

transporte e impuestos de

importacion.

Install(Lab+Eq) 0.13 0.078 -40%Valor reducido por

incorporacion de

componentes y M.O.

nacionales

EPC Overhead 0.06 0.06 0%

Sale Tax 0.04 0.00Sin impuestos de venta IVA

como incentivo

Land Adq 0.02 0.01 -50%Menor valor local de la

tierra

Permitting Fee 0.02 0.01 -50% Menor costo de permisos

Interconection Fee 0.02 0.01 -50%Menor cost de

incorporacion al SEN

Transmition Line 0.02 0.02 0%

Developer Overhead 0.03 0.05 +67%Mayor costo de supervision

y costos administrativos de

casa matriz

Contingency 0.03 0.10 +233%Prevision de mayores

contingencias e imprevistos

EPC Developer profit 0.05 0.12 +140%Prevision de mayores

beneficios en funcion del

riesgo

TOTAL 1.03 1.17 +14%Variacion Final del Costo

Unitario Local

ADAPTACIÓN DE LA ESTRUCTURA DE COSTOS

0.000.050.100.150.200.250.300.350.400.450.50

Co

sto

$/W

dc

COMPONENTE

Comparacion de Componenetes de Costos

USA VE LOCAL

La aplicación de la estructura de costos a las condiciones locales

arroja un costo de 1.17 US$/Wdc (2017), lo cual es un 14% superior

al valor de 1.03$/Wdc para USA

Este valor está en concordancia con el valor esperado de costos

en el rango de 1.2 a 2.0 US$/WDC“Solar PV in África: Costs and Markets” IRENA (2016)

Cuando se aplica este valor unitario la planta de generación

solar de 100 MW a las condiciones locales, se obtiene un costo

de inversión de US$ 117 Millones.

Costo Nivelado de la generación LCOEEl costo nivelado de la energía (LCOE) para una planta de energía FV es la relación entre los costes totales de la planta ($) y su producción total de electricidad (kWh) durante su vida económica

El LCOE de una planta solar FV está basado principalmente en:

1. Costos de inversión para construcción e instalación de la planta (It)

2. Condiciones de financiamiento (Retorno de la inversión, tasa de

interés, vida útil de la planta) (Ft) (r)

3. Costos de operación sobre la vida útil de la planta (Seguros,

mantenimiento, reparaciones) (Mt)

4. Disponibilidad de la radiación solar (Et)

5. Vida útil y degradación anual de la potencia

LCOE=

CONCEPTO

Presupuesto General 10.00 45.00

Mantenimiento general del sitio 0.20 3.00

Cableado-Inspeccion electrica 1.40 6.00

Lavado de modulos 0.80 1.30

Manejo de vegetacin 0.50 1.80

Mantenimiento inversores 3.00 7.50

Sustitucion Inversores 6.00 10.00

Mantenimiento Soportes

Repuestos 2.00 20.00

RANGO ($KW/y)

COSTOS O&M *

*Nadav Enbar , Dean Weng and Geoff Klise“Budgeting for Solar PV Plant O&M: Practices & Pricing.”. 2015

Potencia Instalada MW 100

Generacion Anual KWh/año 218,532.00

Inversion Millon $ 114

Vida Util Años 25

Prestamo Millon $ 80% 91.2

Capital aportado Millon $ 20% 22.8

Interes capital % 4% 0.912

Interes del prestamo % (4,6,10)% variable

O&M ($ KWh/año) $/(KWh/año) 23.4 5.11

Tasa Interes % 4% 6% 10%

Costo Prestamo Millones $ 5.84 7.13 10.05

Costo Capital Millones $ 0.91 0.91 0.91

O&M Millones $ 5.11 5.11 5.11

TOTAL Costo Anual Millones $ 11.86 13.16 16.07

LCOE $/MWh 54.29 60.22 73.55

LCOE

LCOE

1170 US$/KW

0.26

0.054-0.736 US$/KW

2018

Ahorro de Emisiones de CO2.

POTENCIA INSTALADA

100 MW

GENERACIÓN ANUAL

218.532 KWh/a

TASA EMISIÓN 627 gCO2e/KWh

EMISIÓN TOTAL 137.020 TonCORPOELEC 2013

AHORRO DE DIVISAS PRECIO USA =1.858 $/g (EIA Nov 2017)

TRANSPORTE USA–VEN =+10%Cdiesel=1.858*(1+10%)=2.043 $/galon

POTENCIA INSTALADA MW 100

GENERACIÓN ANUAL MWh/a 218.532

TASA TRANSFORMACIÓN Galón/KWh 40,7

CONSUMO DIÉSEL Millones Galones

5,37

COSTO ANUAL DIÉSEL $ MILLONES 10,97

Cuando Juan Pablo II me invitó a formar parte de la

Academia Pontificia de las Ciencias, me di cuenta del

poder de la religión para luchar contra el cambio climático.

El cambio climático es una cuestión moral, ética,

porque afecta de lleno a los más pobres y porque afecta a

las generaciones que aún no han nacido. En la encíclica

«Laudato si» hay una frase que lo explica muy bien, es

algo así como que «el llanto de la Tierra debe vincularse

al grito de los pobres».

Reduciendo las emisiones de metano en un 50%, de

hollín en un 90% y dejando de usar del todo los HFCs, en

2030 habremos reducido a la mitad el calentamiento

previsto para los próximos 35 años.

Reducir las emisiones de estos contaminantes de vida

corta tendrá un impacto inmediato y puede ralentizar

enormemente el calentamiento global de aquí a unas

décadas.

«La verdadera tragedia del cambio climático es que tiene solución.

Veerabhadran Ramanathan. Climatólogo indio

y profesor de Ciencias Climáticas y

Atmosféricas de la Scripps Institution of

Oceanography de la Universidad de

California

GRACIAS !!!