Categoría: Energía Solar Fotovoltaica

Una tarifa eléctrica es el precio por kWh de energía consumida que tenemos que pagar ante CFE Suministrador de Servicios Básicos (SSB), muchas personas creen que CFE es quien dicta y manda el precio de cada tarifa, pero la realidad es otra, ellos sólo son un participante más del Mercado Eléctrico Mayorista al igual que nosotros como usuarios finales. La Comisión Reguladora de Energía (CRE) es quien asigna los precios, además de proveer certeza legal y regulatoria en el ámbito energético y muchas otras funciones más.

El esquema tarifario vigente propone un amplio panorama en donde cada usuario tiene la tarifa más adecuada en función del sitio y giro de su servicio, cuando se pretenden realizar proyectos de generación distribuida hay escenarios más favorables que otros, los cuales analizaremos a detalle. 

Tarifa DAC

La tarifa doméstica de alto consumo es un punto abrumante para los usuarios en baja tensión, debido a que somos uno de los países que paga la energía más cara del mundo en esta tarifa, se especula que esta es la mejor tarifa para instalar sistemas fotovoltaicos pero como en todo, hay pros y contras.

Lo bueno: 

• Al ser mayor a $5 el precio del kWh el primer año hay un rendimiento increíble para compensar la inversión del sistema.
• El cliente puede volver a la tarifa 01 y tener nuevamente el subsidio gubernamental.

Lo malo: 

• Cuando el cliente vuelve a ser tarifa 01 el retorno de inversión se vuelve mucho más lento, debido a que el precio del kWh es mucho más barato ahora. 
• Existe la posibilidad de regresar a tarifa DAC si vuelve a aumentar de forma drástica el consumo. 

Tarifa PDBT

La tarifa Pequeña Demanda en Baja Tensión es la favorita de muchos integradores, en ella existe un retorno de inversión muy favorable, además de que la inversión del proyecto no suele ser tan elevada si la comparamos con servicios en media tensión. Es muy común que a este nivel la tendencia encontrarnos con integradores que abaratan el precio por watt instalado, lo cual comienza a afectar la competencia. 

Lo bueno:

• Existen diversas modalidades de financiamiento
• Los beneficios generados suelen identificarse de forma más rápida 

Lo malo:

• Los proyectos comienzan a abaratarse para concretar ventas.

Tarifa GDMTO

En la Gran Demanda Media Tensión Ordinaria ya ingresamos a las ligas mayores de la generación distribuida, son proyectos con mayor presencia puesto que estamos en el ámbito industrial y ahora entran nuevos requerimientos para poder realizar la interconexión del sistema, como el dictamen de verificación de la UVIE y el certificado de cumplimiento de la UIIE, cabe mencionar que a este punto el precio por watt instalado es cada vez más bajo. 

Lo bueno: 

• Los proyectos tienen más porcentaje de utilidad.
• Dado que el proyecto eléctrico lo debe diseñar un profesionista hay mayor grado de confiabilidad en el proyecto.

Lo malo: 

• Es poco probable que se necesiten realizar obras de refuerzo para la interconexión del sistema.
• Se debe considerar dentro de los costos del proyecto la contratación de ambas unidades de inspección.

Tarifa GDMTH

Para cerrar el bloque de tarifas tenemos a la Gran Demanda en Media Tensión Horaria, situada por encima de la GDMTO por el nivel de demanda superior a los 100 kW, en esta tarifa conviene incluir planes de eficiencia energética junto a los proyectos de SFVI, se tiene la creencia de que no puedes abatir el 100% del consumo debido a los periodos horarios que maneja pero la realidad es que si es posible.

Lo bueno: 

• Estos proyectos impactan de forma significativa las estadísticas de GD en México
• La competencia ante estos proyectos es menor en comparación a proyectos comerciales. 

Lo malo:

• Es más probable que se necesiten realizar obras de refuerzo para la interconexión del sistema.
• El dimensionamiento y cálculo de la compensación de energía es el más complicado de todas las tarifas, puesto que realizar un análisis energético tiende a ser más riguroso y tardado.

