ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

2017

Paul Andrés Manrique C. [email protected] Ingeniería – Sistemas Fotovoltaicos

¿Quiénes somos? La empresa de energía del Grupo Argos

Estrategia clara y capacidad de ejecución comprobada

Gx:

Dx:

Gen. Eólica

70% Ingresos 2,390 MW 4º en Colombia 30% Ingresos +560.000 Clientes 5º en Colombia

Gen. Hidríca Gen. Hidroeléctrica

Gen. Térmica a gas natural Gen. Térmica a carbón

Gen. Térmica a diesel

Portafolio de Productos - Sostenibilidad Generación Distribuida Venta de kWh Sistemas Fotovoltaicos Energía eólica Motogeneradores

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Administración y Mantenimiento de Activos Inversión en el Activo y venta del servicio Generación, tratamiento de agua y efluentes líquidos, plantas de respaldo, sistemas de monitoreo

▪ ▪

Iluminación ▪ ▪ ▪

Venta de Luxes Privado – Zonas Comunes Repotenciación

Cogeneración ▪ ▪

Venta de Suministros Energía, vapor, distrito térmico, gases industriales, agua

Eficiencia Energética ▪ ▪ ▪ ▪

Ganancias a partir de ahorros Procesos continuos Conversiones tecnológicas Asesoría y acompañamiento

Instalaciones Eléctricas ▪ ▪ ▪ ▪

Canon mensual Diseño y Montaje Subestaciones y redes internas Electrolineras

GENERACIÓN DISTRIBUIDA EXPERIENCIAS PILOTO EN SISTEMAS SOLARES FOTOVOLTAICOS - TECHOS

Principio de operación – Sistemas Solares Fotovoltaicos conectados a red

Principio de operación – Sistemas Solares Fotovoltaicos conectados a red

Energía Solar Fotovoltaica – Valle del Cauca

Proyecto Piloto EPSA Yumbo 62 kWp. 7.600 kWh/mes. 4% del consumo de sede principal.

Universidad Autónoma Cali 152 kWp capacidad instalada 5,16 GWh a generar en 25 años 1.950 Ton. CO2 dejadas de emitir. Equivalente a plantar 4.982 árboles.

Energía Solar Fotovoltaica – Valle del Cauca

Océano Verde Jamundí 8 kWp capacidad instalada. 0,27 GWh a generar en 25 años. 102 de Ton. CO2 dejadas de emitir. Equivalente a plantar 226 árboles.

Santa Bárbara Palmira 51,2 kWp capacidad instalada. 1,74 GWh a generar en 25 años. 651 de Ton. CO2 dejadas de emitir. Equivalente a plantar 1.446 árboles.

Energía Solar Fotovoltaica – Valle del Cauca

Ciudadela El Castillo Jamundí 3,5 kWp capacidad instalada. 0,119 GWh a generar en 25 años. 45 de Ton. CO2 dejadas de emitir. Equivalente a plantar 99 árboles.

Energía Solar Fotovoltaica – Antioquia

Compañía Nacional de Chocolates Ríonegro 11 kWp capacidad instalada. 0,366 GWh a generar en 25 años. 137 de Ton. CO2 dejadas de emitir. Equivalente a plantar 304 árboles.

Fundación Socya 53 kWp capacidad instalada. 1,81 GWh a generar en 25 años. 680 de Ton. CO2 dejadas de emitir. Equivalente a plantar 1.511 árboles.

¿Cómo lo hacemos?

¿Cómo lo hacemos? – Ingeniería de Sistemas Solares Fotovoltaicos  Visita técnica 360° Lineamientos Diseño

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Cumplimiento NSR-10. Trabajo seguro en alturas. Apantallamiento (RETIE)

 Diseño planta SFVCR: • • • • • •

Esquemas en planta. Diagrama unifilar. Diagramas de Conexiones. Memorias de cálculos eléctricos y mecánicos, (ambos firmados por ingeniero competente). Fichas técnicas: módulos solares FV, inversores, estructuras, elementos BOS (cajas de combinación, protecciones eléctricas, conectores, etc.). Reporte de estimación de producción energética (bases de datos de radiación solar).

 Documentos anexos al diseño Lineamientos Diseño

• • •

Matricula profesional vigente del diseñador (Ingeniero Electricista) Declaración cumplimiento RETIE, firmado por diseñador Certificados de conformidad de producto.

 Aprobación de diseño eléctrico por CELSIA - EPSA: • •

En caso de cambios en el diseño o en la implementación de los componentes del sistema, se debe reportar al área de diseño y nuevamente ser aprobado. Diseño As-built. Marcos normativos: IEC, IEEE, NEC 2014.

