Normas Eléctricas que corresponden a los Sistemas Fotovoltaicos

Es común hoy en día leer y escuchar en muchas guías de diseño para principiantes que es necesario cumplir con la normativa para el diseño de un sistema fotovoltaico, esta frase, aunque apropiada puede llegar a ser muy ambigua sin que se tenga el conocimiento de la normativa vigente para los equipos y sistemas en general, por tanto, es importante presentar algunas de las normas eléctricas que corresponden al uso de los sistemas fotovoltaicos.

Existen de manera internacional (y nacional) normas, estándares y certificaciones que tienen como objetivo homologar estándares para los productos o servicios (incluidas las tecnologías para los sistemas fotovoltaicos) que se intercambian entre diversas regiones, todo con el fin de garantizar el correcto funcionamiento de los equipos.


Una de las organizaciones líderes en la creación de estándares en el mundo es el “Institute of Electrical and Electronics Engineers” que es una asociación mundial de ingenieros dedicada a la normalización y el desarrollo en áreas técnicas. Los estándares IEEE afectan a una amplia gama de industrias, incluyendo: potencia y energía.

Efecto de las sombras en un sistema fotovoltaico

Empezando a hablar en concreto de un componente de un sistema de generación fotovoltaico interconectado a la red, empecemos a hablar del inversor DC/AC, equipo que puede alcanzar alguna certificación con base en un estándar internacional.

El estándar más importante para las pruebas de interconexión de sistemas de generación distribuida a la red eléctrica, es el IEEE 1547, estándar adoptado por IEC (International Electrotechnical Commission), y UL (Underwriters Laboratories) para realizar pruebas en los equipos.

Efecto de las sombras en un sistema fotovoltaico

Este estándar proporciona los requisitos relevantes al desempeño, operación, pruebas, consideraciones de seguridad, y mantenimiento de la interconexión. Así como, los requisitos generales para las respuestas a condiciones anormales; calidad de potencia y el aislamiento de los sistemas de generación distribuida.

Si un inversor obtiene un resultado positivo en las pruebas alcanza una certificación IEC 61727 o una UL1741 (esta última aprobada en el mercado americano). Sabiendo esto es posible decir que sí los inversores tienen una certificación es porque aprueban lo establecido en un estándar, lo importante será entonces tomar en cuenta que estándar aplica para la región donde se instalará el sistema, siendo nuestro caso particular México.

En México, la estandarización surgió por la influencia de la economía estadounidense, lo que obligó al gobierno a emitir leyes y reglamentos cerca de los años 40.

Lo más importante al respecto de esto es que se utilizó en un principio para obligar a los equipos eléctricos a usar ciertas características en 50 Hz en la mayoría del país, mientras en el norte, por ser la energía generada en los Estados Unidos, se empleaban sistemas de corriente alterna a 60 Hz.

Al terminar la segunda guerra mundial guerra, el comercio de repuestos europeos para los generadores de 50 Hz, debieron comprarse a los Estados Unidos, lo que obligó a cambiar o modificar los equipos que trabajaban a 50 Hz por equipos que pudieran hacerlo a 60 Hz.

Es muy importante saber cómo la influencia de Estados unidos afecto el sistema eléctrico y la normativa con respecto a los equipos eléctricos, pues es en esta situación donde se puede decir que la normativa americana es la que más influye a los sistemas fotovoltaicos en México.

El mayor ejemplo de esto es que la NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-001-SEDE-2012 “INSTALACIONES ELÉCTRICAS (UTILIZACIÓN)”, en el Título 5 “Especificaciones” de esta NOM se tradujeron las partes aplicables del National Electrical Code, estándar nacional americano y para el caso de los sistemas fotovoltaicos en México, ambos se rigen bajo el artículo 690 tanto de la NOM- 001 y del NEC.

Efecto de las sombras en un sistema fotovoltaico

Si retomamos el tema de los inversores bajo la influencia de la normatividad entonces podemos decir que, para México los inversores apropiados serían los que tengan certificación UL1741 pues se acoplan mejor a la red eléctrica de 60Hz, pero para el caso de Chile en donde la red eléctrica cuenta con las mismas características que el sistema europeo de 230VAC L-N a 50Hz un inversor IEC sería el más apropiado.

Otro tipo de normas que surgen en México tras la aprobación de alguna ley, tal es el caso de la Ley para el Aprovechamiento de Energías Renovables y el Financiamiento de la Transición Energética, son generadas por otra entidad como la ANCE (Asociación de Normalización y Certificación A.C.) desarrolla y aporta las normas mexicanas para evaluar la eficiencia de los dispositivos y componentes de sistemas fotovoltaicos.

El 20 de mayo de 2011 se publicó en el Diario Oficial de la Federación la declaratoria de vigencia de la serie de normas mexicanas NMX-J-643-ANCE, para la evaluación de algunas características eléctricas en los módulos y dispositivos fotovoltaicos, ejemplo de estas mismas que se mencionan a continuación.