El bombeo con aplicación fotovoltaica o bombeo solar como se le ha denominado comúnmente es la tecnología adecuada en cuánto a extracción de recurso hídrico para lugares donde puede o no existir el servicio de energía eléctrica. Además, el bombeo en sí, es muy importante para varios sectores productivos de la sociedad, por ejemplo, el sector agrícola, ganadería, tratadoras de agua, bombeo de agua para uso general, etc. en los cuales es de suma importancia el abastecimiento constante del líquido.

En la actualidad en el mercado, ya existen muchas soluciones de proveedores que te pueden ayudar a elegir tus equipos de bombeo, pero un buen dimensionamiento será fundamental y trascendente para la correcta selección de tus equipos tanto fotovoltaicos como hidráulicos. Para realizar este proceso contamos con tres grandes premisas que debemos de cuidar, ya que un buen cálculo nos llevará a obtener la mayor eficiencia en nuestro sistema.

Ubicación del proyecto: Es dónde geográficamente se va a instalar el proyecto. Gracias a este dato podemos saber el recurso solar disponible para el sistema de bombeo, el cual se puede obtener de distintas fuentes o aplicaciones, siempre y cuando sean confiables, como la NASA o la SOLAR APP del CCEEA.

Cálculo de carga dinámica total: Este es el cálculo de la energía que necesitamos para impulsar y transportar el líquido de un punto A, a un punto B.

Gasto Requerido: Cantidad de recurso hídrico a utilizar considerando el tiempo de funcionamiento del equipo de bombeo.

Cuando se habla de gasto en un sistema de bombeo es necesario saber la cantidad de recurso hídrico que necesitamos utilizar para cubrir el consumo de la aplicación que estemos trabajando, Por ejemplo las cantidades de agua necesarias serán diferentes para consumo humano, que va desde 100 litros día/per cápita, a un bombeo para abrevaderos de vacas que consumen alrededor de 133 litros/día por cabeza de ganado.

Por otro lado, en el gasto requerido tendremos un factor extra, el cuál se debe tomar en cuenta y que será: el tiempo de funcionamiento del bombeo. Esto tiene que ver debido a que si tenemos una mayor potencia en la bomba mayor será la cantidad de recurso hídrico que pueda transportar y a su vez menor el tiempo en el que realice esa tarea.

Entonces para saber el gasto requerido que necesitamos tendremos que:

Este punto va sumamente ligado a la ubicación del proyecto ya que, si es un bombeo no interconectado a la red, la ubicación nos dará el tiempo del recurso solar en el que nuestro sistema se encuentre funcionando y será el mismo tiempo que tendremos para abastecer o almacenar el recurso hídrico necesario.

El gasto requerido es un dato que muchas veces se deja pasar en el dimensionamiento por el dato de cuánta agua ocupa cierta aplicación y dejamos de lado el factor tiempo. Sin embargo, este dato es engañoso al momento de la selección de la bomba debido a que nos puede causar una mala selección del equipo de bombeo ya que podría provocar una falta de recurso hídrico o, por el contrario, un costo excesivo por la elección de una bomba de capacidad mayor a la necesaria, lo cuál nos hace colocar un sistema ineficiente y un esfuerzo mayor en los componentes que deriva a un tiempo de vida más corto al especificado por el fabricante.

Si te interesa saber más sobre éste y otros conceptos te invitamos a que te inscribas al curso bombeo solar que tenemos para ti.

En la mayoría de las ocasiones con un solo toque se pueden encender un foco, incluso a través de una aplicación también es posible. Cargar los dispositivos móviles parece una tarea tan sencilla con solo conectar a un enchufe cualquiera. Así como estos, existen miles de ejemplos que tienen una misma fuente, la electricidad.

 Por otro lado, para que sea tan fácil darle energía a un foco, es importante conocer cuáles son los parámetros que necesita para cumplir su función.

Entrando un poco en el mundo de la electricidad tendremos que definir algunas palabras utilizadas para comprender su comportamiento. Aquí definiremos algunas.

