Diseño de un sistema solar fotovoltaico de 20 KWP Conectado a Red (2010)
La energía solar siempre ha sido uno de los recursos más abundantes y disponibles para ser aprovechado en cualquier actividad que requiera el empleo de energía, bien sea eléctrica o calórica. Por medio del proceso fotovoltaico que consiste en la transformación de la energía solar en energía eléctrica útil, se logran crear sistemas que pueden suministrar electricidad para hogares, comercio, procesos industriales, etc. Los sistemas solares fotovoltaicos son de gran utilidad cuando se requiere el uso de energía en lugares donde las redes eléctricas son insuficientes o no existen. Los sistemas solares fotovoltaicos se dividen en Autónomos y Conectados a Red. Los Autónomos, son aquellos que son capaces de almacenar la energía eléctrica para posteriormente ser utilizada, esto se logra mediante el uso de acumuladores, los cuales se encargan de suministrar la energía a la carga, aun cuando el generador fotovoltaico no recibe radiación solar, lo que quiere decir que estos acumuladores se cargan durante el día y entregan energía durante la noche. Los Conectados a Red, son sistemas que solo suministran energía a la carga durante el día, cuando el generador recibe radiación solar y como su nombre lo indica, por estar conectados a la red eléctrica, durante la noche, es la red quien suministra la energía a la carga. De acuerdo con lo requerido, para este proyecto se propone por primera vez una metodología que permita la implementación de un Sistema Solar Fotovoltaico Conectado a Red (SSFCR), el cual alimentará eléctricamente uno de los edificios de aulas de la Universidad Autónoma de Occidente Cali, Colombia. Partiendo de lo anterior y para llevar a cabo este proyecto, se toman varios criterios existentes en libros y experiencias de proyectos implementados en diferentes países, así como la investigación de precios en el mercado internacional de los diferentes componentes que forman parte de este diseño, para lograr que a un bajo costo se cumpla con los objetivos aquí plasmados. Por consiguiente, y teniendo en cuenta las investigaciones realizadas, se determina que para el diseño de los Sistema Solar Fotovoltaico Conectado a Red no existe una metodología estandarizada que permita el dimensionamiento. Es por tal motivo que a la hora de diseñar estos sistemas se hace uso de la reglamentación existente en cada país. Después de estudiar las diferentes metodologías aplicadas, por reconocidas universidades a nivel mundial, se pueden obtener los ocho pasos que se deben seguir para el dimensionado (como el planteado en este proyecto). Con base en los conocimientos adquiridos en el curso de energías renovables tomado en la Universidad Autónoma de Occidente, surge la idea de implementar un SSFCR para la institución. Se inicia con el estudio en el mundo sobre el estado del arte de los SSFCR y los avances tecnológicos de los diferentes elementos que lo componen. Partiendo de estas bases se procede con la investigación de los precios de los diferentes elementos, realizando un presupuesto y un modelo que permita su viabilidad. Para tal fin, se hace uso de la herramienta de simulación HOMER, para la evaluación económica y técnica del proyecto. Los datos requeridos por el software, fueron suministrados por la estación meteorológica instalada en la Universidad, la cual tomo datos durante un año y genero un informe de la cantidad de recurso solar disponible en el sitio de la instalación final del SSFCR. Los demás datos fueron encontrados mediante la investigación de componentes y precios, los cuales fueron proporcionados por fabricantes y proveedores. De igual forma se procede ahora con el dimensionado del sistema, Realizando paso a paso los cálculos necesarios para obtener un óptimo diseño que permita la implementación del proyecto. Con las investigaciones, el presupuesto y la simulación realizada, se logra el dimensionado final de un SSFCR para una de las aulas de la Universidad Autónoma de Occidente. De hecho, este proyecto esta direccionado al diseño y dimensionado de un (SSFCR) ubicado en una de las aulas de la Universidad Autónoma de Occidente, Cali Colombia, con el cual se desea suministrar 20 KWp a la carga, dejando de tomarlos de la red de distribución local. Los resultados obtenidos son la presentación y propuesta final de una metodología que permite el dimensionado de un sistema solar fotovoltaico conectado a red a 20 KWp, para una de las aulas de la Universidad Autónoma de Cali, Colombia. El diseño arrojó resultados muy satisfactorios, el análisis de las variables que lo componen tales como costo, confiabilidad, seguridad y funcionalidad, permite alcanzar los objetivos que se plantearon al inicio del proyecto, contando con un sistema de producción de energía eléctrica óptimo