NMX-J-643/1-ANCE-2011, Dispositivos fotovoltaicos – Parte 1:

Medición de la característica corriente-tensión de los dispositivos fotovoltaicos.

Esta norma tiene como objetivo y campo de aplicación establecer los procedimientos para la medición de las características corriente-tensión de dispositivos fotovoltaicos, con luz solar natural o con un simulador solar. Estos procedimientos son aplicables a una celda solar fotovoltaica individual o un conjunto ensamblado de celdas solares fotovoltaicas que forman un módulo fotovoltaico.

NMX-J-643/3-ANCE-2011, Dispositivos fotovoltaicos – Parte 3:

Principios de medición para dispositivos solares fotovoltaicos terrestres (FV) con datos de referencia para radiación espectral.

Esta norma tiene como objetivo especificar las características de la distribución de irradiación solar espectral, también, describe principios de medición básicos para determinar la salida eléctrica de dispositivos PV.

Esta Norma Mexicana aplica a los siguientes dispositivos fotovoltaicos para aplicaciones terrestres:

a) Celdas solares con o sin una cubierta protectora;
b) Sub-ensambles de celdas solares;
c) Módulos; y
d) Sistemas

Otras Normas Oficiales Mexicanas (NOM) y Normas Mexicanas (NMX)

que influyen al menos con un componente de la rama eléctrica para los sistemas fotovoltaicos son las siguientes.

– NOM-001-SEDE-2012, Instalaciones Eléctricas (utilización) art 690
– NOM-063-SCFI-2001, Productos eléctricos-Conductores-Requisitos de seguridad.
– NOM-024-SCFI-2013, Información comercial para empaques, instructivos y garantías de los productos electrónicos, eléctricos y electrodomésticos.
– NOM-003-SCFI-2014, Productos eléctricos; Especificaciones de Seguridad.

William Kamkwamba, el chico del viento

Cuando tenía 14 años William Kamkwamb fabricó un molino con chatarra, voluntad y creatividad para cambiar su destino, el de su familia y el de su comunidad.

Por su aportación, fue conocido como el “chico del viento”. La idea de ejecutar este invento nació en 2001 debido a una hambruna feroz que azotó a su comunidad en Malawi.

La gente tenía hambre y moría. Él y su familia comían una vez por día tres porciones de maíz.

Efecto de las sombras en un sistema fotovoltaico

Abandonó la escuela secundaria por falta de dinero, pero iba a la biblioteca a leer libros de ciencia. No sabía inglés, pero aprendía de las fotos mientras relacionaba las palabras con las imágenes. Fue en uno de esos libros que encontró lo que necesitaba para cambiar su historia. El título decía “Energy” y la imagen mostraba cuatro molinos.

¿Cómo lo hizo?

Leyó que un molino de viento podía bombear agua y generar electricidad. Asoció bombear agua con el riego y al riego con la posibilidad de comer. Y así, con el ventilador de un tractor, tubos de PVC, el cuadro de una bicicleta, un amortiguador, un dínamo, árboles y un inglés modesto bastaron para que su obra le suministrara electricidad a su comunidad.

Efecto de las sombras en un sistema fotovoltaico

Recolectó de un almacén de chatarra instrumentos que le sirvieran para construir un molino de viento.

El primero fue de cinco metros. Asociado a una batería de automóvil para el almacenamiento, pudo encender cuatro bombillas y cargar los teléfonos móviles de los vecinos.

El segundo molino fue levantado a doce metros para domar mejor el viento sobre los árboles.

Un tercer molino de viento bombeaba agua gris para el riego.

Efecto de las sombras en un sistema fotovoltaico

¿Cuáles son las Normas para instalaciones fotovoltaicas en México?

NOM-001-SEDE-VIGENTE. Instalaciones eléctricas.

¿Cuáles son las Normas para instalaciones fotovoltaicas en México?
Como bien mencionamos, la NOM-001 instalaciones eléctricas, dictamina los estándares que debemos cumplir en una instalación eléctrica, así como cuestiones específicas en sistemas fotovoltaicos en el artículo 690 “sistemas solares fotovoltaicos” y de interconexión a la red eléctrica que nos marca el artículo 705 “fuentes de generación de energía eléctrica interconectadas”.

CFE G0100-04 Interconexión a la Red Eléctrica de Baja Tensión de Sistemas Fotovoltaicos con Capacidad hasta 30kW.

¿Cuáles son las Normas para instalaciones fotovoltaicas en México?

Es una norma directamente de CFE la cual tiene como objetivo:
1. Definir los Requerimientos para el diseño e instalación de sistemas fotovoltaicos interconectados con la red eléctrica (SFVI).
2. Garantizar la seguridad del personal.
3. Garantizar la calidad de la energía en la red.
4. Garantizar la integridad física y operacional de la red eléctrica y de los SFVI.

La Secretaría del Trabajo y Previsión Social (STPS)

¿Cuáles son las Normas para instalaciones fotovoltaicas en México?