Electricidad

La electricidad es un conjunto de fenómenos físicos referentes a los efectos producidos por las cargas eléctricas, se incluyen tanto en reposo como en movimiento. La electricidad puede definirse como el movimiento de cargas eléctricas llamados electrones. Cuando los electrones se mueven de su posición normal en los átomos, se observan efectos eléctricos. 

Para que pueda darse el efecto del movimiento de los electrones, estos necesitan una fuerza de empuje. La fuerza de empuje, que tiene muchos nombres sinónimos, se le conoce como fuerza electromotriz o FEM, en otros casos más comunes a esta fuerza de empuje también se le conoce como voltaje. El movimiento de los electrones es definido por las fuerzas que tienen cada punto en donde está conectado un circuito. Quiere decir que, si un generador tiene más fuerza que un electrodoméstico, el segundo será quien reciba los electrones con el voltaje del primero. 

Si tomamos el ejemplo de una tubería con agua como en la imagen 4 (Voltaje, corriente y resistencia), la llave que alimenta a dicha tubería será la que implemente la fuerza con la que el agua fluye por la tubería.

Corriente eléctrica

La corriente eléctrica es el movimiento de electrones continuo y de flujo controlado. Es la misma electricidad en movimiento. Estos electrones normalmente están en movimiento en un circuito eléctrico. La intensidad que llega a tener esa corriente se mide en Amperios. La corriente eléctrica se muestra en dos formas: alterna y directa.

Corriente alterna. La corriente alterna tiende a cambiar de polaridad periódicamente, llegando a tener un valor positivo y uno negativo en una unidad de tiempo. Comportándose en una gráfica de manera senoidal pasando siempre por un punto cero. La corriente alterna normalmente se utiliza en los aparatos electrodomésticos que tenemos en nuestros hogares. 

Corriente directa. La corriente directa fluye constantemente con un valor positivo en una dirección. Siendo un recorrido que se mueve desde un polo negativo, hasta un polo positivo. Gráficamente se mantiene siendo una línea con un valor en una unidad de tiempo. La corriente directa también es conocida como corriente continua. Normalmente se obtiene de las baterías.

La corriente eléctrica es como si viéramos como las gotas de agua pasan por una tubería, como en la imagen 4 (voltaje, corriente y resistencia). Solo que, en ese caso, las gotas son los electrones y la tubería sería el conductor por donde se mueven esas cargas

Resistencia

Para el movimiento de los electrones en la electricidad, es necesario que haya un material conductor que permita el desplazamiento. En el caso que el material tenga una oposición a ese desplazamiento, es la denominada resistencia. 

Dentro de los conductores eléctricos, existen algunas diferencias. Hay materiales aisladores, donde la resistencia es muy alta. Significa que habrá mucho voltaje sin un movimiento de electrones. En un caso contrario, el conductor con menor resistencia dejará fluir muchos electrones, pero con un poco voltaje.

En la imagen 4 (Voltaje, corriente y resistencia), se puede tomar en un ejemplo a la resistencia del flujo de agua como esa transformación mecánica para mover la sierra.

Potencia

La potencia eléctrica se puede definir como la aplicación de voltaje para un movimiento de electrones. En otras palabras, es la rapidez con la que la energía eléctrica se puede transformar en otra forma de energía. Siendo un ejemplo muy práctico en los motores, ya que entre más potencia se implemente al motor, este puede trabajar con más fuerza. 

Es posible obtener la potencia eléctrica de un sistema multiplicando el voltaje por la corriente. Y su unidad de medida es el Watt (W). Se entiende que, si hay un voltaje de 10 V y una corriente de 10 A, el sistema tendrá una potencia de 100 W.

Con estas definiciones, nos adentramos en el mundo de la electricidad. Donde cada término es más utilizado de lo que pensamos. Con ello es posible entender cuáles son los requerimientos que exige nuestro componente para su funcionamiento, así como los parámetros necesarios para nuestros diseños.

