Ayuda con cálculo de instalación solar fotovoltaica

[Ozzyoso]

Buenas tardes. Gracias por adelantado por vuestra ayuda.

Necesito realizar una presentación sobre instalaciones solares con algunos cálculos, y ando un poco perdido.

Mi información de partida es:

-La instalación debe ser de 100 KWp y tengo ya un modelo de paneles ya determinado.
-Tengo la ubicación también, en un edificio en Madrid (no debo contemplar condicionantes de espacio, mi limitación son los 100 KW), puedo sacar los valores que necesite a ravés de PVGIS.
-La instalación es conectada a red.

Necesito conocer el número de paneles necesarios. ¿Pero esto es tan sencillo como dividir la potencia de 100KW entre la potencia de cada panel? Entiendo que la potencia total es la que va al inversor que será la que defina la potencia nominal, en este caso de 100KW. No sé si necesito establecer alguna cosa más o definir algún otro aspecto que se me esté pasando por alto, el regulador, en inversor. Si determinar cúantos en serie, en paralelo... Confío en que podáis arrojar algo de luz sobre esto.

Muchas gracias

 

[Tetrasolar]

Si no entiendes algo, puedes preguntar.

 

[Ozzyoso]

Muchas gracias Tetrasolar. Me parece un aporte que seguramente no sepa valorar en su justa medida porque me pierdo un poco:

-¿si te paso un modelo concreto de panel, puedes hacerme el mismo cálculo? Qué potencia pico tienen los paneles del ejemplo que pones? 270 kWp? Si es así, ¿por qué necesito 480 paneles y no 100.000/270 = 371 paneles?

-La diferencia entre los 129,6 kWp y los 100 kW de los inversores, ¿es la relación de la potencia activa de 77,2%? Supongo que se refiere a que se considera que se aprovecha a través de los inversores el 77,2% de la potencia que los paneles generan, no?

-¿Qué es el factor de aprovechamiento de energía de 97,8%?, el resto de 2,3% son pérdidas del cableado por ejemplo?

-¿Qué es el coeficiente de rendimiento de 83,6%? ¿Es debido a suciedad y deterioro del panel,por ejemplo?

-El rendimiento energético específico de 1552 kWh/kWp, ¿es una estimación de la energía producida por unidad de potencia de la placa? Supongo que es una estimación anual para la ubicación Madrid, pero ¿cómo podría realizar el cálculo yo?

-Las entradas A,B y C, ¿sería cada una de ellas dos filas de 20 módulos? Lo mismo para D, E y F, y supongo que cada tres entradas, se van a un inversor de 50 kW para que los dos inversores sumen los 100 kW

No entiendo las tablas de la página 2, no veo de dónde salen los valores de tensión, intensidad y potencia de los diferentes cuadros. Supongo que con las especificaciones técnicas del panel que pones de ejemplo, podría sacarlo.

Muchas gracias por tu aporte, te lo agradezco enormemente. Pero necesitaría algo más desarrollado con los cálculos empleados para llegar a esa instalación. ¿Conoces algún ejemplo en la red que me pueda servir para intentarlo yo paso a paso?

Disculpad la insistencia, hace mucho que estudié todo esto y no me acuerdo de nada. Creo que en cuanto refresque, empezaré a ver la luz, nunca mejor dicho.

Saludos

 

[Eric]

@Ozzyoso

Te paso un examen resuelto de FV (1er convocatoria 2015_16) de la universidad. Yo creo que con algunos de los pasos para resolver el P2 lo deberías tener medio claro.

Te paso también unos apuntes (están en valenciano, jeje)

 

[Tetrasolar]

Muchas gracias Tetrasolar. Me parece un aporte que seguramente no sepa valorar en su justa medida porque me pierdo un poco:

-¿si te paso un modelo concreto de panel, puedes hacerme el mismo cálculo? Qué potencia pico tienen los paneles del ejemplo que pones? 270 kWp? Si es así, ¿por qué necesito 480 paneles y no 100.000/270 = 371 paneles?


Saludos

No es que necesites 480 paneles, pero como lo que se suele buscar es inyectar la máxima cantidad posible y el inversor admite algo de sobrecarga, es más efectivo instalar más paneles para inyectar más en aquellos momentos en los que la radiación no es máxima.