¿Cómo lo hacemos? – Ingeniería de Sistemas Solares Fotovoltaicos  Instalación acorde al manual del fabricante: Lineamientos Instalación

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Para la estructura de soporte y fijación de los módulos fotovoltaicos. Para los módulos fotovoltaicos, Para los inversores, Para los equipos de protección y seccionamiento, Para cableado en DC y AC, Para los conectores, Para cajas de combinación. Ductos. Sistemas de Puesta a tierra. Otros

 Señalización y Etiquetado: •

Lineamientos Instalación

• •

Todos los equipos, componentes y ductos deben quedar etiquetados con marquillas adhesivas reflectivas y resistentes a condiciones de intemperie y rayos UV. Idioma Español. Señalización y etiquetado acorde a NEC 2014.

 Documentos anexos a la construcción • •

Matricula profesional vigente del constructor (Ingeniero Electricista) Declaración cumplimiento RETIE, firmado por constructor

Resultados – Sistemas Solares Fotovoltaicos

Primer techo solar con beneficios de la ley 1715 Centro Comercial “Parque La Reserva” – Envigado (Ant.)

Potencia: 30.72 kWp Energía: 43.704 kWh/año

Sistemas Solares Fotovoltaicos - Resultados

Segundo techo solar instalado Intergrafics – Palmira (Valle)

Potencia: 75 kWp Energía: 96.606 kWh/año

Sistemas Solares Fotovoltaicos - Resultados

Tercer techo solar instalado Universidad Autónoma de Occidente II – Cali (Valle)

Potencia: 250 kWp Energía: 309,708 kWh/año

Sistemas Solares Fotovoltaicos - Resultados

Cuarto techo solar instalado Década 10 en Todo – Tulúa (Valle)

Potencia: 100 kWp Energía: 137,600 kWh/año

MANTENIMIENTO DE SFVCR

Sistemas Solares Fotovoltaicos conectados a red - Mantenimiento Existe la falsa expectativa de que los sistemas solares FV son libres de mantenimiento, lo cual es completamente falso. Todo sistema solar FV requiere algún tipo de mantenimiento:  Mantenimiento predictivo: • •

Estimación de desempeño basado en la producción energética del sistema solar FV. Lectura de parámetros eléctricos y ambientales.

 Mantenimiento preventivo: • • •

Planificación de las intervenciones para la asegurabilidad de la operación. Pruebas eléctricas y térmicas. Revisión de “torqueo” de estructuras.

 Mantenimiento correctivo: • •

Fallas en elementos críticos de la instalación. Cumplimiento de garantías.

Sistemas Solares Fotovoltaicos conectados a red - Mantenimiento

Puntos clave del desempeño de un sistema solar FV conectado a red.

Limpieza de los módulos solares:  La acumulación de polvo reduce la cantidad de energía solar que aprovecha el módulo para convertir en electricidad.  En algunos casos, la falta de limpieza de los módulos puede desencadenar en su deterioro prematuro

Sistemas Solares Fotovoltaicos conectados a red - Mantenimiento Verificación de parámetros eléctricos y ambientales:  Medida de curva I-V.  Medida de tensiones, corrientes y temperatura en módulos. Corrección a condiciones ambientales.  Operatividad de dispositivos de protección por sobrecorriente y sobretensión.

Sistemas Solares Fotovoltaicos conectados a red - Mantenimiento

Verificación por termografía de cajas de combinación y puntos de conexión eléctrica:  Identificación de puntos calientes por sobreapriete o falta de apriete de componentes.  Operatividad de dispositivos de protección por sobrecorriente y sobretensión.

Sistemas Solares Fotovoltaicos conectados a red - Mantenimiento

Verificación operativa de los inversores tipo string y microinversores:  Procedimiento de conexión / desconexión.

 Mantenimiento preventivo (limpieza de contactos, tarjetas y ventiladores).  Revisión de ajustes de tensión y frecuencia (cumplimiento de código de red)

Sistemas Solares Fotovoltaicos conectados a red - Mantenimiento Verificación de los pares de apriete para los elementos de fijación de módulos solares a la cubierta:  Revisión de torqueo.

Régimen de radiación solar

Portafolio proyectos Solares Fotovoltaicos Celsia (Colombia) – RETO 2017

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Ubicación: Yumbo, Valle del Cauca Capacidad instalada: 9.4 MW Generación: 14,4 GWh-año En construcción, entrada en operación: 2S 2017

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En proceso de prefactibilidad Ubicación: Departamento de Bolívar Capacidad instalada: 8 MW Generación: 12,7 GWh-año Entrada en operación: 2S 2018

Portafolio proyectos Solares Fotovoltaicos Celsia (Colombia - Panamá) – Prefactibilidad

CELSIA SOLAR CHICAMOCHA • • • •

Ubicación: Departamento de Santander Capacidad instalada: 80 MW Generación: 129 GWh-año Entrada en operación: 2S 2018

CELSIA SOLAR VALLEDUPAR • • • • •

Ubicación: Departamento del Cesar Capacidad instalada: 60 MW Generación: 103 GWh-año Entrada en operación: 2S 2018 Fase 2: +40MW

CELSIA SOLAR PANAMÁ • • • •

Ubicación: Provincia Chiriquí Capacidad instalada: 40 MW Generación: 72 GWh-año Entrada en operación: 2S 2018