Fuente: Manual técnico de instalaciones eléctricas en baja tensión, Servicios Condumex, S. A. de CV.

Siempre que se habla de la ejecución de un proyecto fotovoltaico, se nos viene a la mente el papel del instalador, el cual normalmente forma parte de una cuadrilla, que se encarga de la ejecución de acciones mecánicas, como por ejemplo el armado de la estructura, el montaje de los inversores, o la realización de las conexiones.

De estos hechos, es normal pensar que siempre debe de existir un encargado de la cuadrilla, o bien, una persona que sea la responsable de las acciones que se lleven a cabo antes, durante y después de la instalación, en términos de seguridad, buenas prácticas y profesionalismo. Estamos hablando del supervisor de instalaciones fotovoltaicas, quien a pesar de tener muchas funciones, en este artículo solo mencionaremos las más importantes.

Supervisar la seguridad del instalador

Las acciones para conservar la seguridad de la cuadrilla, así como la inspección de cada uno de los elementos que conforman el equipo de protección personal, es responsabilidad de las dos figuras, instalador y supervisor. Sin embargo, el supervisor debe estar constatando que el uso del equipo, como cascos, guantes dieléctricos, barboquejos y arneses, se realice de manera correcta y bajo las circunstancias adecuadas. Incluso, antes de iniciar la instalación, el supervisor debe revisar el estado correcto y funcional de todos los equipos, como por ejemplo la caducidad del casco y el estado de los guantes dieléctricos.

Planear el proceso de instalación a detalle

Como un buen inicio, el supervisor debe de planear y organizar a su cuadrilla de tal forma que no existan demasiados tiempos muertos, que existan tiempos de descanso apropiados y que, de manera general, el tiempo se aproveche de la mejor manera. Para ello el supervisor se debe de apoyar en un documento llamado “Plan de ejecución de obra”, donde se especifiquen las actividades generales y específicas a ejecutar en un día, colocando un estimado en el tiempo dedicado a hacerlo.

Reportar los hallazgos encontrados

Como es bien sabido, el supervisor debe trabajar de acuerdo a una carpeta de proyecto, la cual incluye planos, diagramas, fichas técnicas, manuales de instalación y checklist de materiales y herramientas.

Si por alguna razón aparece un componente dañado, o bien, se hace alguna modificación a los planos y especificaciones técnicas originales, el supervisor debe de estar al pendiente y reportarla al área correspondiente de la empresa, a través de un documento conocido como “Ficha de hallazgos”

Estas son las tres acciones más importantes que le corresponden al supervisor de sistemas fotovoltaicos, pero no son las únicas, pues debe estar siempre alerta en el caso de que suceda una situación no programada, o bien, que deba de solucionar algún detalle de comunicación entre los instaladores y el cliente.

Con CCEEA puedes acceder a ambas certificaciones; instalador y supervisor. Puedes visualizar las próximas fechas en el enlace.

El futuro próximo de las energías renovables en el marco de la Generación Distribuida apunta a la implementación de sistemas interconectados con almacenamiento. 

Gracias a los nuevos y constantes avances en el sector, ahora es posible encontrar equipos con este tipo de tecnologías que brindan confiabilidad a la hora de actuar ante un corte de energía repentino.

Funcionamiento general:

Este tipo de inversores híbridos permiten muchos modos de funcionamiento, administrando la energía generada por múltiples fuentes dependiendo de la prioridad seleccionada por el instalador.

Por ejemplo, en una configuración básica, el inversor priorizará la carga completa de las baterías a través del sistema fotovoltaico. En caso de haber excedentes, esa energía se utilizará para alimentar las cargas críticas del lugar, o bien, se exportará a la red en caso de contar con ella. 

Una vez que las baterías estén cargadas, la energía que producen los módulos fotovoltaicos se distribuirá en las cargas de la casa, o bien, se entregará a la red. Ya en la noche, dependiendo de la configuración hecha en el equipo, las cargas del inmueble se alimentarán desde las baterías o desde la red.