La (STPS) Es el despacho del poder ejecutivo federal encargado de la administración y regulación de las relaciones laborales (obrero-patrón), las más importantes son:

NOM-009-STPS-Vigente. Condiciones de seguridad para realizar trabajos en alturas.
Ya que en por lo regular las instalaciones se llevan a cabo en azoteas o lugares altos, debemos consideras la NOM-009 STPS, en la cual se encuentra el equipo de seguridad necesario para realizar las actividades, así como lineamientos que se deben cumplir para que los trabajadores puedan realizar la instalación sin poner en riesgo su integridad física.

NOM-029-STPS-Vigente. Mantenimiento de las instalaciones eléctricas en los centros de trabajo-Condiciones de seguridad.



Esta norma tiene como objetivo “Establecer las condiciones de seguridad para la realización de actividades de mantenimiento de las instalaciones eléctricas en los centros de trabajo, a fin de evitar accidentes al personal responsable de llevarlas a cabo y a personas ajenas a dichas actividades que pudieran estar expuestas”, y aplica en todos los centros de trabajo de se realicen trabajos de mantenimiento a instalaciones eléctricas, ya sean permanentes o provisionales.

NOM-017-STPS-Vigente. Equipo de protección personal-selección, uso y manejo en los centros de trabajo.
Objetivo “Establecer los requisitos mínimos para que el patrón seleccione, adquiera y proporcione a sus trabajadores, el equipo de protección personal correspondiente para protegerlos de los agentes del medio ambiente de trabajo que puedan dañar su integridad física y su salud”, de igual forma, esta norma nos dictamina el equipo de protección que el trabajador debe de portar al momento de realizar la instalación, como es el casco, guantes, botas, etc. Y especialmente el equipo debe de ser dieléctrico.

CENACE

¿Cuáles son las Normas para instalaciones fotovoltaicas en México?

Otro documento importante es el Manual de Interconexión de Centrales de Generación con Capacidad menor a 0.5 MW de la SENER (DOF-15-XII-2016), el cual tiene como objetivo “Establecer los lineamientos generales en materia administrativa y de infraestructura que deberán cumplir los Distribuidores, Generadores Exentos y Generadores que representen Centrales Eléctricas con capacidad menor a 0.5 MW para realizar la interconexión de sus Centrales Eléctricas a las Redes Generales de Distribución de manera ágil y oportuna, garantizando las condiciones de eficiencia, Calidad, Confiabilidad, Continuidad, seguridad y sustentabilidad del Sistema Eléctrico Nacional”, este manual es de orden público he interés general.

CRE

¿Cuáles son las Normas para instalaciones fotovoltaicas en México?

La Comisión Reguladora de Energía expide, las disposiciones administrativas de carácter general, los modelos de contrato, la metodología de cálculo de contraprestación y las especificaciones técnicas generales, aplicables a las centrales eléctricas de generación distribuida y generación limpia distribuida.

Estas Disposiciones administrativas de carácter general (las Disposiciones) tienen como objetivo:
1. Establecer los lineamientos generales en materia de Generación Distribuida.
2. Definir el modelo de Contrato que celebran el Distribuidor y el Solicitante para la interconexión de Centrales Eléctricas con capacidad menor a 0.5 Mega watts (MW) a las Redes Generales de Distribución.
3. Establecer las especificaciones técnicas generales requeridas en materia de Generación Distribuida.
4. Autorizar el modelo de Contrato que celebran el Suministrador de Servicios Básicos y el Generador Exento para determinar la contraprestación aplicable por la energía eléctrica entregada a las Redes Generales de Distribución.
5. Desarrollar la metodología para determinar la contraprestación aplicable por la energía eléctrica entregada.

Efecto de las sombras en un sistema fotovoltaico

Los sistemas fotovoltaicos tienen como unos de sus mayores enemigos las sombras que podemos encontrarnos a la hora de instalar módulos solares, por lo tanto es necesario evitar sombras lo máximo posible. Dicho lo anterior surge la duda

¿Cómo afecta la sombra a un sistema fotovoltaico?

Lo primero es entender que los sistemas fotovoltaicos son sistemas de generación de energía eléctrica que están conformados de manera general por una estructura mecánica, un inversor, cables, reguladores, protecciones, medio de acumulación de energía y principalmente un arreglo de módulos fotovoltaicos.

El arreglo de módulos como su nombre lo indica está formado por varios módulos y los módulos a su vez están constituidos por un número determinado de celdas que tienen como base el efecto fotovoltaico para la generación de energía eléctrica, estos últimos la celda, el módulo y el arreglo fotovoltaico (es importante diferenciar los diferentes conceptos) se ven afectados de diferentes maneras como se explica a continuación.