 

[Tetrasolar]

-La diferencia entre los 129,6 kWp y los 100 kW de los inversores, ¿es la relación de la potencia activa de 77,2%? Supongo que se refiere a que se considera que se aprovecha a través de los inversores el 77,2% de la potencia que los paneles generan, no?

-¿Qué es el factor de aprovechamiento de energía de 97,8%?, el resto de 2,3% son pérdidas del cableado por ejemplo?

-¿Qué es el coeficiente de rendimiento de 83,6%? ¿Es debido a suciedad y deterioro del panel,por ejemplo?

Saludos

100/129.6 es la relación de potencia activa y no es que se aproveche el 77.2%; lo que se aprovecha de lo que pueden producir los paneles es el factor de aprovechamiento de la energía, el 97.8%.

Por último, el coeficiente de rendimiento tiene en cuenta las pérdidas de los inversores, del cableado y de la temperatura de los paneles, que hace disminuir su rendimiento.

 

[Tetrasolar]

-Las entradas A,B y C, ¿sería cada una de ellas dos filas de 20 módulos? Lo mismo para D, E y F, y supongo que cada tres entradas, se van a un inversor de 50 kW para que los dos inversores sumen los 100 kW

No entiendo las tablas de la página 2, no veo de dónde salen los valores de tensión, intensidad y potencia de los diferentes cuadros. Supongo que con las especificaciones técnicas del panel que pones de ejemplo, podría sacarlo.

Muchas gracias por tu aporte, te lo agradezco enormemente. Pero necesitaría algo más desarrollado con los cálculos empleados para llegar a esa instalación. ¿Conoces algún ejemplo en la red que me pueda servir para intentarlo yo paso a paso?

Disculpad la insistencia, hace mucho que estudié todo esto y no me acuerdo de nada. Creo que en cuanto refresque, empezaré a ver la luz, nunca mejor dicho.

Saludos

Cada inversor tiene 6 MPPTS y a cada MPPT se pueden conectar dos cadenas con el mismo número de paneles, inclinación y orientación.

Las tensiones que aparecen son la habitual, observa que se tiene en cuenta la disminución de la tensión de máxima potencia por temperatura, la mínima, que coincidiría con el día más caluroso y la máxima que se corresponde con la tensión en abierto el día más frío.

Todo esto lo puedes hacer tú paso a paso. Necesitas las radiaciones horarias medias de cada mes del año, así como las temperaturas ambiente medias horarias por meses.

 

[Tetrasolar]

El proceso de cálculo sería así:

Suponemos 100 kWp de paneles instalados y que el coeficiente reductor de potencia por temperatura es del 0,4% por ºC.

Por ejemplo, en el mes de Julio, la radiación directa a las 12:00 horas vamos a supones que es de 900 W/m2 y que la temperatura ambiente es de 30ºC.

Primero calculamos la potencia del campo solar, como si las células de los paneles estuviesen a 25ºC. En ese caso, la potencia que entregarían los paneles sería de 100 kWp x 900 W/m2 / 1000 W/m2 = 90 kW.

Ahora determinamos la temperatura de las células, para lo que usamos esta fórmula: Tc= Ta + G (NOCT-20) / 800

Donde NOCT es un dato del panel, que ronda los 45ºC, Tc es la temperatura de las células, Ta es la del ambiente y G es la radiación:

Tc = 30 + 900 (45-20) / 800 = 58.125 ºC

Ahora calculamos el incremento de temperatura con respecto a las condiciones STC de 25ºC, lo que supondría un aumento de 33.125 ºC.
Multiplicamos ese valor por el 0,4%, lo que supone unas pérdidas por temperatura del 13.25 %.

Por tanto, la potencia que entregarían los paneles sería de 90 kW x (1-0.1325) = 78.075 kW.

Ahora entenderás que se instalen más paneles que los que corresponderían a la potencia del inversor.

 

[Ozzyoso]

Muchas gracias.

La verdad es que es todo un placer encontrar tan buena disposición. Voy a analizar todo lo que me has facilitado al detalle.

Por suerte, entiendo el valenciano, aunque soy gallego, cosas de la vida.

De nuevo, muchas gracias, si tengo alguna duda, volveré a escribir.