Finalmente, en el caso de tener un fallo en la red eléctrica, el respaldo de emergencia entrará en acción, y permitirá seguir alimentando las cargas respaldadas a través del banco de baterías, o bien, a través de un generador externo destinado para tal uso.

Uno de los lanzamientos más recientes es el caso de los inversores híbridos de la marca Sol-Ark, que pueden combinar la utilización de almacenamiento de energía en baterías, generadores a diésel o gas, la red eléctrica y la energía solar fotovoltaica en un mismo equipo. Las ventajas de este tipo de equipos, es su capacidad de ser todo en uno, pues facilita la instalación y el diseño de ingeniería, manteniendo la seguridad.

Aquí te mostramos algunas características que debes tomar en cuenta al momento de elegir inversores híbridos y algunas ventajas que encontrarás en Solark respecto a otros inversores:

Potencia pico de arranque

Los inversores Sol-Ark cuentan con una capacidad pico de aproximadamente 1.5 veces la potencia indicada en su placa de datos. Este dato es muy importante en cuanto a diseño, ya que permite saber con exactitud si el inversor será capaz de arrancar un equipo con motor o no.

Tiempo mínimo de entrada del respaldo de emergencia

Poseen un tiempo de transferencia muy rápido, pues en tan solo 4 milisegundos hace el cambio de fuente de alimentación (de red a baterías) e impide que equipos sensibles como computadoras, centros de almacenamiento de datos o equipos médicos detengan su operación por una falla en la red eléctrica, y por lo tanto no tengan pérdida de datos.

Flexibilidad en la selección de baterías

Estos inversores permiten adaptar cualquier tecnología de almacenamiento al sistema. No importa si es plomo ácido o litio, el inversor Sol-Ark permite configurar las características de cada batería en particular en su pantalla de configuración.

Respecto a las baterías de Litio, Sol Ark posee más de 25 protocolos de comunicación ya precargados, que le permiten hacer una configuración de parámetros de batería más fácil y rápida con las marcas más reconocidas.

Cuenta con todas las protecciones exigidas por el NEC 2017

Una de las características de los equipos Sol-Ark, en comparación de otros inversores híbridos y multimodo, son sus certificaciones y protecciones eléctricas. 

Sol-Ark cumple con las protecciones exigidas por el NEC 2017, y por lo tanto también cumple con las protecciones requeridas por la NOM 001 SEDE de México.

Dentro de estas, las más relevantes son la UL1699B referente a protección contra falla por arco y la protección GFDI, para los circuitos de corriente directa del AFV. Dicha combinación de protecciones eléctricas no se encuentra en ningún otro inversor multimodo. 

La combinación de protecciones antes mencionada, le otorga una ventaja considerable en aspectos de seguridad y cumplimiento con las Normas Oficiales Mexicanas respecto a otros competidores.

Asistencia técnica

A pesar de su fácil instalación y configuración, la marca ofrece una asistencia técnica de alta calidad 24/7, completamente en español y orientada a resolver cada problemática en particular.

Al existir demasiadas fuentes y consumos de energía en distintos momentos del día, se necesita de una herramienta que ayude a conocer los flujos de energía dentro de la instalación. Otra ventaja de estos inversores es que permiten conocer cuánta energía se está generando en cualquier instante del día y qué equipo la está consumiendo, todo esto gracias al sistema de monitoreo remoto ya integrado en el sistema.

Solark se ha convertido en una marca líder en soluciones de energía solar para el mercado latinoamericano, por lo cual con ellos podrás ser más eficiente en tus proyectos y gestionar muchas fuentes de energía existentes en una instalación eléctrica. Todo desde un mismo equipo.

Las maniobras de instalación e incluso supervisión de SFVI están reguladas bajo los más altos estándares de calidad, esto para salvaguardar la integridad del personal involucrado y asegurar el correcto funcionamiento de los equipos. El artículo 690-4 de la NOM-001-SEDE-VIGENTE hace un énfasis en que los equipos deben estar aprobados e identificados para su uso, es decir, tenemos que atender las instrucciones del fabricante al momento de realizar la instalación.