Efecto de las sombras en un sistema fotovoltaico

Efectos de sombreado en la celda fotovoltaica:
La celda es el dispositivo fotovoltaico básico que genera electricidad cuando se expone a la luz. Las celdas más comunes en el mercado están elaboradas de silicio (monocristalino o policristalino), estas celdas tienen una propiedad intrínseca que relaciona el tamaño de la celda con sus valores nominales de voltaje y corriente. En el mercado celda solar típica con dimensiones de 156 x 156 mm genera aproximadamente un voltaje 0.5v y 8A de corriente a una irradiancia máxima y mientras que otra celda de 156 x 78 mm generará 0.5v y 4 A, esta propiedad puede apreciarse mejor en la siguiente tabla:

Efecto de las sombras en un sistema fotovoltaico

Esta propiedad de una celda fotovoltaica de silicio es importante para entender el efecto del sombreado sobre la celda. Los tipos de sombreados más comunes son el sombreado parcial (donde un objeto bloquea sólo una porción de la luz solar disponible o disminuye la cantidad irradiancia que recibe la celda) y el sombreado total (bloquea totalmente la luz que puede recibir una celda solar), estos sombreados afectan de manera de diferente manera a una celda ya que la corriente eléctrica generada es directamente proporcional al área expuesta a la luz solar, como se puede apreciar en los siguientes ejemplos.

Efecto de las sombras en un sistema fotovoltaico

Efectos del sombreado en un módulo fotovoltaico: El efecto de la sombra en un módulo fotovoltaico depende meramente de dos factores, uno de ellos son las características propias de la celda y el segundo factor es la forma en que están ensamblados los módulos.

El arreglo eléctrico que se hace entre las celdas que forman el módulo fotovoltaico es un arreglo en serie, eso quiere que la corriente hace un recorrido continuo a través de todas las celdas, como si fuera agua en una manguera. Dicho ensamble se representa a continuación.

Efecto de las sombras en un sistema fotovoltaico

Una celda 100% sombreada no generará electricidad y tampoco permitirá que la corriente del resto de las celdas fluya a través de ella, se comportará entonces como un circuito abierto y todo el módulo dejará de funcionar. Para corregir esto es necesario utilizar diodos llamados “bypass” en el módulo fotovoltaico, estos diodos permiten el paso de la corriente a través de ellos cuando alguna celda o conjunto de celdas estén sombreadas, este paso de corriente se representa a continuación.

Efecto de las sombras en un sistema fotovoltaico

En un ensamble convencional de 60 celdas como el anterior se cuenta con 3 diodos “bypass”, un diodo por cada 2 columnas (20 celdas), eso quiere decir que por cada que diodo llegue a activarse se perderá un tercio de la potencia de generación del módulo. La activación de los diodos “bypass” puede suceder de diferentes maneras, algunas de ellas se representan a continuación.

Efecto de las sombras en un sistema fotovoltaico

Efecto de las sombras en un arreglo de módulos

Para entender cómo se comportan los arreglos sombreados, debemos de estudiar los 2 tipos de arreglos de módulos fotovoltaicos: los arreglos en serie y arreglos en paralelo.
Sombreados en arreglos solares serie: Si conectamos en serie módulos fotovoltaicos equivale a conectar todas sus celdas en serie, así entonces los mismos principios de celdas sombreadas de un módulo aplican para este tipo de arreglo. En este caso si existen sombras los diodos de bypass se activarán permitiendo el paso de toda la corriente posible.

Sombreados en arreglos solares paralelo: las sombras afectan de diferentes maneras a este tipo de arreglos, sin embargo, hay dos casos de interés para estudiar y que ayudarán a entender el comportamiento de estos sistemas bajo condiciones de sombra.

Sombras regulares y un solo punto de máxima potencia: Si existe una sombra regular que afecte de igual manera a todas las cadenas de módulos, entonces todo el arreglo tendrá una potencia más baja pero no habrá mayor afectación al punto de máxima potencia del arreglo. El sistema operará sin pérdidas adicionales a las del sombreado.

Efecto de las sombras en un sistema fotovoltaico

Sombras irregulares y más de un punto de máxima potencia:
si existen sombras que afecten de manera irregular un arreglo de módulos fotovoltaicos conectados en paralelo se afectará tanto la potencia generada como la integridad del sistema.

En principio con la potencia, cuando existen sombras en sólo una cadena del arreglo fotovoltaico, la corriente máxima de dicha cadena será diferente a la del resto de cadenas no sombreadas. Esto modifica el Punto de máxima potencia de esa cadena y por ende existirán al menos 2 puntos de máxima potencia para el arreglo en conjunto.

El dispositivo que esté conectado al arreglo (un inversor o un controlador de carga) verá 2 puntos de máxima potencia y se verá obligado a escoger uno de los 2. Sí el dispositivo conectado al arreglo solar escoge un punto de máxima potencia incorrecto, habrá pérdidas de potencia adicionales a las ocasionadas directamente por el sombreado.

Efecto de las sombras en un sistema fotovoltaico

Lo siguiente que puede ser afectado es la integridad del módulo, En un arreglo en paralelo si un módulo dentro de una cadena es afectado por una sombra, esta será vista por el resto del sistema como una carga a alimentar, entonces la corriente del resto del sistema será enviada al módulo formado así un punto caliente “hotspot”.