Celsia Solar Yumbo (CSY) – Línea de tiempo

IDENTIFICACIÓN

TERMINOS DE REFERENCIA

- Selección de sitio - Estudios básicos - Definición capacidad - Permiso conexión

Ene-16

- PMAs (p) - Licencia construcción (p) - Precalificación EPCistas y fabricantes - Pliegos llamado a ofertar, inicio proceso - Trámites UPME Ago-16

SELECCIÓN DEL EPC

INGENIERIA, SUMINISTRO Y CONSTRUCCIÓN

- Evaluación ofertas - Ingeniería, layout, etc. - Comparación EPC vs EpC -Fabricación e importaciones - Selección EPC - Obras en campo - Formalización contrato - Licencia construcción - Beneficios tributarios Oct-16 Nov-16 Dic - 16

sep-17

Feb-17

7

- PPM - Recibo provisional - Certificaciones (Retie, ISO) - Pruebas Rendimiento - Inicia O&M contratada

Meses

Celsia Solar Yumbo (CSY) - Generalidades

28 35,000

Hectáreas de uso

Módulos poly 72 Cell

9

Inversores centralizados

11.2 9 16.5 160K MWp Instalados en CD

GWh de energía al año

MWn instalados en CA

Solo viaje desde china con los módulos

Contenedores por día desde el puerto de B/ventura

10 1 452K 2,860

TCO2 dejadas de emitir TCO2 dejadas de emitir durante durante la vida útil – Índice la vida útil – Índice Planta SIN térmica

Árboles compensados

Antes Planta térmica a carbón; Ahora energía solar fotovoltaica .

Celsia Solar Yumbo (CSY) - Ubicación

Celsia Solar Yumbo (CSY) - Ubicación

Celsia Solar Yumbo (CSY) - Configuración

Celsia Solar Yumbo (CSY) - Configuración

Celsia Solar Yumbo (CSY) – Potencia y producción energética

Celsia Solar Yumbo (CSY) – Potencia y producción energética Tipo de célula: Policristalina N° de células: 72

La potencia nominal expresada en las especificaciones técnicas son calculadas a condiciones estándar de 1000 W/ m2 de radiación, temperatura de célula de 25°C y 1.5 de masa de aire.

Celsia Solar Yumbo (CSY) – Potencia y producción energética

La potencia nominal de la planta viene determinada por los inversores. Esta potencia varía según la temperatura de funcionamiento de estos equipos. Como se indicó para el cálculo de corrección por temperatura de los módulos, la temperatura máxima ambiente promedio del sitio en la que se alcanza una radiación de 1000 W/m2 es de 37,6 ° C, así pues, el inversor seleccionado marca ABB modelo PVS-800-57, alcanza una potencia nominal de 1.092 kVA a la temperatura indicada:

Celsia Solar Yumbo (CSY) – Potencia y producción energética

Si corregimos la potencia máxima de los módulos solo con la temperatura máxima ambiente promedio de 37,6 ° C en la que se alcanza una radiación de 1000 W/m2 y esta se deja constante, se tiene mediante la siguiente expresión:

P_maxsitio = P_maxSTC *[∆T*T_k ] Donde: Pmaxsitio: Potencia que alcanza el modulo a condiciones propias del sitio de instalación PmaxSTC: Potencia que alcanza el modulo a condiciones estándar 1000 W/ m2 de radiación, temperatura de célula de 25°C y 1.5 masas de aire [325 W] ∆T: Diferencia entre la temperatura de célula en sitio a temperatura máxima ambiente promedio y temperatura de célula estándar de 25°C A temperatura máxima ambiente promedio de 37,6°C la célula alcanza una temperatura de 65°C Por lo tanto la diferencia entre temperaturas es: [65°C-25°C] = [40°C] Tk:

coeficiente de temperatura de PmaxSTC, [-0.4%/°C]

Celsia Solar Yumbo (CSY) – Potencia y producción energética Cálculos a temperatura máxima Dato

Valor

Unidad

Datos de entrada T máxima de celda[°C]

65

TSTC[°C]

25

∆T

40

Tk (Pmax) Variación respecto a STC

-0,4

%/°C

84

%

Potencia Pico

325

Wp

Potencia Max a T máxima de celda

273

W

34,560

ud.

Potencia máxima de la planta

9.434.880

W

Potencia máxima de la planta

9,4

Numero de módulos

MW

El proyecto dispondrá de 9 inversores (4 cabinas de 2 inversores y 1 cabina de 1 inversor), de tal forma que la potencia nominal de parque solar a 37,6ºC y 1.000 W/m2 es de 9,83

MVA.

Como se puede observar en ningún caso (potencia del campo fotovoltaico y potencia de los inversores) se sobrepasa el nivel de 9,9 MW nominales.

Celsia Solar Yumbo (CSY) – Avances

PRESENTACIÓN CORPORATIVA

2016

Energía Fotovoltaica