Funcionamiento de un interruptor termomagnético. 

Los ITM están equipados con dos mecanismos de disparo: 

-Temperatura: Esta sección consiste en un bimetal con una bobina de calentamiento, las corrientes que superan la corriente nominal del dispositivo de protección generan calor en el hilo calefactor, entonces el bimetal se dobla hasta que hace que el mecanismo de conmutación se apague.

-Magnético: El mecanismo consta de un solenoide y una armadura articulada. Las corrientes que superan la corriente nominal del dispositivo de protección generan un campo magnético en la bobina. La corriente es amplificada por el campo magnético generado y, por lo tanto, atrae al ancla. Una vez que alcanza el valor límite predefinido, el ancla activa el mecanismo de disparo y apaga el dispositivo de protección.

Pero ¿Qué pasaría si instalo una protección que opera en CA en un circuito de CD? Para resolver este cuestionamiento analizaremos de forma general el comportamiento de las protecciones y los aspectos elementales bajo los cuales opera.

Existen ciertas limitantes que impiden que se haga esa conexión, de inicio, un interruptor de CA no se pude instalar en un circuito de CD, y viceversa, según las instrucciones del fabricante; a excepción de que el equipo esté aprobado para ese modo de operación. Además, es importante hacer la mención de que el comportamiento de la corriente alterna y la corriente directa son totalmente diferentes.

En términos generales, las características operativas son diferentes, a continuación presentamos los aspectos más elementales del equipo.

Curvas de disparo:

Elemento que muestra el tiempo de disparo en función de la corriente registrada, las cuales se componen de las siguientes partes:

-Disparo de protección contra sobrecarga (disparo térmico): cuanta más alta sea la corriente, más corto será el tiempo de disparo.

-Disparo de protección contra cortocircuitos (disparo magnético): si la corriente supera el umbral de su dispositivo de protección, el tiempo de corte será inferior a 10 milisegundos.

La ilustración representa el comportamiento y posible variación de las curvas de operación de CD y CA, siendo el círculo amarillo el campo de operación debido a sobrecarga y el círculo guinda el campo de operación ante un cortocircuito, destacando la zona marcada en rojo; la cual representa cierta variación en la operación del equipo ante un cortocircuito.

Efecto de temperatura: 

Basándonos en el siguiente cuestionamiento ¿el flujo de corriente de 100 A en corriente alterna a través de un conductor genera la misma temperatura que si fuera en corriente directa? La respuesta es no, el efecto térmico en CD es mayor al ocasionado en CA debido al mismo comportamiento de la corriente. 

La sección de la protección térmica tendería a variar con referencia a su característica de disparo, puesto que las tiras bimetálicas de las unidades de disparo son influidas por el calentamiento que provoca el flujo de corriente. Aunque, de hecho, las tiras bimetálicas son sensibles al valor eficaz.

Efecto magnético: 

El disparo instantáneo se produce a un valor diferente en comparación con el caso análogo en corriente alterna. En CD se genera un campo magnético diferente al de CA, por lo tanto, el DPSC operaría de forma diferente, representando un riesgo importante. 

Características eléctricas:

Es importante considerar la tensión a la cual son diseñados los equipos, dado que no será la misma en CA que en CD, además la corriente nominal no será la misma en ambos casos (salvo que el equipo opere bajo corriente eficaz) y la capacidad interruptiva también se verá afectada y el equipo no operará de forma correcta en algún momento, y la principal función de un DPSC es proteger al conductor. 

Bajo todo lo descrito anteriormente, es muy claro determinar que no es posible hacer ese tipo de conexión, en primera instancia el comportamiento de la corriente directa y la corriente alterna es muy diferente, por eso cada equipo es diseñado para operar bajo ciertas características específicas, ante esto, resaltamos la importancia de seguir las instrucciones del fabricante tan como lo marca la normativa. Las buenas prácticas son la esencia de un profesional.

Somos CCEEA, profesionalizando al sector.