En un arreglo de dos cadenas en paralelo este efecto todavía no es algo fatal para el sistema, pues la celda de silicio puede llegar a soportar hasta 15A o sea menos del doble de la corriente que genera normalmente (esto dependiendo del fabricante), pero en sistemas con más de 3 cadenas en paralelo la corriente generada por el arreglo es capaz de superar el límite de corriente que soporta el módulo, Cuando un módulo recibe más corriente de la que puede soportar, en primera recibirá daños donde la celdas perderán tiempo de vida y posteriormente dejarán de funcionar, pero también esta sobrecorriente en un módulo puede generar en el peor de los casos un incendio en el módulo que en el peor de los casos terminará en la pérdida del sistema e infraestructura tras un incendio del sistema fotovoltaico. Para evitar esta situación es que es necesario el uso de fusibles para proteger de sobrecorrientes cada una de las cadenas de módulos que conforman el arreglo.

¿Cómo obtener la hora solar pico en México?

El dimensionamiento de un sistema fotovoltaico implica conocer la cantidad de energía que proporcionará el sol en el área donde se realice la instalación.




Teóricamente y bajo ciertas condiciones, a la superficie de la Tierra llegan 1000 W/m2 de irradiancia solar. Sin embargo, la irradiancia a lo largo del día tiende a variar, dependiendo de las condiciones climáticas, la hora del día, la cantidad de nubes presentes, etc. y por lo tanto no siempre es de 1000 W/m2.

A fin de facilitar el dimensionamiento de un sistema fotovoltaico, se estableció una medida estándar conocida como Hora Solar Pico (HSP), la cual indica el numero de horas que el sol tendría que entregar 1000 W/m2 para igualar el comportamiento real (donde la irradiancia varía a cada momento).

La Hora Solar Pico es esencial para el diseño de un sistema fotovoltaico, y depende de la zona del país en la que se vaya a realizar la instalación. Afortunadamente, existen métodos que ofrecen buenas aproximaciones de este valor.

REexplorer (NREL)

El Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL por sus siglas en inglés) posee REexplorer, plataforma con mapa interactivo que permite al usuario ubicar geográficamente el lugar donde realizará su instalación fotovoltaica, a fin de obtener la HSP.

¿Cómo obtener la hora solar pico en México?

Podemos ubicar el lugar de instalación rápidamente haciendo click en el icono “Zoom to a location”, ubicado en la esquina superior derecha, e ingresando después el nombre del lugar en cuestión.




¿Cómo obtener la hora solar pico en México?

¿Cómo obtener la hora solar pico en México?

Una vez ubicado el lugar, hay que hacer click en la zona. Se nos mostrarán dos valores de HSP; DNI o radiación normal directa y GHI, o radiación global horizontal.

La Radiación Normal Directa considera la irradiancia directa promedio en un día despejado, y la Radiación Global Horizontal considera la radiación total promedio que llega a una superficie dada, es decir, la suma de la radiación directa, difusa y reflejada.

¿Cómo obtener la hora solar pico en México?

Es importante mencionar que no se recomienda usar el valor DNI para el modelado de sistemas fotovoltaicos, ya que no siempre se tiene un cielo despejado durante todo el año. Además, esta plataforma arroja resultados promedio únicamente, por lo que no es posible obtener el caso más desfavorable, útil para el dimensionamiento de sistemas autónomos y de bombeo.

POWER (NASA)

Los Prediction Of Worldwide Energy Resources (POWER) de la NASA ofrecen una plataforma donde podemos consultar las HSP promedio por mes en una ubicación determinada, para distintos niveles de inclinación de los módulos fotovoltaicos.

Dicha información es de vital importancia, pues nos permite conocer el recurso solar que puede aprovechar un generador fotovoltaico en distintos niveles de inclinación.

¿Cómo obtener la hora solar pico en México?

Una vez que ingresemos a la plataforma, se mostrará un mapa, donde ubicaremos un cuadro blanco de variables, a la izquierda de la pantalla. En dicho cuadro, haremos las siguientes selecciones.

¿Cómo obtener la hora solar pico en México?

¿Cómo obtener la hora solar pico en México?

Si no se cuenta con la latitud y longitud, el lugar de la instalación se podrá seleccionar por medio del mapa, habilitando la opción “Add a point to Map” en la variable 3 “Enter Lat / Lon”.

En la sección 6, “Select Parameters” se debe habilitar la opción “Solar Irradiance for Equator Facing Tilted Surfaces”, dentro de la carpeta “Tilted Solar Panels”. Esta última opción se refiere a que la irradiancia obtenida será considerando receptores fotovoltaicos que estén en la dirección del ecuador.

¿Cómo obtener la hora solar pico en México?

Posteriormente se generan los resultados haciendo click en el icono “Submit”. Los resultados se muestran en una tabla, y proporcionan las HSP promedio por mes para cinco ángulos de inclinación; 0°, 90°, el ángulo de la latitud del lugar, el ángulo de la latitud del lugar más 15° y el ángulo de la latitud del lugar menos 15°.




La información proporcionada por esta plataforma permite establecer una inclinación óptima para los módulos fotovoltaicos en función del periodo de tiempo y el uso que se la va a dar. Sin embargo, para sistemas interconectados, podemos seleccionar la HSP promedio anual, Para sistemas autónomos debemos usar la HSP más baja del año, pues así se logra evitar una caída del sistema.

¿Cómo obtener la hora solar pico en México?

Solar App de CCEEA

La Solar App del CCEEA, ofrece una forma de determinar las HSP de cualquier parte del país. La información que arroja está basada en la plataforma POWER de la NASA, pero a diferencia de esta, Solar App es más fácil y rápida de usar. Una vez dentro de la plataforma, procedemos a seleccionar la ubicación más cercana al lugar donde se va a instalar el sistema.

¿Cómo obtener la hora solar pico en México?

Posteriormente se mostrarán distintas variables. Para determinar las HSP observamos los indicadores “Insolación promedio a…” e “insolación promedio a ángulo óptimo”.

La primera nos muestra la insolación promedio aplicada a un módulo cuyo ángulo de inclinación es igual al ángulo de la latitud, mientras que la segunda indica la insolación que llega a un módulo cuando este se instala en su ángulo óptimo. De la misma manera, el ángulo óptimo se muestra a la izquierda de las variables.

¿Cómo obtener la hora solar pico en México?

Adicional a las variables que aparecen de manera inmediata, el usuario puede acceder a información referente a radiación promedio mensual y temperatura máxima y mínima en las ubicaciones correspondientes.

¿Cómo obtener la hora solar pico en México?

¿Cómo obtener la hora solar pico en México?

CONCLUSIÓN




Como se pudo observar, las HSP para determinar la insolación total que llega a los módulos fotovoltaicos dependen del método que se usó para determinarlas, y por eso los resultados varían de una plataforma a otra. Es importante recalcar que el diseñador de la instalación puede utilizar cualquiera de las tres plataformas, teniendo en cuenta las siguientes consideraciones.

REexplorer ofrece únicamente valores promedio, por lo que no se recomienda usar para el dimensionado de sistemas autónomos o de bombeo, donde se requiere conocer el recurso solar en condiciones desfavorables.

-El análisis de datos que el diseñador realice con la información proporcionada por POWER de la NASA puede permitir el mejor aprovechamiento del recurso solar.

-La Solar App es la plataforma que ofrece resultados más fácil y rápido, y permite seleccionar las HSP más convenientes dependiendo del sistema que se vaya a instalar.

Finalmente, se recomienda analizar cuidadosamente los datos de Hora Solar Pico para dimensionamiento, ya que de este dato se obtiene la potencia total que podrá generar nuestro sistema y por lo tanto repercute directamente en los costos, arreglo, instalación, etc.




Comunidades de Oaxaca son iluminadas por las abuelas solares

Las abuelas solares son un grupo de 4 mujeres indígenas, que se capacitaron en la India en materia de energía solar.

Norma Guerra, Rosa Hernández, María López y Olga Pimentel viajaron hasta la India para electrificar su población. Un lugar de 149 habitantes que no cuenta con energía eléctrica tradicional por ser una isla.

Las abuelas solares

Todo comenzó en 2013 en un lugar llamado Cachimbo o La Isla del León; el cual fue arrasado por el huracán Bárbara.

Las abuelas solares iluminan comunidades en Oaxaca

El fundador del proyecto Barefoot College (Universidad Pies descalzos) se enteró de esta tragedia; Bunker Roy. Quien es un famoso activista hindú, encargado de capacitar a mujeres de comunidades rurales marginadas del mundo y las convierte en agentes de cambio.

Las cuatro mujeres fueron seleccionadas por Bunker Roy. Así que emprendieron su viaje a Lithonia, India en octubre de 2013. Después de seis meses, regresaron para instalar paneles solares, armar led de pared y linternas portátiles; con el objetivo de mejorar su calidad de vida.

Mientras estuvieron en Barefoot College, las abuelas solares construyeron 120 paquetes solares. Cada uno con tres lámparas led de pared, una linterna portátil, dos paneles solares; una de 10 watts para alimentar la linterna, la otra de 40 watts que energiza las tres lámparas.

Las abuelas solares

Para salir de la comunidad, Norma viaja alrededor de 2 horas; trasbordando entre los diferentes transportes, como lancha, taxi, dos autobuses, una camioneta y un caballo. Por ser pescadora su cuerpo está acostumbrado al trabajo duro del mar y al sol. Sin embargo, no para montar a caballo dos horas y cruzar siete kilómetros de dos montañas; pero la ilusión de iluminar con energía solar otras comunidades la mantiene con energía.

Mientras estuvieron en Barefoot College, las abuelas solares construyeron 120 paquetes solares

Los habitantes de las comunidades la reciben con alegría. Le ofrecen agua y una hamaca, ella solo acepta la primera y en seguida se pone a trabajar. Manando como toda una ingeniera, en menos de una hora Norma electrifica la primera casa de la comunidad.

Lo más difícil fue el idioma, todo era en inglés. Nos entendíamos por señas con los maestros y nos aprendíamos de memoria todo. Al principio llorábamos porque no nos salían las soldaduras de las tarjetas madre. A mí me costó más porque veía poco por la carnosidad en los ojos; pero gracias a Dios ahí mismo me operaron y pude sacar el curso. También extrañamos a la familia, pero al final valió la pena ¡Mírenme! Nunca pensé venir a la montaña a darles luz,

cuenta Norma.

Desde que comenzó el oficio de ingeniera solar ha electrificado más de 100 hogares en Ixhuatán y Chiapas.

La eficiencia energética y su contribución con el medio ambiente

La eficiencia energética es el primer combustible de un sistema energético mundial sostenible. Puede ayudar a mitigar el cambio climático, mejorar la seguridad energética y hacer crecer las economías.

De acuerdo con el Instituto de Estudios Ambientales y Energéticos (EESI) eficiencia energética se refiere a utilizar menos energía para realizar la misma tarea, es decir, eliminar el desperdicio de energía.

obtener la mayor cantidad de energía útil de la menor cantidad de energía posible, y no desperdiciarla

La eficiencia energética
Foto: Getty Images/iStockphoto.

En otras palabras, la eficiencia energética significa hacer más con menos; esto es: “obtener la mayor cantidad de energía útil de la menor cantidad de energía posible, y no desperdiciarla”.

Por ejemplo, anteriormente un foco incandescente producía luz, pero desperdiciaba mucho calor en el proceso. Ahora los focos de tecnología LED crean la misma cantidad de luz sin desperdiciar calor; por lo tanto, consumen menos energía.

La eficiencia energética trae consigo una variedad de beneficios:
• Reduce las emisiones de gases de efecto invernadero.
• Reduce la demanda de importaciones de energía.
• La eficiencia energética es la forma más barata y rápida de reducir el uso de combustibles fósiles.

La eficiencia energética busca proteger al medio ambiente mediante y la reducción de la intensidad energética. Habituando al usuario a consumir únicamente la energía indispensable.

Entre más energía utilizamos, más emisiones de gases de efecto invernadero se emiten a la atmósfera; por ende se agotan las reservas de recursos naturales no renovables. Tales como el petróleo, el carbón y el gas. Tenemos que reducir nuestra dependencia de estas fuentes de energía; una forma de hacerlo es asegurarnos de que todos usamos la energía de la forma más eficiente posible.

La eficiencia energética es elemento crucial para luchar contra el cambio climático

En este mismo contexto, Augusto Sánchez Cifuentes, académico de la Facultad de Ingeniería de la UNAM, resaltó:

La eficiencia energética tiene otras vertientes además del ahorro económico: el impacto ambiental. Casi el 90% de nuestra energía proviene de quemar combustibles fósiles, de modo que cada kWh que disminuye equivale a quemar menos combustible. Por lo tanto, se generan menos emisiones y alargamos la vida de nuestros recursos naturales.

De acuerdo con la Agencia Internacional de la Energía (IEA, por sus siglas en inglés), para alcanzar el escenario de no superar un calentamiento global de 2°C; se necesita establecer una ruta que vaya en línea con las políticas internacionales. Planteándose una reducción de las emisiones globales de GEI en 2050 cercana al 90% frente al año 2000.

La eficiencia energética

La eficiencia energética se presenta como el principal instrumento responsable de casi un 60% de la reducción de emisiones de GEI. Por ello, la eficiencia energética se presenta como un elemento crucial para luchar contra el cambio climático.

¿Cómo funciona el medidor bidireccional de CFE?




Durante la luz del día los paneles solares generan energía eléctrica, la cual es inyectada a la red de distribución de CFE, dicha energía es registrada mediante un medidor bidireccional.

medidor bidireccional

La energía solar fotovoltaica

Antes de analizar un medidor bidireccional, es muy importante conocer de dónde proviene la energía eléctrica que estamos inyectando a la red. Bien, esta energía proviene de la conversión directa de la energía solar en electricidad, dicho proceso recibe el nombre de “efecto fotovoltaico”.

Este proceso no requiere de ningún tipo de combustible, siendo el elemento básico de generación la “celda fotovoltaica (FV)”. La celda FV absorbe la energía de los fotones provenientes de la luz del sol, los cuales ponen en movimiento a los electrones que son atrapados por un campo eléctrico interno. Posteriormente, los electrones recogidos en la superficie de la celda generan una corriente eléctrica.

El medidor de luz

Regularmente la empresa que nos brinda el servicio eléctrico instala medidores, que conforme se va utilizando la electricidad va calculando el uso de energía en kWh; Aaeste instrumento de medición se le llama vatihorímetro o watthorímetro.

De acuerdo con su construcción y fruncimiento se clasifican en: electromecánico y digital.

Los medidores electromecánicos utilizan bobinas que monitorea el flujo eléctrico total. Cuando este flujo pasa por las bobinas se crean corrientes parasitas que generan un magnetismo capaz de hacer girar un disco, el cual a su vez mueve las agujas que indican los kWh consumidos. Lo que significa que el movimiento del disco es proporcional al consumo de energía.

Por otro lado, los medidores electrónicos son más modernos, lo que involucra circuitos electrónicos para su funcionamiento:

• Módulo de medición: se utilizan transformadores de corriente y divisores de voltaje resistivos para tomar las mediciones adecuadas.
• Convertidor de señales: las señales analógicas obtenidas se convierten en señales digitales.
• Microcontrolador: es el encargado de procesar todos los datos digitales obtenidos para realizar las operaciones adecuadas para calcular la energía consumida.
• Memoria no volátil (NVRAM): almacena los datos medidos, información sobre el medidor, parámetros para la lectura, etc.

Medidor bidireccional




El medidor bidireccional es un elemento indispensable en cualquier proyecto de energía renovable a nivel residencial. Este tipo de medidor tiene la capacidad de diferenciar entre la energía que CFE nos suministra y la energía que entregan los paneles solares cuando no es consumida en su totalidad por el mismo usuario.

¿Cómo funciona el medidor bidireccional de CFE?

Un medidor bidireccional funciona de la siguiente forma:
Durante el día producimos energía eléctrica con nuestros paneles solares fotovoltaicos, el medidor se encarga de calcular esta energía y restarla al consumo del servicio de luz. Si tus paneles solares no producen suficiente energía para tus necesidades, consumes energía adicional de CFE. Al contrario, si tus paneles producen demás, envías la energía sobrante en la red de CFE.
Al final del mes o bimestre hace el balance. Si consumiste más energía CFE te lo factura, si enviaste más energía tienes un saldo a favor.

medidor bidireccional

Foto: Cuartooscuro

Contratos de contraprestación

Se cuenta con 3 modelos de contratos de contraprestación de la energía entregada a las Redes Generales de Distribución (RGD).

medidor bidireccional

Fuente: Comisión Reguladora de Energía (CRE)

• Medición Neta de Energía (Net Metering)
El cliente consume y genera energía en un mismo contrato de suministro. Esta energía se compensa entre sí y se emite una única facturación.
• Facturación Neta (Net Billing)
La energía consumida que CFE factura al cliente es independiente de la energía que el cliente genera y vende a CFE; es decir, no se compensa. Se debe de asociar a un contrato de suministro.
• Venta total de Energía
El cliente vende a CFE toda la energía generada. No existe un contrato de suministro del cliente con CFE.

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Holanda instala la primera pantalla de insonorización con paneles bifaciales en tramo carretero

La pantalla de insonorización o pantalla anti ruido permite reducir los niveles de ruido en zonas residenciales, urbanas e industriales. Gracias a la atenuación de la contaminación sonora procedente de carreteras, vías de tren o industrias.

Es la primera pantalla de insonorización con paneles solares bifaciales integrados

Cora van Nieuwenhuizen, ministra de Infraestructuras y Obras Públicas inauguró el proyecto. Solar Highways, es una iniciativa innovadora y sostenible de Rijkswaterstaat y sus socios ECN parte de TNO y SEAC.

El objetivo de este proyecto demostrativo es disminuir el ruido mediante una barrera instalada en un tramo carretero. Al mismo tiempo, generar energía limpia.

La primera pantalla de insonorización que genera energía mediante la integración de módulos solares bifaciales. La pantalla tiene 400 metros de largo y cuenta con una altura de 5 metros. Se encuentra a lo largo de la A50 en Uden, Noord-Brabant, Holanda. Es la primera pantalla de insonorización con paneles solares bifaciales integrados.

pantalla de insonorización

Es una prueba piloto para medir la eficiencia del mismo, así como analizar el costo –beneficio total, TNO verá cuánto mantenimiento se necesita. ¿Cuál es el rendimiento de la pantalla y si la sombra tiene un gran efecto en la producción de energía? La pantalla de 400 metros debe producir alrededor de 150.000 kilovatios hora, energía suficiente para cubrir las necesidades eléctricas de 50 hogares.

Uno de los obstáculos a los que se enfrentará el sistema es a la suciedad derivada del tránsito de automóviles y camiones; lo que puede producir mermas en el retorno con el paso del tiempo.
“Debido a que están en posición vertical, la suciedad no se quita de las pantallas tan fácilmente”, piensa Sinke.

El instituto también investiga si la sombra que proyectan los camiones sobre la pantalla impide que los paneles atrapen la luz solar.

pantalla de insonorización

En la apertura, todos enfatizaron que este sistema de 400 metros es un primer paso. En última instancia, queremos aplicar la tecnología a una escala mayor, pero la elección final es de Rijkswaterstaat, el organismo holandés de gestión del agua,

según Sinke.